(57)【要約】      （修正有）【課題】電力特性を制御するために選択サブキャリア周波数を使用して信号を調整する送信機、伝送システムおよびこれらの制御方法を提供する。【解決手段】周波数は、情報送信での性能特性を表わす効用関数の結果に及ぼす影響に従って選択される。サブキャリアごとのアンテナ選択を用いたマルチアンテナ直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）送信機を含む。サブキャリア周波数は情報送信での信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を最大化するように選択される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリア周波数を使用して情報信号を送信するように動作する無線送信機を制御する方法であって、１つまたは複数の選択サブキャリア周波数を使用して電力調整信号を送信することを備え、前記サブキャリア周波数を、送信情報信号の１つまたは複数の性能特性を表わす効用関数の結果に及ぼす影響に従って選択することをさらに備える方法。
【請求項２】
前記効用関数の前記結果が実質的に最適な性能特性を表わすようにサブキャリア周波数を選択することを備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数のアンテナを使用して信号を送信するように動作する送信機に適用される請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のアンテナの１つまたは複数のグループのそれぞれについてサブキャリア周波数を選択することを備える請求項３に記載の方法。
【請求項５】
各アンテナごとにサブキャリア周波数を選択することを備える請求項４に記載の方法。
【請求項６】
各アンテナグループごとに、所与の情報信号送信に使用されない任意のサブキャリア周波数を特定することによりサブキャリア周波数を選択することを備える請求項４または請求項５に記載の方法。
【請求項７】
情報信号のために使用するものとは別に選択サブキャリア周波数を予約することを備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記選択サブキャリア周波数上で電力調整と前記情報信号の少なくとも一部分の両方を送信することを備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記効用関数は、送信情報信号での信号対干渉の比率を表わす請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記効用関数は、送信情報信号でのチャネル利得の差の和を表わす請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
アンテナのサブキャリアごとの周波数割り振りに従って情報信号を送信するように動作する送信機に適用される請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
サブキャリアのチャネル利得に順序付けすることによって前記効用関数の前記結果を決定することを備える請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
１つのアンテナ上のチャネル利得の差の複数の最大値に対応するサブキャリア周波数を選択することを備える請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
別のアンテナ上のチャネル利得の差の複数の最小値に対応するサブキャリア周波数を選択することを備える請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
数値的方法を使用して前記効用関数の結果を求めることを備える請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
分岐限定法を使用して前記効用関数の前記結果を求めることを備える請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記選択サブキャリア周波数の前記位置を送信することを備える請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
選択サブキャリア周波数を使用して電力調整信号を送信するように動作する信号電力調整ユニットを備える、複数のサブキャリア周波数を使用して情報信号を送信するように動作する送信機であって、前記信号電力調整ユニットは、サブキャリア周波数を、情報信号送信の１つまたは複数の性能特性を表わす効用関数の結果に及ぼす前記サブキャリア周波数の影響に従って選択するように動作する送信機。
【請求項１９】
汎用コンピュータ通信装置において実行されると、前記装置に請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の方法を実行させるコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信信号の特性を制御するために送信信号を調整する無線通信装置および方法に関し、特に複数アンテナを用いた複数のサブキャリア信号アンテナ選択を用いた複数のサブキャリア信号、および直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を用いた複数のサブキャリア信号の無線通信装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭを用いる最近の通信システムでは、データがサブキャリア周波数、サブキャリア、または周波数トーンで多重化される。これは送信および受信に役立つ。
【０００３】
しかし残念ながら、このような多重化は比較的ダイナミックレンジの増大した送信時間領域波形をもたらす可能性があり、実装に際して不都合を生じ得る。この種のシナリオにおける波形のダイナミックレンジは典型的には、信号のピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）を使用して測定される。
【０００４】
実際の制約条件下では、ＰＡＰＲが高い信号の場合、多くの場合は送信電力を低下させなければならなくなる。これは、送信される時間領域波形に非線形ひずみが生じるのを回避するために、送信用の信号を増幅するのに使用される電力増幅器（ＰＡ）の電力出力を弱め、または「バックオフ」させる必要があり得るからである。
【０００５】
当分野では、送信電力を「バックオフ」する必要を解消するための様々な技法が知られている。一般に知られている技法の１つは、トーン予約（ＴＲ）と呼ばれるものである。これは、複数のサブキャリアからなるＯＦＤＭシンボル内のサブキャリアの一部を使用して、情報を含まない信号を送信することを一般に伴う。これらの信号は、送信信号を調整して時間領域において見られるＰＡＰＲを低減するように働く。
【０００６】
当分野では、これらのＴＲ信号の様々な手法が知られている。これらの手法には、最急降下アルゴリズムに基づく方法、内点法、および有限数の可能な信号にわたる全数探索が含まれ得る。
