(57)【要約】  電力消費および複雑さを低減するアーキテクチャを有する送信器の実施形態が開示される。いくつかの実施形態では、送信器は、アクチュエータ、変調回路、および適応器を含む変調器を含む。アクチュエータは、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用するよう動作する。変調回路は、変調信号を提供するよう少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作し、適応器は、変調信号のピーク対平均電力比（ＰＡＲ）が低減されるように、少なくとも１つの変調器入力信号へ適用される少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう動作する。
2019525532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器（３６）であって、
少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用するよう動作するアクチュエータ（４２）と、
変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する変調回路と、
前記変調信号のピーク対平均電力比（ＰＡＲ）を低減するように、前記少なくとも１つの変調器入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう動作する適応器（４８）と、を備える変調器（３８）を備える送信器。
【請求項２】
請求項１に記載の送信器（３６）であって、
前記少なくとも１つの変調器入力信号は複数のサブキャリアのそれぞれのための複数の並列変調器入力信号を含み、前記少なくとも１つの調整値は複数の調整値を含み、前記少なくとも１つの調整済み変調器入力信号は複数の調整済み変調器入力信号を含み、
前記アクチュエータ（４２）は前記複数の調整済み変調器入力信号を提供するように、前記複数の並列変調器入力信号に前記複数の調整値を適用するよう動作し、
前記変調回路は前記変調信号を提供するように、前記複数の調整済み変調器入力信号に前記変調動作を実行するよう動作する、送信器。
【請求項３】
請求項２に記載の送信器（３６）であって、前記変調器（３８）は直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調器（３８）であり、前記変調回路は、前記変調信号を提供するように、前記複数の調整済み変調器入力信号に逆フーリエ変換を実行するよう適応された変換回路（４４）を含む送信器。
【請求項４】
請求項２または３に記載の送信器（３６）であって、前記複数の調整値は、１つ以上のシンボル期間のそれぞれについて、前記複数のサブキャリアのそれぞれについての複数の調整値を含む送信器。
【請求項５】
請求項２または３に記載の送信器（３６）であって、前記複数の調整値は、単一のシンボル期間内の前記複数のサブキャリアのそれぞれについての複数の調整値を含む送信器。
【請求項６】
請求項２または３に記載の送信器（３６）であって、前記複数の調整値は、１つ以上のシンボル期間のそれぞれについて、前記複数のサブキャリアの２つ以上のグループのそれぞれについての２つ以上の調整値を含む送信器。
【請求項７】
請求項２または３に記載の送信器（３６）であって、前記複数の調整値は、単一のシンボル期間内の前記複数のサブキャリアの２つ以上のグループのそれぞれについての２つ以上の調整値を含む送信器。
【請求項８】
請求項２または３に記載の送信器（３６）であって、前記複数の調整値は、サブキャリアおよびシンボル期間の複数のブロックについての複数の調整値を含み、前記複数のブロックのうちの各ブロックは、前記複数のサブキャリアのうちの２つ以上および２つ以上のシンボル期間を含む送信器。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記少なくとも１つの調整値は少なくとも１つの位相調整値である送信器。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記適応器（４８）は、前記変調信号の振幅と前記変調信号の二乗平均平方根（ＲＭＳ）の値との間の誤差が最小化されるよう、前記少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう動作する送信器。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記適応器（４８）は、コスト関数を最小化するために前記少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう動作する、送信器。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は前記少なくとも１つの調整値を除去するために受信器（８４）におけるチャネル等化に依拠する、送信器。
【請求項１３】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は、前記少なくとも１つの調整値のインジケーションを前記受信器（８４）に送信するようさらに適合される、送信器。
【請求項１４】
請求項１３に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は、前記送信器（３６）が前記変調信号を前記受信器（８４）に送信するチャネルとは別個のチャネルを介して前記少なくとも１つの調整値のインジケーションを前記受信器（８４）に送信するようさらに適合される、送信器。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、
前記適応器（４８）は、（ａ）前記変調信号の前記ＰＡＲの低減、並びに（ｂ）マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）プリコーディングおよび／またはビームフォーミング、の両方を提供するように前記複数の並列変調器入力信号に適用された前記複数の調整値を適応的に設定するよう動作する、送信器。
【請求項１６】
請求項１５に記載の送信器（３６）であって、
前記送信器（３６）の複数のアンテナ（７４）を介して送信された複数の変調信号を提供するように前記変調信号に複数の重みを適用するよう動作する第２のアクチュエータ（６４）、をさらに含み、
前記適応器（４８）は、
（ａ）前記変調信号の前記ＰＡＲの低減、並びに（ｂ）ＭＩＭＯプリコーディングおよび／またはビームフォーミング、の両方を一緒に提供するように、前記複数の並列変調器入力信号へ適用される前記複数の調整値および前記複数のビームフォーミングの重みと、
ビームフォーミングおよび／またはアンテナ校正を提供するよう前記第２のアクチュエータ（６４）によって前記変調信号に適用された前記複数の重みと、
を一緒に適応的に設定するよう動作する、送信器。
【請求項１７】
請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は、それぞれの電力増幅回路（７２）の非線形特性を補償するように前記複数の変調信号にデジタル的にプリディストーションを行うよう動作するデジタルプリディストーションサブシステムをさらに含む、送信器。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記変調器（３８）はさらに、
少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの第２の変調器入力信号へ少なくとも１つの第２の調整値を適用するよう動作する第２のアクチュエータ（４２−２）と、
第２の変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する第２の変調回路（４４−２）と、を備え、
前記適応器（４８）は、前記変調信号の前記ＰＡＲが低減されるように前記少なくとも１つの変調器入力信号へ適用された前記少なくとも１つの調整値を適応的に設定し、前記第２の変調信号のＰＡＲが低減するように前記少なくとも１つの第２の変調器入力信号へ適用された少なくとも１つの第２の調整値を適応的に設定するよう動作する、送信器。
【請求項１９】
請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記変調器（３８）はさらに、
少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの第２の変調器入力信号へ少なくとも１つの第２の調整値を適用するよう動作する第２のアクチュエータ（４２−２）と、
第２の変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する第２の変調回路（４４−２）と、を備え、
前記適応器（４８）は、マルチキャリア信号であって、前記第１の変調信号および前記第２の変調信号を含む複数の変調信号のアグリゲーションである、前記マルチキャリア信号のＰＡＲが低減されるように、前記少なくとも１つの変調器入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値と、前記少なくとも１つの第２の変調器入力信号に適用された前記少なくとも１つの第２の調整値と、を適応的に設定するよう動作する、送信器。
【請求項２０】
請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は無線送信器である、送信器。
【請求項２１】
請求項１ないし１９のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は、セルラ通信ネットワークの無線ノードの無線送信器である、送信器。
【請求項２２】
送信器（３６）の動作方法であって、
少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用すること（２０２）と、
変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行すること（２０４）と、