【０００７】
ＴＲに基づく、単一アンテナシステムにおける信号のＰＡＰＲ低減に適用される一手法が、Wend-Thong Chang、Hsiang-We Chen著、「適応ピーク低減搬送波に基づくＯＦＤＭのピーク対平均電力比低減（Peak-to-Average Power Ratio Reduction of OFDM based on Adaptive Peak Reduction Carriers）」、ＰＩＭＲＣ２００７、ＩＥＥＥ第１８回国際シンポジウム、２００７年９月３〜７日、１〜４頁に記載されている。この方式では、トーンは動的に予約され、優勢なチャネル条件に基づいて選択される。具体的には、送信機がチャネルの知識を獲得し、最低のチャネル利得に対応する所定数のサブキャリアを予約しようとする。次いでこれらのサブキャリアがＴＲ  ＰＡＰＲ低減に使用される。ＰＡＰＲ低減のためにサブキャリアを予約すると、システムが搬送する情報信号のデータ転送速度が低下する。本発明は、この問題に対処するものとして、例えば、変調次数を適応させるなどにより、残りの情報サブキャリア上でより多くの情報を送信することを提案する。情報は、受信機が情報信号を検出している間は予約トーンを無視することができるように受信機に伝達されなければならない。これは、予約トーンの割り振りはシステムにおけるチャネルの変動に伴って変化するからである。
【０００８】
多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムはよく知られており、複数の送信アンテナおよび受信アンテナを利用し、無線媒体を介して情報を伝達するものである。多入力多出力技術は、通信システムが相対的によりロバストに動作し、従来の単一アンテナシステムより高いデータ転送速度を実現することを可能にする。
【０００９】
ＭＩＭＯ通信は、空間多重化および時空間ブロック符号化を含む様々な形を取り得る。その他、通信システムのロバスト性を改善するのにアンテナ選択を使用することもできる。ＯＦＤＭシステムで使用されるとき、この手法では、送信機が各サブキャリアの送信用に１つのアンテナを選択し、他のアンテナは無音（silent）のままである。このシナリオが図１に示されている。
【００１０】
アンテナ選択を用いるシステムにおいて送信用のサブキャリアおよびアンテナを割り振る際に、送信機は無線チャネルの知識を使用する。この知識は受信機からのフィードバックを通じて、または時分割多重伝送が用いられている場合には、チャネルの相反性を仮定することによって獲得することができる。一般に各アンテナは別個のＰＡを必要とする。この場合、ＰＡＰＲはこれらのシステムの性能により大きな影響を及ぼす可能性があり、ＰＡＰＲ低減が特に重要になる。
【００１１】
複数の送信アンテナおよび時空間ブロック符号化を用いるＯＦＤＭシステムにおけるＰＡＰＲ低減の一手法が、米国特許出願公開第２０００６／００７８０６６号明細書、「ＯＦＤＭ通信システムにおけるＰＡＰＲを最小化する装置および方法（Apparatus and method for minimising a PAPR in an OFDM communication system）」に記載されている。この手法では、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）がＴＲと共に用いられる。提案されるシステムは、一部のサブキャリアを１対のアンテナからのＳＦＢＣ情報送信に使用し、残りのサブキャリアはＰＡＰＲ低減に使用される。別の１対のアンテナが、第１の対のＰＡＰＲ低減サブキャリア上のＳＦＢＣデータメッセージを送信するのに使用される。このため、システムのデータ転送速度は、より多くの送信機を使用するという代償を払って、ただ２つの送信アンテナを有し、ＴＲを用いずにＳＦＢＣを使用するシステムのデータ転送速度と同じになる。また、受信機もＰＡＰＲ低減のためのトーン割り振りの知識を必要としない。
【００１２】
ＰＡＰＲの低減および固有ビーム形成を有する複数のアンテナを用いるＯＦＤＭシステムのための一手法が、H. Zhang、D. L. Goeckel著、「モード予約による閉ループＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおけるピーク電力低減（Peak Power Reduction in Closed-Loop MIMO-OFDM Systems via Mode Reservation）」に記載されている。この手法では、チャネルの強い固有モード上でのみ情報を送信する。弱い固有モードはＰＡＰＲを低減する信号を送信するのに使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／００７８０６６号明細書
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Wend-Thong Chang、Hsiang-We Chen著、「適応ピーク低減搬送波に基づくＯＦＤＭの（ピーク対平均電力比低減（Peak-to-Average Power Ratio Reduction of OFDM based on Adaptive Peak Reduction Carriers）」、ＰＩＭＲＣ２００７、ＩＥＥＥ第１８回国際シンポジウム、２００７年９月３〜７日、１〜４頁
【非特許文献２】H. Zhang、D. L. Goeckel著、「モード予約による閉ループＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおけるピーク電力低減（Peak Power Reduction in Closed-Loop MIMO-OFDM Systems via Mode Reservation）」
【非特許文献３】J. Baliga、A. Grant、G. Woodward、およびA. Kind著、「勾配ベースのピーク対平均電力比低減法（A Gradient Based Peak-to-Average Power Ratio Reduction Method）」、電気通信学会２００７（ＧＬＯＢＥＣＯＭ’０７）（Global Telecommunications Conference, 2007. GLOBECOM '07）、３８０７〜３８１１頁
【発明の概要】
【００１５】
本発明の態様は、情報送信の性能を表わす効用関数に従って選択される１組の選択サブキャリア周波数上で送信される信号を調節することによって、マルチアンテナ複数サブキャリアシステムにおいて送信される信号を事前調整する方法を提供する。選択されたサブキャリア周波数は、情報を含まない信号を送信し、そうでなければシステムによって送信されても良い。
【００１６】
効用関数は受信信号の信号対干渉雑音比を表わすものとすることができ、サブキャリア周波数は信号対干渉雑音比が最大化されるように選択され得る。これにより、情報を運ぶ伝送上の入力を最小化するように選択されるサブキャリア周波数を使用してＰＡＰＲ低減を適用するシステムが提供される。
【００１７】
またこれにより、時空間周波数ブロック符号化または固有ビーム形成を用いるシステムだけでなく、どんな種類のＭＩＭＯシステムに対してもＴＲ電力調整、すなわちＰＡＰＲ低減を適用することのできるシステムも提供される。またこの態様は、必ずしも受信機に使用されるサブキャリア周波数の位置で情報を伝達することを必要とせずにＴＲ電力調整を適用するシステムも提供する。
【００１８】
代替として効用関数はチャネル利得の差の和を表わすものとすることもできる。効用関数の結果は、数値的技法を使用して関数を解くことによって獲得され得る。これらの技法には分岐限定法が含まれ得る。
【００１９】
本発明の態様が提供する方法は、情報を送信するために送信アンテナをサブキャリアごとに選択する送信機に適用されてもよい。効用関数の１つの結果は、すべてのサブキャリアのチャネル利得の差の和を順序付け、あるアンテナにはいくつかの最大値に対応するサブキャリアを選択し、別のアンテナにはいくつかの最小値に対応するサブキャリアを選択することによって獲得され得る。
【００２０】
本発明の態様は、上記各段落で定義した方法を実行することのできる送信機構造を提供する。
【００２１】
この方法または上記各段落の１つで定義した送信機と共に使用するための受信機は、必ずしも予約サブキャリアの場所の知識を必要とするとは限らない。したがって、従来の受信機を本発明と共に使用することができる。
【００２２】
一態様では、本発明は、複数のサブキャリア周波数を使用して情報信号を送信するように動作する無線送信機を制御する方法であって、１つまたは複数の選択サブキャリア周波数を使用して電力調整した信号を送信することを備え、サブキャリア周波数を、送信情報信号の１つまたは複数の性能特性を表わす効用関数の結果に及ぼすサブキャリア周波数の影響に従って選択することをさらに備える方法を提供する。
【００２３】
１組のサブキャリア周波数を選択することは、効用関数の結果が実質的に最適な性能特性を表わすようなサブキャリア周波数を選択することを備え得る。
【００２４】
本発明における方法は、複数のアンテナを使用して情報信号を送信するように動作する送信機に適用され得る。
【００２５】
サブキャリアの選択は、複数のアンテナの１つまたは複数のグループのそれぞれについて行われ得る。
【００２６】
サブキャリア周波数の選択は、各アンテナごとに個別に行われ得る。
【００２７】
サブキャリア周波数の選択は、各アンテナグループごとに、所与の情報信号送信に使用されないサブキャリア周波数を特定することを備え得る。この場合選択は、所与の情報信号送信に使用されないこれらのサブキャリア周波数の中から行われ得る。
【００２８】
好ましくは、効用関数は、情報信号送信での信号対干渉の比率を表わす。
【００２９】
効用関数は、直接送信情報信号でのチャネル利得の差の和を表わすものとすることもできる。
【００３０】
効用関数は、直接送信情報信号のビット誤り率を表わすものとすることもできる。この場合サブキャリア周波数は、ビット誤り率を最小化するように選択される。
【００３１】
本発明における方法は、数値的方法を使用して効用関数の結果を求めることを備え得る。
【００３２】
効用関数の結果は、分岐限定法を使用して求められてもよい。
【００３３】
本発明における方法は、サブキャリア周波数ごとのアンテナの選択を使用して情報信号を送信するように動作する送信機に適用され得る。
【００３４】
効用関数の結果は、サブキャリアでのチャネル利得の差に順序付けすることを備える方法によって求められてもよい。
【００３５】
選択されるサブキャリア周波数の数は、電力調整信号を生成する所与のアルゴリズムの所与の複雑さに対応し得る。
【００３６】
本発明における方法は、あるアンテナ上でのチャネル利得の差の複数の最大値に対応するサブキャリア周波数を選択することを備え得る。
【００３７】
本発明における方法は、別のアンテナ上でのチャネル利得の差の複数の最小値に対応するサブキャリア周波数を選択することを備え得る。
【００３８】
代替として本発明における方法は、電力調整のために選択されたサブキャリア周波数の位置で受信機に情報を送信することを備えていてもよい。その情報は付加情報として送信されてもよい。
【００３９】
本発明の別の態様は、上記各段落の１つで定義した方法に従って制御される送信機を提供する。
【００４０】
本発明の別の態様は、上記各段落の１つで定義した方法に従って制御される送信機を備え、予約サブキャリア周波数の位置に関して知り得ない受信機を備える伝送システムを提供する。
【００４１】
本発明の別の態様は、上記各段落の１つで定義した方法に従って制御される送信機を備え、選択サブキャリア周波数のいずれかの位置で情報を受信するように動作する受信機を備える伝送システムを提供する。
【００４２】
本発明の別の態様は、前述の請求項のいずれか１項に記載の方法に従って制御される送信機を備え、予約サブキャリア周波数の位置に関して知り得ない受信機を備える伝送システムを提供する。
【００４３】
本発明の別の態様は、選択サブキャリア周波数を使用して電力調整信号を送信するように動作する信号電力調整ユニットを備える、複数のサブキャリア周波数を使用して情報信号を送信するように動作する送信機を提供し、予約サブキャリア周波数は、送信情報信号の１つまたは複数の性能特性を表わすものである効用関数の結果に及ぼす予約サブキャリア周波数の影響に従って選択される。
【００４４】
信号電力調整ユニットは、好ましくは、周波数領域の信号に作用する。
【００４５】
別の態様では、本発明は、汎用コンピュータ通信装置において実行されると装置を上記各段落の１つに従って構成させるコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータプログラム製品を提供する。
【００４６】
コンピュータ実行可能命令を有するコンピュータプログラム製品は、汎用コンピュータ通信装置において実行されると装置に上記各段落の１つによる方法を実行させる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、ＯＦＤＭシグナリングのための従来のサブキャリアごとのマルチアンテナ選択を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１の具体的実施形態による送信機と受信機の組み合わせを示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の第２の具体的実施形態による送信機と受信機の組み合わせを示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の第３の具体的実施形態による送信機と受信機の組み合わせを示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の各具体的実施形態による送信機を制御するプロセスを示す図である。
【図６】図６は、本発明の各具体的実施形態によるサブキャリア周波数選択を示す図である。
【図７】図７は、本発明の各具体的実施形態による送信機と受信機の組み合わせの相補累積分布関数性能を類似の従来の送信機、受信機の組み合わせと比べたものを示す図である。