前記変調信号のピーク対平均電力比を低減するように、前記少なくとも１つの入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値を適応的に設定すること（２０６）と、
を含む動作方法。
【請求項２３】
送信器（３６）であって、
少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用し、
変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行し、
前記変調信号のピーク対平均電力比を低減するように、前記少なくとも１つの入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値を適応的に設定する、
よう適合された送信器。
【請求項２４】
送信器（３６）であって、
少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用するよう動作する調整モジュール（１４２）と
変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する変調モジュール（１４４）と、
前記変調信号のピーク対平均電力比を低減するように、前記少なくとも１つの入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう動作する設定モジュール（１４６）と、
を備える送信器。
【請求項２５】
受信器（８４）であって、
送信器（３６）から、第１の信号および第２の信号であって、前記送信器（３６）において前記第１の信号が送信のために生成された場合に、低減されたピーク対平均電力比（ＰＡＲ）を有する少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、前記第２の信号が前記送信器（３６）において少なくとも１つの変調器入力信号に適用された少なくとも１つの調整値のインジケーションを含む、前記第１の信号および前記第２の信号を受信し、
前記送信器（３６）において、前記少なくとも１つの変調器入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値を補償するための少なくとも１つの調整値を、前記第１の信号の受信の間に適用する、
よう動作する少なくとも１つの受信器サブシステムを備える受信器。
【請求項２６】
送信器（３６）であって、受信器（８４）に少なくとも１つの調整値のインジケーションを送信するよう適合され、前記少なくとも１つの調整値は、変調の間に、前記送信器（３６）から前記受信器（８４）に送信される変調信号のピーク対平均電力比（ＰＡＲ）を低減するよう適用される少なくとも１つの調整値である、送信器。
【請求項２７】
請求項２６に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は、前記送信器（３６）が前記変調信号を前記受信器（８４）に送信するチャネルとは別個のチャネルを介して前記少なくとも１つの調整値のインジケーションを前記受信器（８４）に送信するようさらに適合された、送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は無線システムのための送信器アーキテクチャ、特に、限定されないが、大規模マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）に特によく適している送信器アーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
将来の第五世代（５Ｇ）無線システムは、ミリ波（ｍｍＷａｖｅ）周波数の非常に大きな経路損失を補償するために、複数のアンテナを有することによって実現される大きなアンテナ利得を必要とする。数百本もの送信アンテナと、それゆえ数百個もの無線器を有する大規模マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）（すなわち、マッシブＭＩＭＯ）送信器についていくつかの議論さえある。
【０００３】
エネルギー効率の良いアーキテクチャを持つために、各電力増幅器がサポートしなければならないピーク対平均電力比（ＰＡＲ）は、今日のもの（典型的にはベースバンドにおいて７デシベル（ｄＢ）程度）よりも著しく低くなければならない。すなわち、これは、（１）電力増幅器は、低いＰＡＲにおいてはるかにずっと効率的であり、（２）数百もの電力増幅器においてクレストファクタリダクション（ＣＦＲ）および電力増幅器のプリディストーションを実行し、同時にエネルギー効率をよくすることは不可能であるという、２つの理由による。従って、無線器においてＣＦＲおよびプリディストーションの両方の必要性を排除するまたは低減する必要性がある。
【０００４】
より具体的に、図１に直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ベースのシステム（例えばロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ネットワーク）のための従来のセルラ送信器１０を示す。図示するように、送信器１０は直列入力データ信号を複数の並列入力データ信号に変換するシリアルパラレル（Ｓ／Ｐ）変換器１４を含むＯＦＤＭ変調器１２を含む。並列入力データ信号のそれぞれは異なるＯＦＤＭサブキャリアに対応する。並列入力信号は逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）ファンクション１６に入力される。ＩＦＦＴファンクション１６は変調信号を作り出す。サイクリックプレフィックス（ＣＰ）ファンクション１８は当業者に理解されているように、サイクリックプレフィックスを挿入する。その後、ＯＦＤＭ変調器１２によって出力される変調信号は、送信器１０の無線フロントエンドに提供される。なお、図中に示す「雲」は、ＯＦＤＭ変調器１２と送信器の無線フロントエンド１０との間の付加的な構成要素（例えば、フィルタ、ケーブル（例えばコモン・パブリック・ラジオ・インタフェース（ＣＰＲＩ）リンクのための光ケーブル）、および／またはそのようなもの）が存在してもよいことを示す。無線フロントエンドはいくつかのＣＦＲ方式に係るＣＦＲを実行するＣＦＲファンクション２０を含む。ＣＦＲファンクション２０の出力はデジタルプリディストーション（ＤＰＤ）ファンクション２２によって前置歪み（プレディストーション）を施される。プリディストーション済みの信号はアップコンバータ２４によってアップコンバートされる。アップコンバージョンの前、途中、または後のいずれかの時点で、信号がデジタルからアナログに変換される。アップコンバート済みのアナログ信号は電力増幅器（２６）によって増幅され、アンテナを介して送信される。無線フロントエンドは、カプラ３２を介してＰＡ２６の出力に結合される入力を有するダウンコンバータ３０を含むＴＯＲ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ）も含む。送信信号は、観測された送信信号を作り出すためにダウンコンバータ３０によってダウンコンバートされる。適応器（アダプタ）３４は、（例えばＰＡの非線形特性を補償する）ある適応方式に係るＤＰＤファンクション２２によって適用されたプリディストーションを適合させる。
【０００５】
従来の送信器１０のアーキテクチャがマッシブＭＩＭＯをサポートするようスケールアップされると、送信器１０は多くの（数百もの）無線フロントエンドを含むであろう。このため、ＰＡ２６の効率は極めて重要になる。さらに、数百ものＣＦＲ２０、ＤＰＤ２２、およびＴＯＲを有することは、膨大な複雑さと電力消費を生む結果となる。従って、５ＧのマッシブＭＩＭＯへの２つの主な課題は、ＰＡの効率性と送信器の複雑さである。
【０００６】
５ＧのマッシブＭＩＭＯの送信器について、非常に良い電力効率を得るために、全てのＰＡに対して極めて低いＰＡＲ（例えば最大でも３〜４ｄＢのオーダ）を有することが望ましい。加えて、無線フロントエンドにおけるＣＦＲ、ＤＰＤ、およびＴＯＲの複雑さを排除するか、少なくとも低減することが望ましい。
【発明の概要】
【０００７】
電力消費および複雑さを低減するアーキテクチャを有する送信器の実施形態が開示される。本明細書で開示される実施形態は大規模マルチ入力マルチ出力（マッシブＭＩＭＯ）に特に適しているが、本明細書で開示される実施形態はそれらに限定されない。
【０００８】
一般的に、送信器は、アクチュエータ、変調回路、および適応器を含む変調器を含む。アクチュエータは、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用するよう動作する。変調回路は、変調信号を提供するよう少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作し、適応器は、変調信号のピーク対平均電力比（ＰＡＲ）が低減されるように、少なくとも１つの変調器入力信号へ適用される少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう動作する。変調信号のＰＡＲを低減することで、電力増幅器（ＰＡ）回路の効率を向上して送信器の無線フロントエンドの電力効率を向上することができ、クレストファクタリダクション（ＣＦＲ）並びにＰＡプリディストーションおよびＰＡプリディストーションの適応のための関連するフィードバック経路の必要を潜在的に回避することによって、送信器の無線フロントエンドの複雑さを低減することができる。
【０００９】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの変調器入力信号は複数のサブキャリアのそれぞれのための複数の並列変調器入力信号を含み、少なくとも１つの調整値は複数の調整値を含み、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号は複数の調整済み変調器入力信号を含む。さらに、アクチュエータは複数の調整済み変調器入力信号を提供するように複数の並列変調器入力信号へ複数の調整値を適用するよう動作し、変調回路は変調信号を提供するように複数の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する。さらにいくつかの実施形態では、変調器は直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調器であり、変調回路は、変調信号を提供するように、複数の調整済み変調器入力信号に逆フーリエ変換を実行するよう適応された変換回路を含む。