【図８】図８は、本発明の各具体的実施形態による送信機受信機対のパケット誤り率（ＰＥＲ）性能を類似の従来の送信機、受信機の組み合わせと比べたものを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下の説明は、送信機と、受信機を含む伝送システムと、ＯＦＤＭシステムにおける送信アンテナを有する送信機の具体的実施形態に従いこれらを制御する方法に関するものであり、ＭＩＭＯ送信機の一般的な例を用いて説明する。以下で説明する方法は、任意の数のアンテナに適用され得ることが理解されるであろう。本明細書で説明するこれらの実施形態の送信機は、サブキャリアごとのアンテナ選択を用いるが、本発明は、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ）や固有ビーム形成といった既知の代替方法にも適用することができる。
【００４９】
図２に、サブキャリアごとの選択を用いる２つの送信器を有するＯＦＤＭシステムを示す。図２には、送信機２、関連する受信機３、および受信機３から送信機２への知識リンク４が示されている。知識リンク４の目的は、送信機までのチャネルに関する一定の情報を取得することである。これを実現する１つの方法は、受信機から明示的に情報をフィードバックするものである。これを実現する別の方法は、時分割多重通信が用いられる場合、チャネルの相反性を使用するものである。
【００５０】
送信機は、情報源符号器（不図示）に接続されており、チャネル符号器６、インターリーバ７、シンボルマッパ８、時空間符号器９、複数の事前調整ユニット１０、複数の逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ユニット１１、複数のガードインターバル挿入ユニット１２、および対応する数のアンテナ１３を備える。
【００５１】
好適なチャネル符号器は、当業者には既知であるが、例えば、畳み込み符号器、ターボ符号器、低密度パリティ検査符号器などとすることができる。
【００５２】
インターリーバ７は、チャネル符号器６の出力における隣接するビットが、隣接しないサブキャリア上で送信されるようにする。好適なインターリーバも当業者には既知であろう。
【００５３】
ｌｏｇ２Ｍ個のインターリーブビットの各グループが、Ｍ個の、場合によって複素数値のコンステレーションシンボルの１つにマップされる。この場合もやはり、当分野で既知の任意の好適なシンボルマッパ８が使用され得る。
【００５４】
時空間符号器９は、コンステレーションシンボルを分解して複数のグループにし、各グループをＫ個の送信アンテナの１つからの送信に割り当て、結果として生じるシンボルグループを時空間符号化方式に従って符号化する。好適な時空間符号化方式は、当業者には既知であろう。
【００５５】
本発明の具体的実施形態による各事前調整ユニット１０は、これに関連付けられた送信チェーンの周波数領域波形を、各送信チェーンからの送信時間領域信号の電力特性を制御するために事前調整することができる。代替として、事前調整ユニット１０は、当業者に既知のＴＲまたは選択サブキャリア周波数を使用した任意の事前調整に使用されてもよい。この例には、帯域外発射の抑制、スペクトルノッチの生成などが含まれる。
【００５６】
ＩＦＦＴユニット１１は、周波数領域波形を送信のための時間領域波形に変換する。好適なＩＦＦＴユニット１１は、当業者には既知であろう。
【００５７】
ガードインターバル挿入ユニット１２は、ＯＦＤＭシステムにおいて必要であり、受信機における複雑度の小さい周波数領域等化を円滑化するのに使用される。好適なガードインターバルユニット１２もやはり、当業者には既知であろう。
【００５８】
事前調整ユニット１０は、受信機３のチャネル推定器１４から情報を受け取る。
【００５９】
次に、本発明の具体的実施形態による送信機２の動作方法を説明する。送信する情報はまず、情報ビットのストリームを生成するために情報源符号器において符号化される。これらの情報ビットは、畳み込み符号化やターボ符号化といった適切な符号を適用するチャネル符号器６によって符号化される。チャネル符号器６は符号化ビットを出力し、次いで符号化ビットは、インターリーブユニット７により、ブロックインターリーブといった既知のインターリーブ方法を使用してインターリーブされる。このインターリーブは、隣接する符号化ビットが隣接する周波数上で送信されないようにする。インターリーブユニットは、ｌｏｇ２Ｍ個のインターリーブビットを出力し、次いでこれらのインターリーブビットはシンボルマッパ８によってＭ個のコンステレーションシンボルのうちの１つにマップされる。シンボルマッパ８は、ＱＰＳＫ（Ｍ＝４）マッピングや１６ＱＡＭ（Ｍ＝１６）マッピングといった既知のシンボルマッピング技術を適用する。
【００６０】
シンボルマッパ８はコンステレーションシンボルを出力し、次いでコンステレーションシンボルは時空間符号器９を用いて符号化される。時空間符号器９は既知の符号化方法を適用する。時空間符号器９は、シンボルのグループを複数の異なる送信チェーンに出力する。Ｎ個のサブキャリア周波数に対応するＮ個のシンボルの各グループがそれぞれの送信チェーンの事前調整ユニット１０によって処理される。
【００６１】
事前調整ユニット１０は、時間領域送信信号の電力特性を制御するために、周波数領域のシンボルに事前調整を加える。この具体的実施形態では、ピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）が事前調整ユニット１０によって制御される。各事前調整ユニット１０は、チャネル特性の知識を必要とする。この知識は、当分野でチャネルの知識を取得するのに適することが知られている任意の手段を示すリンク４によって受け取られる。好適な手段の例としては、受信機からの明示的フィードバック、時分割多重伝送が用いられる場合のチャネルの相反性の利用などがある。
【００６２】
図２を参照して説明したこの具体的実施形態では、事前調整ユニット１０はＩＦＦＴユニットの前に位置する。よって、事前調整ユニット１０は、送信する信号の周波数領域表現に作用する。事前調整ユニット１０から出力されるＮ個の周波数領域シンボルの各グループは、ＩＦＦＴユニット１１によって時間領域に変換される。この結果生じる時間領域ブロックに、ユニット１２によって送信前にガードインターバルが付加される。
【００６３】
図３に、本発明の第２の実施形態による、サブキャリアごとのアンテナ選択を用いるＯＦＤＭシステムを示す。このシステムは、送信機２２と受信機２３とを備える。受信機２３と送信機との間の情報として知識リンク２４が示されている。送信機は情報源符号器（不図示）に接続されており、チャネル符号器２６、インターリーバ２７、シンボルマッパ２８、時空間符号器２９、複数のＩＦＦＴユニット３１、ＰＡＰＲなどの電力特性を制御するために信号を調整する複数の事前調整ユニット３０、および複数のガードインターバル挿入ユニット３２を備える。本発明の第１の実施形態を示す図２の送信機の場合とは異なり、事前調整ユニット３０は送信機構造においてＩＦＦＴユニットの後に位置する。したがって事前調整ユニット３０は、時間領域で事前調整を加えるのに適する。
【００６４】