【００１０】
いくつかの実施形態では、複数の調整値は、１つ以上のシンボル期間のそれぞれについて、複数のサブキャリアのそれぞれについての複数の調整値を含む。いくつかの他の実施形態では、複数の調整値は、単一のシンボル期間内の複数のサブキャリアのそれぞれについての複数の調整値を含む。いくつかの他の実施形態では、複数の調整値は、１つ以上のシンボル期間のそれぞれについて、複数のサブキャリアの２つ以上のグループのそれぞれについての２つ以上の調整値を含む。いくつかの他の実施形態では、複数の調整値は、単一のシンボル期間内の複数のサブキャリアの２つ以上のグループのそれぞれについての２つ以上の調整値を含む。いくつかの他の実施形態では、複数の調整値は、サブキャリアおよびシンボル期間の複数のブロックについての複数の調整値を含み、複数のブロックのうちの各ブロックは、複数のサブキャリアのうちの２つ以上および２つ以上のシンボル期間を含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの調整値は少なくとも１つの位相調整値である。
【００１２】
いくつかの実施形態では、適応器は、変調信号の大きさと変調信号の二乗平均平方根（ＲＭＳ）の値との間の誤差が最小化されるよう、少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう動作する。いくつかの実施形態では、適応器は、コスト関数を最小化するために少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう動作する。
【００１３】
いくつかの実施形態では、送信器はさらに少なくとも１つの調整値のインジケーションを受信器に送信するよう適応される。さらに、いくつかの実施形態では、送信器は、送信器が変調信号を受信器に送信するチャネルとは別個のチャネルを介して少なくとも１つの調整値のインジケーションを受信器に送信するようさらに適合される。
【００１４】
いくつかの実施形態では、送信器は少なくとも１つの調整値のインジケーションを受信器に送信しない。
【００１５】
いくつかの実施形態では、適応器は、（ａ）変調信号のＰＡＲの低減、並びに（ｂ）ＭＩＭＯプリコーディングおよび／またはビームフォーミング、の両方を提供するように複数の並列変調器入力信号に適用された複数の調整値を適応的に設定するよう動作する。いくつかの実施形態では、送信器は送信器の複数のアンテナを介して送信される複数の変調信号を提供するように変調信号に複数の重みを適用するよう動作する第２のアクチュエータをさらに含み、適応器は、（ａ）変調信号のＰＡＲの低減、並びに（ｂ）ＭＩＭＯプリコーディングおよび／またはビームフォーミングの両方を一緒に提供するように複数の並列変調器入力信号および複数のビームフォーミング重みへ適用される複数の調整値と、ビームフォーミングおよび／またはアンテナ校正を提供するように第２のアクチュエータによる変調信号に適用される複数の重みを、一緒に適応的に設定するよう動作する。
【００１６】
いくつかの実施形態では、送信器は、それぞれの電力増幅回路の非線形特性を補償するように複数の変調信号にデジタル的なプリディストーションを行うよう動作するデジタルプリディストーションサブシステムをさらに含む。
【００１７】
いくつかの実施形態では、変調器はさらに、少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号を提供するように少なくとも１つの第２の変調器入力信号へ少なくとも１つの第２の調整値を適用するよう動作する第２のアクチュエータと、第２の変調信号を提供するように少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する第２の変調回路と、を備える。適応器は、変調信号のＰＡＲが低減されるように少なくとも１つの変調器入力信号へ適用された少なくとも１つの調整値を適応的に設定し、第２の変調信号のＰＡＲが低減するように少なくとも１つの第２の変調器入力信号へ適用された少なくとも１つの第２の調整値を適応的に設定するよう動作する。
【００１８】
いくつかの実施形態では、変調器はさらに、少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号を提供するように少なくとも１つの第２の変調器入力信号へ少なくとも１つの第２の調整値を適用するよう動作する第２のアクチュエータを備え、第２の変調回路は、第２の変調信号を提供するように少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する。適応器は、マルチキャリア信号であって、第１の変調信号および第２の変調信号を含む複数の変調信号のアグリゲーションである、マルチキャリア信号のＰＡＲが低減されるように、少なくとも１つの変調器入力信号に適用された少なくとも１つの調整値と、少なくとも１つの第２の変調器入力信号に適用された少なくとも１つの第２の調整値と、を適応的に設定するよう動作する。
【００１９】
いくつかの実施形態では、送信器は無線送信器である。
【００２０】
いくつかの実施形態では、送信器はセルラ通信ネットワーク向けの無線ノードの無線送信器である。
【００２１】
送信器の動作方法の実施形態もまた開示される。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用することと、変調信号を提供するように、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行することと、変調信号のＰＡＲが低減されるように少なくとも１つの入力信号へ適用される少なくとも１つの調整値を適応的に設定することと、を含む。
【００２２】
いくつかの実施形態では、送信器は、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用し、変調信号を提供するように、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行し、変調信号のＰＡＲが低減されるように少なくとも１つの入力信号へ適用される少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう適合される。
【００２３】
いくつかの実施形態では、送信器は、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用するよう動作する調整モジュールと、変調信号を提供するように、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する変調動作実行モジュールと、変調信号のＰＡＲが低減されるように少なくとも１つの入力信号へ適用される少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう動作する設定モジュールと、を含む。
【００２４】
受信器の実施形態も開示される。いくつかの実施形態では、受信器は、送信器において第１の信号が送信のために生成された場合に、低減されたＰＡＲを有する少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を送信器に提供するように、第２の信号が送信器において少なくとも１つの変調器入力信号に適用された少なくとも１つの調整値のインジケーションを含む、第１の信号および第２の信号を受信するよう動作する少なくとも１つの受信器サブシステムを含む。少なくとも１つの受信器サブシステムは、送信器において、少なくとも１つの変調器入力信号に適用された少なくとも１つの調整値を補償するための少なくとも１つの調整値を、第１の信号の受信の間に適用するようにさらに動作する。
【００２５】
いくつかの実施形態において、送信器であって、受信器に少なくとも１つの調整値のインジケーションを送信するよう適合され、少なくとも１つの調整値は、変調の間に、送信器から受信器に送信される変調信号のＰＡＲを低減するよう適用される少なくとも１つの調整値である、送信器が提供される。いくつかの実施形態では、送信器は、送信器が変調信号を受信器に送信するチャネルとは別個のチャネルを介して少なくとも１つの調整値のインジケーションを受信器に送信するようさらに適合される。
【００２６】
当業者は、添付図面に関連付けられた以下の実施形態の詳細な説明を読んだ後に、本開示の範囲を理解し、そのさらなる態様を理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
本明細書に組み込まれてその一部を形成する添付図面は、本開示のいくつかの態様を例示しており、明細書と共に本開示の原理を説明する役割を果たす。
【００２８】
【図１】従来の送信器の一例を示す図。
【００２９】
【図２】本開示のいくつかの実施形態に係る変調器によって出された変調信号のピーク対平均電力比（ＰＡＲ）を低減する１つ以上の調整値を適用する変調器を含む送信器の一例を示す図。
【００３０】
【図３】本開示のいくつかの実施形態に係る図２の適応器によって最小化される誤差信号の例を示す図。
【００３１】
【図４】図２の送信器の１つの例示的な実施形態の有効性を示すテストベンチおよびシミュレーション結果を示す図。
【図５】図２の送信器の１つの例示的な実施形態の有効性を示すテストベンチおよびシミュレーション結果を示す図。
【図６】図２の送信器の１つの例示的な実施形態の有効性を示すテストベンチおよびシミュレーション結果を示す図。
【図７】図２の送信器の１つの例示的な実施形態の有効性を示すテストベンチおよびシミュレーション結果を示す図。
【００３２】
【図８】図４ないし図７のシミュレーションを１つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルからロングタームエボリューション（ＬＴＥ）フレーム全体に拡張した第２のテストベンチおよびそれぞれのシミュレーション結果を示す図。
【図９】図４ないし図７のシミュレーションを１つの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルからロングタームエボリューション（ＬＴＥ）フレーム全体に拡張した第２のテストベンチおよびそれぞれのシミュレーション結果を示す図。
【００３３】
【図１０】変調器によって出力される変調信号のＰＡＲを低減（最小化）するとともにビームフォーミングおよび／またはマルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）プリコーディングを行うようにアクチュエータによって適用される調整値（例えば複素重み）を適応的に設定するよう動作する適応器におけるいくつかの他の実施形態に係る変調器を示す図。
【００３４】
【図１１】変調器がマルチキャリア送信器のためのマルチキャリア変調器である本開示の別の実施形態に係る変調器を示す図。
【００３５】
【図１２】無線フロントエンドがクレストファクタリダクション（ＣＦＲ）および／または電力増幅器（ＰＡ）プリディストーションを含む本開示のいくつかの他の実施形態に係る送信器を示す図。
【００３６】
【図１３】本開示にいくつかの実施形態に係るＰＡＲを低減するための送信器において、送信器が変調器のアクチュエータによって付される調整値を示すサイド情報を送信する、本開示のいくつかの実施形態に係る送信機および受信機の動作を示す図。
【００３７】
【図１４】本開示のいくつかの実施形態に係るサイド情報および所望信号の送信のために送信機によって利用されうるスペクトラム割当ての一例を示す図。
【００３８】
【図１５】本開示のいくつかの実施形態に係る、単一の（すなわち、同一の）調整値が同一グループ内の全てのサブキャリアおよびシンボル期間に付されるようなサブキャリアおよびシンボル期間のグループ化を示す図。
【００３９】
【図１６Ａ】本開示のいくつかの実施形態に係るＰＡＲ低減のための送信器において、変調器内のアクチュエータによって付される調整値を除去または元に戻すために、送信機によって送信されるサイド情報を利用する受信器の一例を示す図。
【図１６Ｂ】本開示のいくつかの実施形態に係るＰＡＲ低減のための送信器において、変調器内のアクチュエータによって付される調整値を除去または元に戻すために、送信機によって送信されるサイド情報を利用する受信器の一例を示す図。
【００４０】
【図１７Ａ】本開示のいくつかの実施形態に係るＰＡＲ低減のための送信器において、変調器内のアクチュエータによって付される調整値を除去するためのチャネル推定および等化に依拠する受信器の１つの例示的な実施形態を示す図。
【図１７Ｂ】本開示のいくつかの実施形態に係るＰＡＲ低減のための送信器において、変調器内のアクチュエータによって付される調整値を除去するためのチャネル推定および等化に依拠する受信器の１つの例示的な実施形態を示す図。
【００４１】
【図１８】本開示のいくつかの実施形態に係る送信器の動作を示すフローチャート。
【００４２】
【図１９】本開示のいくつかの実施形態に係る送信器のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下に述べる実施形態は、当業者が実施形態を実施することを可能にし、実施形態を実施する最良の形態を示すことを可能にするための情報を表す。添付図面に照らして以下の説明を読めば、当業者は本開示の概念を理解し、本明細書では特に言及されていないこれらの概念の適用を認識するであろう。これらの概念および用途は、本開示および添付の特許請求の主旨の範囲内にあることを理解されたい。
【００４４】
電力消費および複雑さを低減するアーキテクチャを有する送信器の実施形態が開示される。本明細書で開示される実施形態は大規模マルチ入力マルチ出力（マッシブＭＩＭＯ）に特に適しているが、本明細書で開示される実施形態はそれらに限定されない。一般に、結果として生じる変調信号が、低減されたピーク対平均電力比（ＰＡＲ）を有するように、送信機は１つ以上の変調動作を行う前に１つ以上の入力信号が調整されるアーキテクチャを利用する。このような方法では、電力増幅器（ＰＡ）の効率が改善される一方で、可能性としてクレストファクタリダクション（ＣＦＲ）および／またはプリディストーションの必要性を潜在的に排除できる。受信器の実施形態も開示される。
【００４５】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ベースの無線システム向けの従来の送信器は、変調器が大きなＰＡＲを生成するためＣＦＲおよびＰＡプリディストーションを利用する。実際、ＣＦＲおよびプリディストーションは、変調器が一定の包絡線信号を提供する場合には必要とされないであろう。
【００４６】
本開示は、変調信号（すなわち変調器の出力信号）のＰＡＲを低減するために、１つ以上の変調動作を行う前に（例えば、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行う前に）、変調器入力信号（例えば、従来はＯＦＤＭ変調器のＩＦＦＴに提供される並列入力信号）を調整するよう動作するアクチュエータ並びにアダプタ（適応器）を含む送信器の実施形態に関する。このアプローチの利点の一つは、ＣＦＲ、ＰＡプリディストーション、およびＰＡプリディストーションの適応のために必要なＴＯＲ（Transmitter Observation Receiver）フィードバック経路を排除することができる。別の利点は、ＰＡ（第五世代（５Ｇ）送信器に多数存在する）は、はるかに電力効率がよくなるであろう。ＰＡの効率を向上する理由は、変調器入力信号を調整することによって達成することができるＰＡＲの低減量は、システムに取り込まれる雑音によって根本的に制限され、達成できるＰＡＲの低減量が５．５％のエラーベクトル振幅（ＥＶＭ）ターゲットに対して２．５〜３デシベル（ｄＢ）程度にまで制限される、伝統的な非線形ＣＦＲアルゴリズムによって達成されるものよりも、はるかに有効であるためである。
【００４７】
これに関して、図２は本開示のいくつかの実施形態に係る送信器３６を示す。この例において、送信器３６はＯＦＤＭベースの無線システム、例えばあるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ベースのセルラ通信ネットワーク（例えばアンライセンススペクトラムにおけるＬＴＥ（ＬＴＥ−Ｕ）、ＬＡＡ（License Assisted Access）、ＭｕｌｔｅＦｉｒｅ、など）向けのＬＴＥセルラ通信ネットワークの無線アクセスノード（例えば基地局）の送信器である。従って、図示するように、送信器３６はＯＦＤＭ変調器３８を含む。なお、しかしながら、いくつかの代替的な実施形態では、ＯＦＤＭ変調器３８はその他のマルチサブキャリア変調技術に係る変調を実行する。ＯＦＤＭ変調器３８は直列−並列（シリアル−パラレル）（Ｓ／Ｐ）変換器４０、アクチュエータ４２、ＩＦＦＴファンクション４４（本明細書ではＩＦＦＴ回路としても参照される）、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）ファンクション４６（本明細書ではＣＰ回路としても参照される）、およびアダプタ４８を含む。Ｓ／Ｐ変換器４０は変調器入力信号を受信する。変調器入力信号は、変調されるべきデータのストリームである。Ｓ／Ｐ変換器４０は、変調器入力信号をそれぞれがＯＦＤＭサブキャリアのうちの１つに対応する複数の並列変調器入力信号に変換する。
【００４８】
アクチュエータ４２は、調整済み入力信号を提供するように、少なくとも１つの調整値を並列変調器入力信号のそれぞれに適用する。いくつかの実施形態では、調整値は位相調整値であり、アクチュエータ４２は位相調整器である。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、調整値は、位相調整値、振幅および位相の調整値、振幅、位相および時間の調整値、またはそのようなものであってもよい。以降詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、アクチュエータ４２は並列変調器入力信号のそれぞれに対して個別の調整値を適用する（すなわち、サブキャリア毎に調整値を適用する）。これらの調整値はＯＦＤＭシンボルごとに、ＯＦＤＭシンボルごとに複数回、または周期的に（例えばＮ＞１であるＮ個のＯＦＤＭシンボルごとに１回）、アダプタ４８によって更新されてもよい。いくつかの他の実施形態では、アクチュエータ４２は個別の調整値を変調器入力信号の２つ以上のグループに対して適用する（例えば、サブキャリアグループごとに調整値を適用する）。言い換えれば、同一の調整値が並列変調器入力信号のグループのそれぞれに付されてもよく、並列変調器入力信号のグループは隣接サブキャリアのグループに対応する。これらの調整値はＯＦＤＭシンボルごとに、ＯＦＤＭシンボルごとに複数回、または複数のＯＦＤＭシンボル期間のグループ（例えばＭ＞１であるＭ個の連続したＯＦＤＭシンボル期間に対応するグループ）ごとに、アダプタ４８によって更新されてもよい。
【００４９】
ＩＦＦＴファンクション４４は変調信号を提供するために調整済み変調器入力信号にＩＦＦＴを行う。ＣＰファンクション４６は変調信号にサイクリックプレフィックスを付加する。
【００５０】
アダプタ４８は、例えばＩＦＦＴファンクション４４によって出力された変調信号に基づいて、変調信号のＰＡＲが減少するように、アクチュエータ４２によって並列変調器入力信号に適用された調整値を適応させるよう動作する。いくつかの実施形態では、アダプタ４８は所与のコスト関数を最小化するように、アクチュエータ４２によって適用される調整値を適応的に設定するよう動作する。いくつかの特定の実施形態では、アダプタ４８は、変調信号の振幅と変調信号の二乗平均値（ＲＭＳ）との間の誤差を低減する（例えば最小化する）ように、アクチュエータ４２によって適用される調整値を適応的に設定するように動作する。