次に、図３を参照して示す第２の実施形態の動作方法を説明する。まず、情報ビットのストリームを生成するために情報源符号器（不図示）において情報が符号化される。情報は、畳み込み符号化、ターボ符号化といった任意の適切な既知の符号化を用いることのできるチャネル符号器２６によって符号化される。次いで、チャネル符号器２６が提供する符号化ビットは、ブロックインターリーブなどの適切な既知のインターリーブプロセスを行うインターリーバ２７によってインターリーブされる。このインターリーブは、隣接する符号化ビットが隣接する周波数上で送信されないようにする。次いで、ｌｏｇ２Ｍ個のインターリーブビットの各グループが、シンボルマップによって、Ｍ個のコンステレーションシンボルの１つにマップされる。ＱＰＳＫ（Ｍ＝４）や１６ＱＡＭ（Ｍ＝１６）といった任意の既知のシンボルコンステレーションが適用され得る。
【００６５】
時空間符号器２９がシンボルマッパ２８に提供したシンボルは、マップされたシンボルをＫ個の異なる送信チェーン上に符号化する。Ｎ個のサブキャリア周波数に対応するＮ個のシンボルの各グループがＩＦＦＴユニット１１に渡される。ＩＦＦＴユニット１１は信号を時間領域に変換する。
【００６６】
結果として生じるＮ個のシンボルの各グループは、事前調整ユニット３０によって処理される。この具体的実施形態の場合では、適用される事前調整は、送信信号のＰＡＰＲを低減するように働く。この事前調整後の信号は他の場合よりも低いＰＡＰＲを有し、これによって送信電力を「バックオフ」する可能性が低減されて非線形ひずみが回避される。各事前調整ユニット３０はチャネル利得に関する情報を必要とする。この知識は、２４で示すリンク（これは受信機を表していてもよい）、およびチャネル推定器３４によって提供される。あるいは、この知識は、チャネルが時分割多重化されている場合には、相反性を利用して提供されてもよい。代替として、当業者に既知の任意の適切な手段を使用することもできる。
【００６７】
本発明の第２の実施形態による、送信機２２によって適用される方法では、事前調整がＩＦＦＴの後で加えられる。したがって、事前調整は送信信号の時間領域表現において行われる。
【００６８】
送信前に、ユニット３２によって、各事前調整済み時間領域ブロックにガードインターバルが付加される。
【００６９】
また、第２の具体的実施形態によれば、送信信号は、ＰＡＰＲ特性などの電力特性を制御するために事前調整される。高ＰＡＰＲなどの不都合な電力特性を軽減して、送信時に、特に電力増幅器（不図示）において発生し得る非線形効果を緩和することができる。
【００７０】
図４に、本発明の第３の具体的実施形態による、サブキャリアごとのアンテナ選択を用いる、複数の送信アンテナを備えるＯＦＤＭシステムを示す。このシステムは、送信機４２、受信機４３、および４４で示す双方向知識リンクを備える。
【００７１】
送信機は、情報源符号器（不図示）のための入力、チャネル符号器４６、インターリーバ４７、シンボルマッパ４８、時空間符号器４９、複数のＩＦＦＴユニット５１、ＰＡＰＲを低減するなどの電力特性の制御を適用するための複数の事前調整ユニット５０、および複数のガードインターバル挿入ユニット５２を有する。この第３の具体的実施形態の送信機４２の構造は、第１の具体的実施形態の送信機２の構造と類似しており、受信機４３に知識または付加情報を提供するリンク４４のインターフェースが加えられている。この付加情報は通常、事前調整ユニットによって送信信号に加えられる。
【００７２】
次に本発明を、第３の具体的実施形態の、送信機４２によって適用される方法を参照してさらに説明する。情報ビットのストリームを生成するために情報源符号器において情報が符号化される。これらの情報は、畳み込み符号化やターボ符号化といった既知の符号化を適用するチャネル符号器４６によって符号化される。チャネル符号器４６の出力において提供された符号化ビットは、ブロックインターリーブなどの既知のインターリーブプロセスを適用するインターリーバ４７に渡される。このインターリーブは、隣接する符号化ビットが隣接する周波数上で送信されないようにする。次いで、ｌｏｇ２Ｍビットの各グループが、ＱＰＳＫ（Ｍ＝４）や１６ＱＡＭ（Ｍ＝１６）といったＭ個のコンステレーションシンボルの１つにマップされる。次いでコンステレーションシンボルは時空間符号器４９に渡され、時空間符号器４９は時空間ブロック符号化、空間多重化、サブキャリアごとのアンテナ選択といった既知の符号化方式を適用する。時空間符号器は、シンボルのグループをＫ個の送信チェーン上に提供する。Ｋは、この実施形態の場合には２である。Ｎ個のサブキャリアに対応するＮ個のシンボルの各グループは、送信信号の、ＰＡＰＲといった電力特性を制御するために、事前調整ユニット５０によって処理される。この場合、各事前調整ユニット５０はチャネル利得の知識を必要とし、この知識は５４で示すリンクによって受け取られる。これらのリンクは、受信機からの明示的フィードバック、時分割多重が用いられる場合のチャネルにおける相反性の利用するものなど、あらゆる適切な知識リンクを表わす。図４に示す第３の具体的実施形態の場合、事前調整ユニットは、受信機４３のチャネル推定器５４から知識を受け取る。
【００７３】
第３の具体的実施形態の場合、各事前調整ユニット５０は、前述の情報、または、事前調整器により使用するために選択されるサブキャリアの位置の知識を出力する。これらの出力は５４によって提供され、実際には、付加情報または付加データとして受信機に送信され得る。
【００７４】
当業者は、事前調整ユニット５０がＩＦＦＴユニット５１の前に位置しており、したがって、周波数領域の信号に作用するものであることに気づくであろう。本明細書には示していない第４の実施形態では、事前調整ユニット（不図示）は、図３に示す事前調整ユニット３１と同様にＩＦＦＴユニット（不図示）の後に配置され得る。
【００７５】
図２に示す受信機３は、それぞれが受信アンテナ６２、ガードインターバル除去ユニット６３および変換６４を有するいくつかの受信チェーン６１を備える。高速フーリエ変換ユニット６４から出力される受信チェーンからの信号は、チャネル推定ユニット１４に渡され、また並行して、時空間復号器６６にも渡される。時空間復号器は、ソフトビットマッパ６７、デインターリーバ６８およびチャネル復号器６９とやり取りする。チャネル推定ユニット１４は、チャネルに関する情報を出力することができ、このデータは知識リンク４によって送信機２の事前調整ユニット１０に渡される。このデータは例えばチャネル利得に関連したものでもよい。またチャネル推定器１４は時空間復号器６６ともやりとりする。
【００７６】
本発明の第１の具体的実施形態による受信機には、送信信号の電力特性を制御するために、すなわち場合により具体的にはＰＡＰＲを低減するために、事前調整ユニット１０が使用するサブキャリアの位置に関する付加情報を抽出することのできる機能がない。また受信機３には、他の場合における選択または予約されたサブキャリアに関連する情報を抽出することのできる機能もない。受信機は、送信機側の事前調整ユニット１０の動作に対して「ブラインド（blind）」であるとみなすことができる。したがって当業者には、送信機２と共に従来の受信アーキテクチャが使用され得ることが明らかであろう。
【００７７】
次に、本発明の第１の具体的実施形態による、受信機３によって実行される方法を説明する。
【００７８】