【００５１】
その後、ＯＦＤＭ変調器３８によって出力される変調信号は、送信器３６の無線フロントエンドによって処理される。なお、図中に示すＯＦＤＭ変調器３８と送信器３６の無線フロントエンドとの間の「雲」は、ＯＦＤＭ変調器３８と送信器の無線フロントエンド３６との間の付加的な構成要素（例えば、フィルタ、ケーブル（例えばコモン・パブリック・ラジオ・インタフェース（ＣＰＲＩ）リンクのための光ケーブル）、および／またはそのようなもの）が存在してもよいことを示す。本例において、無線フロントエンドは無線周波数（ＲＦ）アナログ信号を提供するために変調信号をデジタル−アナログ変換し、アップコンバートするアップコンバータ５０を含む。ＲＦアナログ信号はＰＡ５２によって増幅され、結果として生じた増幅済みＲＦ信号はアンテナ５４へ出力される。なお、この例における無線フロントエンドは１つのみの送信チェーン（すなわち、１つのアップコンバータ５０、１つのＰＡ５２，および１つのアンテナ５４）を含むが、送信器３６はこれに限定されない。送信器３６の無線フロントエンドは、マッシブＭＩＭＯのように、複数の送信チェーンを含んでもよい。この例において、変調信号のＰＡＲが低減するようにＩＦＦＴを行う前に（すなわち、変調動作を実行する前に）並列変調信号を調整することにより、無線フロントエンドにおけるＣＦＲプリディストーションおよびＴＯＲの必要性は排除される。これにより、送信器３６の電力消費および複雑さが低減される。なお、いくつかの実施形態では、送信器３６の無線フロントエンドは、必要に応じてＣＦＲおよび／またはプリディストーションを含んでもよい。当業者には理解されるように、送信機３６は、図示されていない付加的な構成要素をさらに含んでもよいことにも留意されたい。
【００５２】
いくつかの実施形態では、アクチュエータ４２は並列変調器入力信号に位相シフトを適用する（すなわち、サブキャリア毎に位相シフトを適用する）。理論的な観点から最適な位相シフトを決定することは、閉ループ方程式を定義づけるための鍵である。そのようにするために、理想的な解決法が以下のように定義されうる。変調信号の全てのサンプルの時間領域の振幅は変調信号のＲＭＳ値と等しい必要がある。誤差信号は、図３に示すような時間領域で定義されうる。誤差信号（ｅ）は変調信号の瞬時振幅と少なくとも１つのＯＦＤＭシンボルにわたる変調信号のＲＭＳ値（ｘRMS）との間の差分に対応する。理想的には、アダプタ４８は、変調信号の全てのサンプルがｘRMSの振幅を有し、結果として変調信号のＰＡＲがゼロになるよう誤差信号を最小化するよう（すなわち誤差信号をゼロにまで低減するよう）に動作する。ＲＭＳ値を下回る振幅を有するサンプルも誤差として扱われることを強調すべきである。
【００５３】
誤差信号は以下のように定義される。
2019525532.tif 000003
ここでｅ（ｎ）は誤差信号、ｘ（ｎ）は変調信号、そしてｘRMSは変調信号のＲＭＳ値である。式（１）は以下のように解くことができる。変調信号、またはより具体的にはＩＦＦＴファンクション４４によって出力されるＯＦＤＭシンボルは、以下のように表すことができる。
2019525532.tif 000004
ここでｘ（小文字のｘ）は時間領域の波形、ｔは秒単位の時間、ｎは時間領域サンプルインデックス、ｆｓはヘルツ単位のサンプリングレート、Ｔｓは１／ｆｓに対応する秒単位のサンプリング周期、そしてＸ（大文字のＸ）は周波数領域の波形である。ＯＦＤＭ伝送において、Ｘは送信されるべきシンボルに対応する。ｋは周波数領域インデックス、Ｎはサブキャリア数でＩＦＦＴ点数に対応し、Δｆはｆｓ／Ｎと等しい、２つのサブキャリア間のヘルツ単位の周波数間隔である。
【００５４】
アクチュエータ４２は同一の位相シフトφ（ｋ）をＰＡＲが最小化するよう異なるサブキャリアに適用する。この例では、位相シフトは少なくとも１つのＯＦＤＭシンボルにわたって一定である。それゆえ、時間領域の波形は以下のように表すことができる。
2019525532.tif 000005
ここで、
2019525532.tif 000006
式（４）は以下のように行列形式で書き換えることができる。
2019525532.tif 000007
式（１）で定義される誤差信号ｅ（ｎ）はゼロになることが望ましいため、以下が成り立つ。
2019525532.tif 000008
ここで、
2019525532.tif 000009
かつ
2019525532.tif 000010
式（１１）は以下のようにベクトル形式で書き換えることができる。
2019525532.tif 000011
式（９）はＰＡＲを最小化するために解く必要がある数式である。
【００５５】
次のステップは、ＲＭＳ値の完全な表現を導くために式（５）を式（１０）に代入することである。
2019525532.tif 000012
式（１３）の右辺より、積
2019525532.tif 000013
はＯＦＤＭシステムのサブキャリア間の相互相関に対応する。相互相関がゼロかつ自己相関がＮである場合、以下の結果が与えられる。
2019525532.tif 000014
式（１４）を式（１３）に代入することで以下が与えられる。
2019525532.tif 000015
再び、式（１５）の右辺の中央の項は、φおよびφ'は振幅が１に等しく、反対の位相のフェーザであるため、簡略化することができる。
2019525532.tif 000016
式（１６）を式（１５）に代入することで以下が与えられる。
2019525532.tif 000017
式（１７）の時間領域におけるＲＭＳ値の基本表現が求められたため、これを解く必要がある問題である式（９）に代入することができる。便宜上、式（９）を再度示す。
2019525532.tif 000018
【００５６】
次のステップは時間領域包絡線の瞬時電力に対する基本表現を求めることである。式（５）を式（１２）に代入することで以下が与えられる。
2019525532.tif 000019
式（１９）を式（１８）に代入し、解く必要がある最後の数式が得られる。
2019525532.tif 000020
式（２０）は複数のやり方で解くことができる。
【００５７】
可能なアプローチの１つは、Ｍａｒｑｕａｒｄｔ  Ｄ．の「An Algorithm for Least-Squares Estimation of Nonlinear Parameters」（Journal of the Society for Industrial and Applied Mathematics, Vol. 11, No. 2, pages 431-441, June 1963）で説明されているｔｒｕｓｔ−ｒｅｇｉｏｎ−ｄｏｇｌｅｇアルゴリズムのような非線形の最小二乗アルゴリズム、またはMore, J. J.の「The Levenberg-Marquardt Algorithm: Implementation and Theory,」（Numerical Analysis, ed. G. A. Watson, Lecture Notes in Mathematics, Vol. 630, Springer Verlag, pages 105-116, June 28 - July 1, 1977）で説明されているLevenberg-Marquardtアルゴリズムを用いることである。従って、いくつかの実施形態では、アダプタ４８は例えば非線形最小二乗アルゴリズムまたはＬｅｖｅｎｂｅｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｄｔアルゴリズムのような好適な技術を用いて式（２０）を解くよう動作する。
【００５８】
なお、１つ以上のＯＦＤＭシンボルに対して複数の隣接するサブキャリアにわたって一定の位相シフトを有することが望ましい状況が存在してもよい。そのような状況の一例は、受信器へ復号のために送信されるサイド情報（後述）の量を最小化することが望ましい場合であろう。これらの制約条件は最適化アルゴリズムにも同様に埋め込むことができる。加えて、最適化アルゴリズムは、より長い時間間隔で位相オフセットが一定であるように、例えばさらに送信されるサイド情報の量を低減するように、ＯＦＤＭシンボルのグループに行われてもよい。
【００５９】
限定的ではない実施例として、図４ないし図７に、図２の送信器３６の１つの例示的な実施形態の有効性を示すテストベンチおよびシミュレーション結果を示す。この例において、ＩＦＦＴサイズは２５６点に設定され、１６直交振幅変調（ＱＡＭ）トラフィックがサブキャリアごとに適用され、アクチュエータは１つの一定な包絡線のＯＦＤＭシンボルを生成することを目標にサブキャリアごとに対して異なる位相オフセットを割当てる自由度を有する。
【００６０】
この特定の実施例において、アダプタはここで想起される非線形最小二乗アルゴリズムを用いて上述の式（２０）を最小化する。
2019525532.tif 000021
ここでＸは周波数領域のデータ（すなわち）直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）／ＱＡＭトラフィック）、φはアクチュエータの位相シフト、ＺはＩＦＦＴをモデル化するために用いられる逆Ｚ変換行列、そしてＮはＩＦＦＴ点数である。
【００６１】
１つのＯＦＤＭシンボルに対する適応の結果を図５に示す。図５に示すように、１つのＯＦＤＭシンボルに対する最悪の場合のＰＡＲは８．１７ｄＢから０．０１４ｄＢになり、これは基本的に一定の包絡線信号に対応する。このような低いＰＡＲによって、無線にＣＦＲ、デジタルプリディストーション（ＤＰＤ）、およびＴＯＲは必要なくなり、結果として著しい複雑さの低減につながる。加えて、ＰＡの効率が大幅に向上し、より複雑さのないＰＡアーキテクチャを用いることが可能となりうる。
【００６２】
図５の例は一定の包絡線信号が存在する場合の理想的なシナリオに対応する。シミュレーションにおいて、アダプタはこのようなレベルを得るために７３回の繰り返し動作が必要である。なお、図６に示すように、繰り返すごとにＰＡＲの低減という観点から得られるリターンが減衰する。図６から、１０から２０回の繰り返しがマージンのある程度の安全性を伴って１ｄＢ以下の最悪の場合のＰＡＲが得られるのに十分であり、これはいくつかの実装では十分でありうる。