アンテナ６２においてＯＦＤＭ信号が受け取られる。各アンテナにおける信号は、ガードインターバルユニット６３によって処理／除去されるガードインターバルを有する。このプロセスは、当業者には既知であるように、周波数領域等化を容易にする。次いで、Ｎ個の離散時間サンプルシンボルを備える周波数領域の信号が、ＦＦＴ操作を用いて時間領域に変換される。次いで、周波数領域で表されたＰ個のＯＦＤＭシンボルの各グループが、
１）チャネル推定ユニット５５、
２）時空間復号器６６、または
３）これらの両方
によって一緒に処理される。
【００７９】
ＯＦＤＭシンボルがチャネル推定ユニットによって処理された第１の場合は、典型的には、プリアンブルまたは他のトレーニング専用信号が受け取られている場合に生じる。
【００８０】
各シンボルが時空間復号器６６によって処理される第２の場合は、典型的には、データ専用信号が受け取られているときに生じる。
【００８１】
受信信号がチャネル推定６５と時空間復号器６６の両方によって処理される第３の場合は、典型的には、トレーニングとデータの両方に関連する情報を含む信号が受け取られるときに生じる。
【００８２】
チャネル推定ユニット６５は、当業者に知られたいくつかの方法の１つに従ってチャネル推定を行う。これらの方法には、最尤（ＭＬ）チャネル推定、および最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）チャネル推定が含まれ得る。
【００８３】
時空間復号器６６は、送信機で使用される時空間符号化法に従ってデータを処理する。例えば、送信機で空間多重化が用いられる場合、時空間復号器６６はゼロフォーシング（zero forcing（ＺＦ））やＭＭＳＥといった等化を行う。代替として、アンテナ選択が使用される場合、時空間復号器は、最大比受信合成（ＭＲＲＣ）などの合成と、等化を行う。この第１の具体的実施形態による受信機３は、事前調整サブキャリアの位置の知識を持たず、この情報を知り得ないものとみなすことができる。時空間復号器の後、各シンボルはソフトビットマッパ６７においてマップされ、そこで対数尤度比（ＬＬＲ）が求められる。ソフトビットマッパ６７からの信号はデインターリーバ６８に渡され、デインターリーバ６８は、チャネル復号を行うことができるようにこれらのビットを再順序付けする。最後に、各ビットはチャネル復号器６９において、送信機２で使用されるチャネル符号器６に対応するプロセスを使用して復号される。
【００８４】
受信機４３は、本発明の第２の具体的実施形態によれば、第１の具体的実施形態による受信機３と類似のものである。また受信機４３は同じプロセスも実行する。具体的には、この受信機には、事前調整ユニット３０によって使用される予約された事前調整サブキャリア周波数の位置の知識がない。図３に示す知識リンク２４は、チャネル推定器６５と事前調整ユニット３１の間の通信を可能にする。このリンクおよび知識２４への適切な適応、および周波数領域に対して時間領域を操作する事前調整ユニット３１に対応するためにこのリンクを介して伝達される知識は、当業者には既知であり、ここでは任意の適切な適応が使用され得る。
【００８５】
受信機４３は、図４に示す本発明の第３の具体的実施形態によれば、２つのアンテナ１０２を有する受信チェーン１０１、ガードインターバル除去ユニット１０３、および高速フーリエ変換ユニット１０４を備える。受信機４３は、チャネル推定ユニット１０５、時空間符号器ユニット１０６、ソフトビットマッパ１０７、デインターリーバ１０８およびチャネル復号器１０９を有する。
【００８６】
受信機４３は、双方向知識リンク４４によって情報を出力することができる。このチャネル情報は、送信機４２の事前調整ユニット５０によって時空間復号器１０６に伝達される。双方向知識リンク４４で示すように、受信機４３は、ＰＡＰＲ低減サブキャリア周波数または別の方法で予約されるサブキャリア周波数の位置に関する付加情報を抽出することのできる機能を有する。したがって受信機４３には、送信機において行われ得る事前調整の知識がある。事前調整ユニット５０から時空間符号器１０６への方向の知識リンク４４の提供には、当分野で知られた任意の好適な手段が使用され得る。
【００８７】
次に、図４を参照して示す本発明の第３の具体的実施形態による受信機４３が実行するプロセスを説明する。
【００８８】
アンテナ１０２において各アンテナごとにＯＦＤＭ信号が受け取られる。ガードインターバル除去ユニット１０３は、これらの信号を任意の適切な既知のガードインターバル処理／除去プロセスに従って周波数領域等化を円滑化するように処理する。次いで、ＦＦＴユニット１０４において、Ｎ個の離散時間サンプルシンボルの各グループが変換される。周波数領域で表されたＰ個のＯＦＤＭシンボルの各グループは、第１および第２の具体的実施形態の場合に適用されたのと同じ、すなわち、チャネル推定ユニット５４のみによる場合、時空間復号器１０６による場合、またはこれら両方による場合という３つの場合に従って処理され得る。
【００８９】
この第３の具体的実施形態の場合、受信機４３は、知識リンク４４を介して、サブキャリアが情報を送信する際に使用するものとは別に予約される、送信の際に使用するものとは別に予約されたサブキャリアの位置の知識を有する。情報信号は時空間符号器から導出され、事前調整ユニット５０により、ＰＡＰＲなどの電力特性を制御するのに使用される。
【００９０】
次に、図５および図６を参照して本発明の各具体的実施形態による事前調整ユニットの動作を説明する。
【００９１】
最も単純な場合には、本発明が必要とする唯一のチャネル状態情報は、各チャネル周波数応答係数の利得だけである。当業者に既知の、この情報を獲得するための任意の手段が使用され得る。
【００９２】
この情報を使用して、これらの具体的実施形態の１０、３１、５０といった事前調整ユニットは、情報源符号器（不図示）、チャネル符号器６および１０、３１、５０といった事前調整ユニットの前にある他のユニットが提供する信号電力調整信号のために選択するサブキャリアの位置を決定する。様々な呼び方をされ得るこれらの予約されたサブキャリア周波数、サブキャリアまたはトーンは、事前調整ユニット１０、３１、５０によって、個々の信号を事前調整して電力特性を制御するのに使用される。本明細書で説明する具体的実施形態の場合、適用される制御は、送信信号のＰＡＰＲの低減である。別の実施形態を使用して他の電力特性が制御されてもよい。例えば、電力特性は、所与のＰＡなどに適した、所与の電力スペクトルまたはスペクトルマスクへ制御または調整されてもよい。また、別の実施形態では、時間領域信号の立ち上がり時間や立ち下がり時間といった特性も調整され得る。
【００９３】
具体的実施形態によっては、選択サブキャリア周波数は、情報源符号器が提供する情報を送信しないサブキャリアの中から選択される。しかし、別の実施形態の中には、情報を送信しないサブキャリアだけにサブキャリア周波数の選択を制限しないものがあってもよい。
【００９４】
典型的には、予約サブキャリアは、定められたコストまたは効用関数の結果を最適化するように選択される。この場合最適化することは、サブキャリア周波数の選択によって関数の結果を最適化することを伴う。
【００９５】
予約サブキャリアが選択されると、選択サブキャリア周波数上で送信する事前調整信号が計算される。これらの信号は、電力特性を制御するために送信されるため、電力調整送信信号、または単に電力調整送信とみなしてもよい。
【００９６】
送信信号の電力特性の制御がＰＡＰＲの制御を伴う場合、送信電力調整信号の計算は、当業者に既知の複数の方法を使用して行われ得る。これらの方法には、J. Baliga、A. Grant、G. Woodward、およびA. Kind著、「勾配ベースのピーク対平均電力比低減法（A Gradient Based Peak-to-Average Power Ratio Reduction Method）」、電気通信学会２００７（ＧＬＯＢＥＣＯＭ’０７）（Telecommunications Conference, 2007. GLOBECOM '07）、ＩＥＥＥ、２００７年、３８０７〜３８１１頁に概説されている最急降下法が含まれる。代替として、複数の候補信号にわたる全数探索を行うこともでき、この場合、最低のＰＡＰＲをもたらす候補が保持される。当業者に知られており、ＴＲ方式を用いるシステムに適した任意のＰＡＰＲ低減信号計算アルゴリズムが使用され得る。選択した予約サブキャリア周波数上で送信する電力調整信号または事前調整信号を計算した後、これらの信号は、ＯＦＤＭシンボル内の選択した予約サブキャリア周波数またはトーンに対応する各位置に挿入される。
【００９７】
次に、図５に示すプロセスを参照すると、このプロセスはＳ１−１から開始し、ここで１０、３１、５０といった事前調整ユニットは、１４や５４といったチャネル推定ユニットから利得情報などのチャネル情報の知識を獲得する。一般にチャネル情報は、制御チャネルまたはフィードバックチャネルを使用してフィードバックすることができ、チャネルの相反性を使用することもできることを、当業者は理解するであろう。
【００９８】
ステップＳ−１−２で、サブキャリア選択アルゴリズムを実行して情報信号を送信するのに使用するサブキャリアが選択される。
【００９９】
ステップＳ−１−３で、選択サブキャリア周波数上で送信する事前調整信号が決定される。これは例えばＰＡＰＲ低減信号などとすることができる。
【０１００】
ステップＳ１−４で、事前調整または電力調整信号が対応するＯＦＤＭシンボルに挿入される。
【０１０１】
次に、本発明の各具体的実施形態による、サブキャリア周波数を選択するためのプロセスを説明する。
【０１０２】
図２に示すのと同様の構造を有するＫ個の送信アンテナおよびＰ個の受信アンテナを備えるシステムにおいて、時空間符号器９は、当業者に既知の方法により、サブキャリアごとの選択を実施する。時空間符号器９の第ｋの出力において、ＯＦＤＭシンボルは集合Ｄｋに属するサブキャリア上のデータを含み、Ｄｋはすべてのｋ≠ｋ’について、
【数１】
2010093788.tif 000003
【０１０３】
をインターセプトし、ＯＦＤＭシンボルを構成するサブキャリアの総数をＮとすると、｜ＵｋＤｋ｜＝Ｎである。
【０１０４】
第ｋの分岐上の情報送信に使用されないサブキャリアの集合はＤｋ−＝Ｓ＼Ｄｋで表され、ここで、Ｓ＝ＵｋＤｋはすべてのサブキャリア周波数の集合であり、表記Ａ＼Ｂは集合Ａから集合Ｂを除外することを表わす。
【０１０５】
事前調整ユニット１０のサブユニット（不図示）がＱｋ≦｜Ｄｋ−｜信号を選択する。次に、第ｋの分岐の予約サブキャリアの集合をＲｋで表す。
【０１０６】
所与のアンテナについて、情報信号送信に使用されないサブキャリア上で送信される信号は、受信機において、別のアンテナからの、このサブキャリアを使用して送信される情報信号に干渉する。したがって、この干渉が低減され、または最小化されるように、選択サブキャリア周波数、または選択サブキャリア周波数の位置を選択することは有益である。この具体的実施形態では、干渉は情報信号送信の性能に関連する特性を有し、したがって、干渉を低減すれば情報信号送信の性能が改善される傾向がある。
【０１０７】
図６に、２つの異なるチャネル、例えば、２つの異なる送信アンテナから１つの受信アンテナへの周波数チャネル応答の利得を示す。図６の網掛け領域は、情報信号送信のために使用するものとは別に、ＰＡＰＲなどの電力特性を調整または制御するための電力調整送信に使用するために予約することのできる周波数を示すものである。図示の周波数は、線１２３および線１２４とで示すチャネル利得の、矢印Ａおよび矢印Ｂとで示す差の大きさが最大になるように選択されたものである。これにより、高い信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）が保証される。よって、図示の例では、予約サブキャリア割り振りサブユニットは、効用関数
【数２】
2010093788.tif 000004
【０１０８】
で与えられる結果を最大化する。式中、ＳＩＮＲｐ．ｎ．は、すべてのＫ個の送信アンテナから第ｐの受信アンテナまでの第ｎのサブキャリア上のチャネルのＳＩＮＲを表わす。ＳＩＮＲ項は、より詳細には、
【数３】
2010093788.tif 000005
【０１０９】
で表わすことができ、式中、｜ｈｋ，ｐ，ｎ，｜２は第ｋの送信アンテナから第ｐの受信アンテナまでの第ｎのサブキャリア上のチャネルのチャネル周波数応答係数であり、ρは平均信号電力であり、σは予約サブキャリア周波数を使用して送信される事前調整または電力調整信号の平均電力であり、Ｎ０は加法性白色ガウス雑音分散であり、
【数４】
2010093788.tif 000006
【０１１０】
である。変数ｘｋ，ｎは、ｎ∈Ｒｋの場合には１であり、そうでない場合には０である。よって、ｘｋ’，ｎは、どのサブキャリアが事前調整信号を送信するために予約されるか定義する指標変数である。よって、ＳＩＮＲの最大化は、以下の最適化問題として表わすことができる。
【数５】
2010093788.tif 000007
【０１１１】
この問題は、事前調整または電力調整信号のために予約するサブキャリアの選択を用いて、ＳＩＮＲを表わす関数に最適な結果を見つけることとみなすこともできる。
【０１１２】
この最適化問題を解くのは多くの場合困難である。当業者は、多くの準最適の代替方法が存在することを理解するであろう。このような代替方法の１つは、チャネル利得の差の和が最大になるような集合Ｒｋ（すなわち変数ｘｋ，ｎ）を選択するものである。数学的にはこれは、以下の最適化問題として表わすことができる。
【数６】
2010093788.tif 000008
【０１１３】
この最適化を解く別の手法は、当業者には既知であろう。
【０１１４】
この式は、よく知られた「分岐限定」法を使用して解くことができる。また、実際この式においては、事例によっては特に簡単に解くことができる。例えば、Ｋ＝２つの送信アンテナが使用されるとき、式で表される問題の解は、すべてのサブキャリアのチャネル利得の差を計算し、次いで、最大差Ｑ２と最小差Ｑ１に対応する集合Ｒ１と集合Ｒ２を選択することによって獲得することができる。
【０１１５】
実際には、電力調整信号のために予約される信号の数Ｑｋは、電力調整信号を求めるのに必要なアルゴリズムの複雑さを考慮することによって決定される。相対的に大きいＱｋは、相対的に有効な電力調整をもたらす可能性があるが、相対的により複雑なアルゴリズムを伴う。
【０１１６】