【００６３】
シンボルがより迅速に処理され（そして適応に必要な電力消費が低減され）、非常に低いＰＡＲが依然として達成されるように、適応を終了する基準を緩和することが望ましくてもよい多くの状況が存在する。図７に、適応の終了基準が緩和された場合の、同一のＯＦＤＭシンボルに対する適応の結果を示す。この特定の例において、最悪の場合のＰＡＲは１０回の繰り返しだけで８．１７ｄＢから０．７４ｄＢにまで低減される。
【００６４】
図８および図９に、シミュレーションを１つのＯＦＤＭシンボルからＬＴＥフレーム全体に拡張した第２のテストベンチおよびそれぞれのシミュレーション結果を示す。この例において、５メガヘルツ（ＭＨｚ）のＯＦＤＭキャリアが５１２点のＩＦＦＴによって生成される。５１２本のサブキャリアのうち、３０１本がＱＰＳＫトラフィックを搬送し、残りはゼロにされる。各ＯＦＤＭシンボルにショートサイクリックプレフィックスが挿入される。
【００６５】
ＯＦＤＭ変調器３８によって出力される（ＰＡＲ低減済みの）変調信号は、Ｓ／Ｐ変換器、ＩＦＦＴファンクション６０、およびＣＰファンクション６２を含む従来のＯＦＤＭ変調器５６から出力されるそれぞれの変調信号と比較される。ＯＦＤＭ変調器３８によって出力される（ＰＡＲ低減済みの）変調信号および従来のＯＦＤＭ変調器５６から出力される変調信号は、４倍に補間され、補完累積分布関数（ＣＣＤＦ）曲線が比較される。より低いサンプリングレートにおいて全てのピークが表示されるわけではないため、信号が４倍に補間されることは役立つ。ＣＣＤＦ曲線をプロットする前に信号をアップコンバートすることは一般的な方法である。
【００６６】
シミュレーション時間を短縮するために、ＯＦＤＭシンボルごとに平均して３３回の繰り返しが用いられるように適応の終了基準が緩和された。オリジナルおよび変更されたＬＴＥフレームに対するＣＣＤＦ曲線は図９でプロットされる。結果は非常に有望であり、ＣＣＤＦは１０-4の確率において最大５．６ｄＢ改善され、これは緩和された適応を用いて達成された。
【００６７】
この第２のテストケースのＰＡＲは第１のテストケースのものより大きい。この差分は、第１のテストケースでは一般的なアイデアを証明するためにトラフィックが全てのサブキャリアに適用されたという事実によって説明される。この第２のテストケースでガードバンドに対してゼロが導入されると、アルゴリズムの性能は減少する。
【００６８】
図１０は、アクチュエータ４２によって適用される調整値（例えば複素重み）を適応的に設定するよう動作するアダプタ４８によって、（ａ）ＯＦＤＭ変調器３８によって出力される変調信号のＰＡＲを低減（例えば最小化）し、（ｂ）ビームフォーミングおよび／またはＭＩＭＯプリコーディングを行う、いくつかの他の実施形態に係るＯＦＤＭ変調器３８を示す。より具体的には、アダプタ３８は変調信号のＰＡＲを低減（例えば最小化）し、ビームフォーミングおよび／またはＭＩＭＯプリコーディングを行うようにアクチュエータ４２によって適用される調整値（例えば複素重み）を一緒に最適化する。いくつかの実施形態では、１つ以上の最適化の制約条件が受信され、アダプタ４８によって適用される。これらの制約条件は、例えば設定が格納されている送信器３６のレジスタから取得されてもよい。これらに限定されないが、最適化の制約条件のいくつかの例は、
2019525532.tif 000022
（線型ゼロフォーシングプリコーディングの場合）を前提としてｅ1（ｎ），ｅ2（ｎ），・・・，ｅN（ｎ）（Ｎ本の送信アンテナのそれぞれに対する誤差信号）を最小化する制約条件であって、ＨはマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）チャネル応答、Ｍは受信アンテナ数（１つの受信アンテナのみを有する単純なユーザ装置デバイス（ＵＥ）を仮定しユーザ数であってもよい）、ωはＯＦＤＭ信号で使用されるサブキャリア数（ガードバンドサブキャリアを除く）、Ｎは基地局の送信アンテナ数、そして
2019525532.tif 000023
はＨの疑似逆行列である、制約を含む。
【００６９】
付加的に、送信器３６は選択的に複数の位相シフト器、または位相アクチュエータ６４−１から６４−ＮANT（ＮANTは送信器３６のアンテナ数）を含む第２のアクチュエータ６４を含んでもよい。アクチュエータ６４は、ビームフォーミングおよび／またはアンテナ校正のための付加的な重みを適用するために用いられてもよく、アダプタ４８は、ＰＡＲ低減、選択的にＭＩＭＯプリコーディング、並びにビームフォーミングおよび／またはアンテナ校正を提供するために、アクチュエータ４２によって適用される調整値と、アクチュエータ６４によって適用される調整値とを一緒に最適化する。従って、アダプタ４２は、（アクチュエータ４２を介した）ＰＡＲ低減、（アクチュエータ４２を介した）ＭＩＭＯプリコーディング、並びに（アクチュエータ４２および／またはアクチュエータ６４を介した）ビームフォーミングおよび／または（アクチュエータ６４を介した）アンテナ校正を提供するためにアクチュエータ４２および６４を一緒に適応的に設定してもよい。任意の適した合同最適化技術が用いられうる。
【００７０】
これまでの実施形態はシングルバンドまたはシングル（ＯＦＤＭ）キャリアのシナリオに重点を置いてきた。しかしながら、本明細書で説明される送信器のアーキテクチャはマルチキャリアおよび／またはマルチバンドのアーキテクチャにも容易に拡張できる。ここで、複数（ＯＦＤＭ）キャリアは単一の周波数バンド内にあってもよいし、複数の周波数バンドにわたってもよい。これに関して、図１１に、ＯＦＤＭ変調器３８が送信器３６のマルチキャリアの実施形態のためのマルチキャリアＯＦＤＭ変調器３８である（例えば送信器３６が両方のキャリアのために単一の無線フロントエンドを含む）、本開示の別の実施形態に係るＯＦＤＭ変調器３８を示す。複数キャリアは同一の周波数バンド内にあってもよいし、複数の周波数バンドにあってもよい。図１１の特定の例において、ＯＦＤＭ変調器３８はデュアルキャリアＯＦＤＭ変調器３８である。各キャリアはＯＦＤＭキャリア（例えばＬＴＥキャリア）であるが、これに限定されない。
【００７１】
図１１に示すように、第１のキャリアのために、ＯＦＤＭ変調器３８は第１のＳ／Ｐ変換器４０−１、第１のアクチュエータ４２−１、第１のＩＦＦＴファンクション４４−１（本明細書でＩＦＦＴ回路としても参照される）、および第１のＣＰファンクション４６−１（本明細書でＣＰ回路としても参照される）を含む。第２のキャリアのために、ＯＦＤＭ変調器３８は第２のＳ／Ｐ変換器４０−２、第２のアクチュエータ４２−２、第２のＩＦＦＴファンクション４４−２（本明細書ではＩＦＦＴ回路としても参照される）、および第２のＣＰファンクション４６−２（本明細書ではＣＰ回路としても参照される）を含む。ＯＦＤＭ変調器３８はアダプタ４８も含む。
【００７２】
Ｓ／Ｐ変換器４０−１は第１のキャリアのための変調器入力信号を受信し、第１のキャリアのための変調器入力を、それぞれが個別のＯＦＤＭサブキャリアのための、複数の並列変調器入力信号に変換する。アクチュエータ４２−１は、第１のキャリアのための調整済み入力信号を提供するように、少なくとも１つの調整値を並列変調器入力信号のそれぞれに適用する。いくつかの実施形態では、調整値は位相調整値であり、アクチュエータ４２−１は位相調整器である。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、調整値は、位相調整値、振幅および位相の調整値、振幅、位相および時間の調整値、またはそのようなものであってもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータ４２−１は並列変調器入力信号のそれぞれに対して個別の調整値を適用する（すなわち、サブキャリア毎に調整値を適用する）。これらの調整値はＯＦＤＭシンボルごとに、ＯＦＤＭシンボルごとに複数回、または周期的に（例えばＮ＞１であるＮ個のＯＦＤＭシンボルごとに１回）、アダプタ４８によって更新されてもよい。いくつかの他の実施形態では、アクチュエータ４２−１は個別の調整値を変調器入力信号の２つ以上のグループに対して適用する（例えば、サブキャリアグループごとに調整値を適用する）。言い換えると、同一の調整値が並列変調器入力信号のグループのそれぞれに付されてもよく、並列変調器入力信号のグループは隣接サブキャリアのグループに対応する。これらの調整値はＯＦＤＭシンボルごとに、ＯＦＤＭシンボルごとに複数回、または複数のＯＦＤＭシンボル期間のグループ（例えばＭ＞１であるＭ個の連続したＯＦＤＭシンボル期間に対応するグループ）ごとに、アダプタ４８によって更新されてもよい。
【００７３】
ＩＦＦＴファンクション４４−１は第１のキャリアのための変調信号を提供するために調整済み変調器入力信号にＩＦＦＴを行う。ＣＰファンクション４６−１は第１のキャリアのための変調信号にサイクリックプレフィックスを付加する。
【００７４】
同じように、Ｓ／Ｐ変換器４０−２は第２のキャリアのための変調器入力信号を受信し、第２のキャリアに対する変調器入力を、それぞれが個別のＯＦＤＭサブキャリアのための、複数の並列変調器入力信号に変換する。アクチュエータ４２−２は、第２のキャリアのための調整済み入力信号を提供するように、少なくとも１つの調整値を並列変調器入力信号のそれぞれに適用する。いくつかの実施形態では、調整値は位相調整値であり、アクチュエータ４２−２は位相調整器である。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、調整値は、位相調整値、振幅および位相の調整値、振幅、位相および時間の調整値、またはそのようなものであってもよい。いくつかの実施形態では、アクチュエータ４２−２は並列変調器入力信号のそれぞれに対して個別の調整値を適用する（すなわち、サブキャリア毎に調整値を適用する）。これらの調整値はＯＦＤＭシンボルごとに、ＯＦＤＭシンボルごとに複数回、または周期的に（例えばＮ＞１であるＮ個のＯＦＤＭシンボルごとに１回）、アダプタ４８によって更新されてもよい。いくつかの他の実施形態では、アクチュエータ４２−２は個別の調整値を変調器入力信号の２つ以上のグループに対して適用する（例えば、サブキャリアグループごとに調整値を適用する）。言い換えると、同一の調整値が並列変調器入力信号のグループのそれぞれに付されてもよく、並列変調器入力信号のグループは隣接サブキャリアのグループに対応する。これらの調整値はＯＦＤＭシンボルごとに、ＯＦＤＭシンボルごとに複数回、または複数のＯＦＤＭシンボル期間のグループ（例えばＭ＞１であるＭ個の連続したＯＦＤＭシンボル期間に対応するグループ）ごとに、アダプタ４８によって更新されてもよい。
【００７５】
ＩＦＦＴファンクション４４−２は第２のキャリアのための変調信号を提供するために調整済み変調器入力信号にＩＦＦＴを行う。ＣＰファンクション４６−２は第２のキャリアのための変調信号にサイクリックプレフィックスを付加する。
【００７６】
アダプタ４８は、ＩＦＦＴファンクション４４−１および４４−２によって出力される変調信号に基づいて、アクチュエータ４２−１および４２−２によって適用される調整値を適応的に設定するよう動作する。いくつかの実施形態において、アダプタ４８は、ＩＦＦＴファンクション４４−１および４４−２によって出力される変調信号のＰＡＲを個別に低減（例えば最小化）するように、アクチュエータ４２−１および４２−２によって適用される調整値を適応的に設定する。いくつかの実施形態において、アダプタ４８はＩＦＦＴファンクション４４−１および４４−２によって出力される変調信号の集合体（アグリゲート）のＰＡＲを低減（例えば最小化）するように（すなわち、２つの変調信号の集合（アグリゲーション）（例えば合計または結合）により生じるマルチキャリア変調信号のＰＡＲを低減するように）、アクチュエータ４２−１および４２−２によって適用される調整値を適応的に設定する。いくつかの他の実施形態において、シングルキャリアのシナリオで上述したように、アダプタ４８は、ＰＡＲ低減、並びに選択的にＭＩＭＯプリコーディングおよび／またはビームフォーミングを提供するように、アクチュエータ４２−１および４２−２によって付される調整値を一緒に最適化するように、アクチュエータ４２−１および４２−２によって適用される調整値を適応的に設定する。
【００７７】
上述の実施形態において、ＣＦＲ、ＰＡプリディストーション、およびＴＯＲは送信器３６の無線フロントエンドから排除される。図１２に、無線フロントエンドがＣＦＲおよび／またはＰＡプリディストーション（ＰＡプリディストーションの適応的な設定のためのＴＯＲフィードバックを含む）を含む、本開示のいくつかの他の実施形態に係る送信器３６を示す。本開示のＯＦＤＭ変調器３８を用いる場合であっても、ＣＦＲおよび／またはＰＡプリディストーションを完全に排除することはいくつかの実施形態においては望ましくなくてもよい。例えば、たとえＰＡＲが低くても、ＰＡをより深く圧縮することが望ましい実装が存在しうる。
【００７８】
これに関して、図１２に無線フロントエンドがデジタルプリディストーションおよび、選択的にＣＦＲを含む送信器３６の一例を示す。図示するように、無線フロントエンドはＣＦＲファンクション６６−１から６６−ＮANT（随意）、ＤＰＤ６８−１から６８−ＮANT、アップコンバータ７０−１から７０−ＮANT、ＰＡ７２−１から７２−ＮANT、およびアンテナ７４−１から７４−ＮANTを含む複数の（ＮANTの）送信ブランチを含む。ＤＰＤ６８−１から６８−ＮANTおよび選択的にＣＦＲファンクション６６−１から６６−ＮANTは従来技術を用いて提供されてもよいがこれに限定されない。例えば、この特定の例において、無線フロントエンドは、（ａ）スイッチ回路７８および個別のカプラ８０−１から８０−ＮANTを介してＰＡ７２−１から７２−ＮANTの出力に結合されるか、（ｂ）ＰＡ７２−１から７２−ＮANT（この例えはＰＡ７２−ＮANTの出力）のうちの１つの出力に結合される、入力を有するダウンコンバータ７６を含む単一のＴＯＲを含む。
【００７９】
アダプタ８２はＤＰＤ６８−１から６８−ＮANTを適応的に設定する。例えば、いくつかの実施形態において、アダプタ８２は例えばＤＰＤ係数の共通セットを用いて、ＰＡのうちの１つ（この例ではＰＡ７２−ＮANT）からのフィードバックに基づいて、ＤＰＤ６８−１から６８−ＮANTの全てを適応的に設定する。いくつかの他の実施形態において、スイッチ回路７８を用いて、アダプタ８２は個別のＰＡ７２−１から７２−ＮANTの出力からのフィードバックに基づいてＤＰＤ６８−１から６８−ＮANTを適応的に設定する。
【００８０】
これまでの説明は、送信器３６およびＯＦＤＭ変調器３８の実施形態に焦点を合わせてきた。次に、送信器３６によって送信された信号を受信するように動作する受信器について説明する。いくつかの実施形態において、送信器３６はＯＦＤＭ変調器３８のアクチュエータ４２によって適用された調整値を指し示すもの（インジケーション）を含む情報（本明細書ではサイド情報と称する）を送信する。この情報は、次に受信器によって受信信号を適切に復号するために用いられてもよい。なお、いくつかの実施形態において、ＯＦＤＭ変調器３８のアクチュエータ４２によって適用された調整値は、ＰＡＲ低減並びにＭＩＭＯプリコーディングおよび／またはビームフォーミングのためのものであり、サイド情報はＰＡＲ低減のために適用された調整値の一部のインジケーションまたはＰＡＲ低減並びにＭＩＭＯプリコーディングおよび／またはビームフォーミングのために適用された調整値の一部のインジケーションを含んでもよい。
【００８１】
これに関して、図１３は本開示のいくつかの実施形態に係る送信器３６および受信器８４の動作を示す。図示するように、送信器３６は上述したようにＯＦＤＭ変調器３８によって適用された調整値（例えば位相調整値）を設定するために適応処理を行う（ステップ１００）。送信器３６はＯＦＤＭ変調器３８によって適用された調整値のインジケーションを含むサイド情報を送信する（ステップ１０２）。送信器３６はまた、変調信号を送信する（ステップ１０４）。受信器８４において、受信器８４はサイド情報を受信し、ＯＦＤＭ変調器３８で付された調整値を元に戻すためにサイド情報を用いて送信信号を受信する（ステップ１０６）。
【００８２】
送信器３６は任意の適した技術を用いてサイド情報を送信してもよく、いくつかの実施形態では送信器３６は１つの周波数バンドのリソースを用いてサイド情報を送信し、別の周波数バンドを用いて信号を送信する。図１４に、５Ｇおよび将来のセルラ通信ネットワークに特によく適している、そのようなスペクトル割り当ての一例を示す。図示するように、低周波帯域は、送信器３６がグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）／ミリ波）ｍｍＷａｖｅ）ビームフォーミングのための垂直座標のような制御情報並びにサイド情報を送信するために用いられてもよく、高周波帯域（例えば５Ｇミリ波）はデータ伝送のために用いられうる。しかしながら、図１４は単なる一例である。
【００８３】
いくつかの実施形態において、ＯＦＤＭ変調器３８内のアクチュエータ４２によって適用された調整値の適合は、複数の隣接するサブキャリアに同一の調整値が割り当てられるように行われる。このコンセプトは、図１５に示すように、周波数領域で複数の隣接したサブキャリアおよび時間領域で複数の連続したシンボル期間に対して同一の調整値を用いるように拡張されることができる。図１５の例において、６つのサブキャリア−シンボル時間のグループが存在する。各グループは４つの隣接したサブキャリアおよび７つの連続したシンボル期間を含む。単一の調整値（例えば単一の位相調整値）はこれらのグループのそれぞれに対して設定される。従って、１２×１４＝１６８の調整値を有するのではなく、６つの調整値のみが存在する。これは送信器３６から受信器８４に送信されるサイド情報の量を大きく低減する。なお、図１５のグループは単なる例である。サブキャリアおよびシンボル時間は所望のやり方でグループ化されてもよい。例えば、各グループが単一のシンボル期間に対する複数の隣接したサブキャリアを含むサブキャリアのみのグループ化があってもよい。別の例として、各グループが単一のサブキャリアに対して複数の連続したシンボル期間を含む期間のみのグループ化があってもよい。
【００８４】
いくつかの実施形態ではサイド情報が用いられてもよいが、いくつかの他の実施形態では、送信器３６は受信器８４にサイド情報を送信しない。むしろ、図１５の例を参照して上述したグループ化を用いることで、各グループは受信器８４によってチャネル推定／等化のために用いられる１つ以上のパイロットシンボルを含んでもよい。この場合、ＯＦＤＭ変調器３８によって付される調整値は、受信器８４からは無線チャネルの一部として見えてもよく、受信器８４はサイド情報の必要なしに、チャネル等化の間にＯＦＤＭ変調器３８によって付された調整値を自動的に除去し、または元に戻す。
【００８５】