Ｑｋで表される、各送信チェーンごとの、電力調整信号または事前調整のために選択されるサブキャリア周波数の数は、情報信号送信に使用されるサブキャリアの集合のサイズによって制約される。場合によっては、選択サブキャリアの集合が空であり、Ｑｋ＝０になることもある。これが生じるのは、所与のチャネルがすべての周波数にわたって非常に高いチャネル利得を得ることができ、よって、他のすべてのチャネルに優って送信に好ましいときである。このシナリオの電力調整信号において第１の可能な方法は、電力調整信号を送信しないことである。
【０１１７】
第２の可能な方法は、Ｑｋより少ないサブキャリアを事前調整信号のために選択することである。電力調整信号を生成するアルゴリズムは、サブキャリアを使用する場合、数が適合可能であることが必要になる。Ｑｋより少ないサブキャリアを使用することは、受信機がブラインドである場合には問題を生じない。これは、送信電力調整信号への変更および予約サブキャリア周波数の選択はいずれも受信機において無視されるからである。この場合、電力調整のためのサブキャリア周波数の選択は、当業者には理解されるように、前述の例と同様になる。
【０１１８】
場合によっては、アンテナ選択が用いられないこともある。この場合、すべてのサブキャリアが、時空間符号器の出力において情報信号送信のために割り振られる。したがって、事前調整ユニット１０、３１または５０は、電力調整のためのサブキャリアが選択された後で、対応する選択サブキャリア周波数上のデータ信号を「パンクチャ」しなければならない。受信機４３では、予約サブキャリア周波数の選択、およびこれらの位置の知識が、図４の双方向知識４４で検出される際に、受信機に伝達されなければならない。
【０１１９】
第３の可能な方法は、電力調整信号のためにサブキャリア周波数を選択し、情報送信のために使用するものとは別に予約することである。
【０１２０】
第４の可能な方法は、電力調整する信号に使用される選択サブキャリア周波数を、情報送信にも使用することである。したがって、チャネル符号器において受け取られる情報を表わす情報信号の一部が、選択サブキャリア周波数を使用して送信されることになる。
【０１２１】
この第４の可能な方法の場合以外は、選択サブキャリアは、通常は情報信号に使用されないサブキャリアの集合の中から選択される。
【０１２２】
Ｑｋより少ないサブキャリアしか利用できない場合を克服するための４つの可能な方法のそれぞれを使用する場合の相対的利点は、本発明の具体的適用例を考察すれば明らかになるであろう。
【０１２３】
本明細書で開示した本発明の具体的実施形態は、ＯＦＤＭシステムにおいて、例えばＰＡＰＲを低減するなど、電力特性を調整するように働く。これの利点の一例が、４つの予約トーンまたは選択サブキャリア周波数を有するシステムについて図７に示されている。図７には、J. Baliga、A. Grant、G. Woodward、およびA. Kind著、「勾配ベースのピーク対平均電力比低減法（A Gradient Based Peak-to-Average Power Ratio Reduction Method）」、電気通信学会２００７（ＧＬＯＢＥＣＯＭ’０７）、３８０７〜３８１１頁に記載されている、当業者には既知の、ＰＡＲＲ低減ＴＲアルゴリズムの一例を使用したアンテナ選択を用いるシステムでのＰＡＰＲの相補累積分布関数（ＣＣＤＦ）が線１２５で示されている。また、線１２６でトーン低減なしのシステムのＣＣＤＦも示されている。このアルゴリズムの代わりに当業者に既知の好適な代替のアルゴリズムが使用されてもよい。
【０１２４】
ＰＡＰＲ低減は、図７を参照して示す本発明の具体的実施形態によれば、システムの性能に大きな影響を及ぼさずに実現される。これは、アンテナ選択を用いるシステムのパケット誤り率（ＰＥＲ）対信号対雑音比（ＳＮＲ）を表わす図８に示されている。図には、線１２７で、ＴＲが４つの予約トーンまたは予約サブキャリア周波数を使用して用いられる場合が示され、また、線１２８でＴＲが適用されない場合も示されている。
【０１２５】
本明細書に示す具体的実施形態は、必ずしもあらゆる場合に受信機に伝達される付加情報を利用するとは限らない。これは開示されている従来技術とは対照的である。具体的には、アンテナ選択が用いられるときには、付加情報は不要である。
【０１２６】
本明細書で開示した具体的実施形態は、複数のアンテナを用いた様々なＯＦＤＭシステムに適用することができ、ＳＦＢＣベースのシステムまたは固有ビーム形成システムだけに限定されるものではない。
【０１２７】
各具体的実施形態は、汎用コンピュータ通信装置または、コンピュータもしくは、マイクロプロセッサやフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）といったプロセッサを備え、あるいは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備える装置を使用して実施され得る。これらは、具体的実施形態として構成されてもよく、適宜本明細書で説明した各具体的実施形態によるシステムを提供し、または方法を実行するように構成されてもよい。
【０１２８】
別の具体的実施形態では、コンピュータ可読命令が、コンピュータもしくは可読媒体上に格納され、または装置に送信される。別の具体的実施形態では、これらの命令は、プロセッサを構成し、またはプロセッサにＦＰＧＡなどのデバイスを構成させるのに適した装置にロードすることのできるコンピュータプログラム製品といった、コンピュータ可読製品として提供されてもよい。具体的実施形態によっては、これらの命令は、ハードウェア記述言語で記述される。
【０１２９】
別の具体的実施形態では、本発明による送信機は、携帯式無線通信機器に含まれていてもよい。別の具体的実施形態では、本発明による送信機は、モバイル電話機または携帯型マルチメディア機器とすることもできる。本発明は当業者に既知の任意の適切な携帯型無線通信機器に含まれていてもよい。本発明をこれらの機器に含めても複雑さがわずかに増大するにすぎない。
【０１３０】
各具体的実施形態は、ＰＡＰＲの低減を可能にするものであり、比較的幅広い電力増幅器を、本発明を実施する機器のコストを低減し、これらの機器の電池寿命を延ばすように使用させることができる。
【０１３１】
以上の説明は本発明の実施の一例にすぎず、本発明を異なる実施形態において使用すれば、別の態様、特徴、変形、および利点も生じ得ることが理解されるであろう。保護の範囲は添付の特許請求の範囲によって提供されるべきものであり、特許請求の範囲は、図面を参照し、説明に照らして解釈すべきであるが、これらによって限定されるべきではない。
【図１】
2010093788.tif 000009
【図２】
2010093788.tif 000010
【図３】
2010093788.tif 000011
【図４】
2010093788.tif 000012
【図５】
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【図６】
2010093788.tif 000014
【図７】
2010093788.tif 000015
【図８】
2010093788.tif 000016
【外国語明細書】
2010093788000001.pdf