図１６Ａおよび図１６Ｂは、本開示のいくつかの実施形態に係る、受信器８４が送信器３６から前述のサイド情報を受信する受信器８４の一例を示す。この例では、送信信号はチャネルＡで受信され、サイド情報はチャネルＢで受信される。チャネルＡのために、受信器８４は、個別の受信信号を提供する、アンテナ８６−１から８６−Ｎ１、受信器フロントエンド８８−１から８８−Ｎ１、およびアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）９０−１から９０−Ｎ１を含む。受信信号は、アンテナ・デマッピング・ファンクション９２、ＣＰ除去ファンクション９４、およびＳ／Ｐ変換器９６によって並列受信信号を提供するよう処理され、当該並列受信信号は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ファンクション９８によって周波数領域受信信号を提供するよう処理され、当該周波数領域受信信号は送信器３６におけるＩＦＦＴファンクション４４に提供される入力信号に対応する。ゼロ・アンパディング・ファンクション１００はゼロパディングを除去する。結果として生じる信号は、個別のサイド情報がチャネルＢで受信されるまで信号を遅延させる選択的な遅延ファンクション１０２を通過する。遅延済みの信号は続いてリソースデマッピングファンクション１０４およびＭＩＭＯ検出ファンクション１０６によって処理される。ＭＩＭＯ検出ファンクション１０６は、当業者によって理解されるように、チャネル推定ファンクション１０８からのチャネル推定に基づいてＭＩＭＯ検出を行う。チャネル推定ファンクション１０６は、パイロット抽出ファンクション１１０を介して受信信号から抽出されたパイロットシンボルに基づき、チャネルＡに対する送信器３６から受信器８４までの無線チャネルを推定し、送信器３６のＯＦＤＭ変調器３８で付された調整値を考慮するために送信器３６から受信したサイド情報に基づき、チャネル推定値を調整する。送信器３６のＯＦＤＭ変調器３８で付された調整値を考慮して調整されたチャネル推定値を用いることで、ＭＩＭＯ検出ファンクション１０６は調整値を元に戻すことができる。ＭＩＭＯ検出ファンクション１０６からの出力信号は、最終的な受信信号を提供するためにパラレル−シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器１１２を通過される。
【００８６】
チャネルＢのサイド情報を受信するために、受信器８４はまた、個別の受信信号を提供する、アンテナ１１４−１から１１４−Ｎ２、受信器フロントエンド１１６−１から１１６−Ｎ２、およびＡＤＣ１１８−１から１１８−Ｎ２を含む。受信信号は、アンテナ・デマッピング・ファンクション１２０、ＣＰ除去ファンクション１２２、およびＳ／Ｐ変換器１２４によって並列受信信号を提供するよう処理され、当該並列受信信号はＦＦＴファンクション１２６によって周波数領域受信信号を提供するよう処理される。ゼロ・アンパディング・ファンクション１２８はゼロパディングを除去する。結果として得られる信号はリソースデマッピングファンクション１３０およびＭＩＭＯ検出ファンクション１３２によって処理される。ＭＩＭＯ検出ファンクション１３２は、当業者によって理解されるように、チャネル推定ファンクション１３４からのチャネル推定に基づいてＭＩＭＯ検出を行う。チャネル推定ファンクション１３４は、パイロット抽出ファンクション１３６を介して受信信号から抽出したパイロットシンボルに基づき、チャネルＢに対する送信器３６から受信器８４までの無線チャネルを推定する。ＭＩＭＯ検出ファンクション１３２からの出力信号は、最終的な受信信号を提供するためにＰ／Ｓ変換器１３８を通過される。調整値情報抽出ファンクション１４０はサイド情報、またはより具体的には最終的な受信信号から送信器３６のＯＦＤＭ変調器３８のアダプタ４２によって適用された調整値を示し、チャネルＡのためのチャネル推定ファンクション１０８に個別の調整値を提供する情報を抽出する。
【００８７】
図１７Ａおよび図１７Ｂに、受信器８４が送信器３６から前述のサイド情報を受信せず、本開示のいくつかの実施形態に係るチャネル等化の一部として送信器３６のＯＦＤＭ変調器３８によって付される調整値を自動的に取り除く受信器８４の一例を示す。この例では、受信器８４は図１６Ａおよび図１６Ｂの実施形態におけるチャネルＡのための受信ブランチと同様であり、必要に応じて同一の参照番号が用いられる。しかしながら、本実施形態では、チャネル推定ファンクション１０８は、パイロット抽出ファンクション１１０を介して受信信号から抽出したパイロットシンボルに基づき、チャネルＡに対する送信器３６から受信器８４までの無線チャネルを推定する。しかしながら、サイド情報が受信されないため、送信器３６において付された調整値を打ち消すための調整値は付されない。むしろ、送信器３６のＯＦＤＭ変調器３８のアクチュエータ４２によって付された調整値は無線チャネルの一部として扱われ、それゆえチャネル推定において考慮される。
【００８８】
なお、図１６Ａおよび図１６Ｂの実施形態（およびより一般的にはサイド情報の使用）は、チャネル推定が送信器３６のＯＦＤＭ変調器３８において付された調整値を考慮しない、または考慮できない実施形態において利点がある。これは、例えば各サブキャリアに対して個別の調整値が存在する場合、または調整のために用いられるグループ化が十分小さく、各グループ化が１つ以上のパイロットシンボルを含まない場合（上述したように単一の調整値がサブキャリアおよび／またはシンボル期間のグループ全体に付される）場合である。反対に、図１７Ａおよび図１７Ｂの実施形態（およびより一般的にはサイド情報を送信しないこと）は、送信器３６のＯＦＤＭ変調器３８によって付された調整値が、調整のためのサブキャリアおよびシンボル期間のグループ化の結果として無線チャネルの一部として受信器８４に分かることで、チャネル推定のために受信器８４によって使用される１つ以上のパイロットシンボルを含むサブキャリアおよびシンボル期間のグループにわたって、同一の調整値が適用されることができる場合に利点がある。
【００８９】
図１６Ａおよび図１６Ｂ、並びに図１７Ａおよび図１７Ｂに示す受信器８４の例示的な実施形態は単なる例であることに留意されたい。受信器８４のアーキテクチャは特定の実装に依存して当然ながら変化するであろう。一般的には、これらの実施形態は、いくつかの実施形態において送信器３６のＯＦＤＭ変調器３８によって付される調整値を元に戻すためのサイド情報の使用と、いくつかの他の実施形態においては送信器３６のＯＦＤＭ変調器３８によって付された調整値を元に戻すためのチャネル推定および等化に依拠することを示す。
【００９０】
また、上記説明はマルチサブキャリア変調および具体的にはＯＦＤＭ変調に焦点を当てたが、本開示はこれらに限定されないことに留意されたい。例えば、本明細書で開示したコンセプトはシングルキャリア変調（例えば、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）で使用される、ＧＭＳＫ（ガウス最小偏移変調）または８ＰＳＫ（位相偏移変調））にも適用可能であってもよく、ここで結果として生じる複数変調信号のアグリゲーションの後に、アグリゲートされた信号のＰＡＲを低減（最小化）するように、１つ以上の変調動作を行う前に、調整値を複数キャリアのための複数入力にそれぞれ付される。
【００９１】
図１８は、本開示のいくつかの実施形態に係る送信器３６の動作を示すフローチャートである。図示するように、送信器３６、特にＯＦＤＭ変調器３８のアクチュエータ４２は、上述したように、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するために、少なくとも１つの変調器入力信号に少なくとも１つの調整値を適用する（ステップ２００）。送信器３６、特にＯＦＤＭ変調器３８は、上述したように、変調信号を提供するために、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作（例えば逆フーリエ変換）を行う（ステップ２０２）。送信器３６、特にＯＦＤＭ変調器３８のアダプタ４８は、上述したように、変調信号のＰＡＲを低減するように、少なくとも１つの入力信号へ適用された少なくとも１つの調整値を適応的に設定する（ステップ２０４）。
【００９２】
図１９は、本開示のいくつかの実施形態に係る送信器３６のブロック図である。この例において、送信器３６は調整モジュール１４２、実行モジュール１４４、および設定モジュール１４６を含み、それぞれはソフトウェアで実装される。調整モジュール１４２は少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用するよう動作する。実行モジュール１４４は変調信号を提供するように、少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する。設定モジュール１４６は、変調信号のＰＡＲを低減するように、少なくとも１つの入力信号へ適用された少なくとも１つの調整値を適応的に設定するよう動作する。
【００９３】
本開示の実施形態は、特定の利点に限定されるものではないが、その特定の実施形態に応じて、以下の利点の一部または全部を提供する。
・本開示の実施形態は、低いＰＡＲの（例えばＯＦＤＭ）信号を生成することによって、無線フロントエンドにおける従来の非線形ＣＦＲおよびＰＡプリディストーションの必要性を排除する。
・本開示のいくつかの実施形態は、統合変調、ピーク低減、およびＭＩＭＯ ／ビームフォーミングの符号化の概念を単一の処理ステップに導入する。
・本開示の実施形態によって提供される超低ＰＡＲは、ＰＡの効率を大幅に向上させ、さらに簡単なＰＡアーキテクチャの使用を可能にさえする。
・サイド情報の受信器への送信に依拠しない実施形態は、変調符号化方式を無線チャネル応答に「埋め込み」、受信器のチャネル等化器によって自動的に除去される非常に効率的な方法をもたらす。従って、これはサイドチャネルでこの情報を通信する必要性を排除する。
【００９４】
以下の略語は、本開示を通じて使用される。
５Ｇ  第五世代
ＡＤＣ  アナログデジタル変換器
ＣＣＤＦ  補完累積分布関数
ＣＦＲ  クレストファクタリダクション
ＣＰ  サイクリックプレフィックス
ＣＰＲＩ  コモン・パブリック・ラジオ・インタフェース
ｄＢ  デシベル
ＤＰＤ  デジタルプリディストーション
ＥＶＭ  エラーベクトル振幅
ＦＦＴ  高速フーリエ変換
ＧＭＳＫ  ガウス最小偏移変調
ＧＰＳ  グローバルポジショニングシステム
ＧＳＭ  Global System for Mobile Communication
ＩＦＦＴ  逆高速フーリエ変換
ＬＡＡ  ライセンス・アシステッド・アクセス
ＬＴＥ  ロングタームエボリューション
ＬＴＥ−Ｕ  非ライセンススペクトラムにおけるロングタームエボリューション
ＭＨｚ  メガヘルツ
ＭＩＭＯ  マルチ入力マルチ出力
ｍｍＷａｖｅ  ミリ波
ＭＵ−ＭＩＭＯ  マルチユーザマルチ入力マルチ出力
ＯＦＤＭ  直交周波数分割多重
ＰＡ  電力増幅器
ＰＡＲ  ピーク対平均電力比
Ｐ／Ｓ  パラレルシリアル
ＰＳＫ  事前共有鍵
ＱＡＭ  直交振幅変調
ＱＰＳＫ  直交位相シフトキーイング
ＲＦ  無線周波数
ＲＭＳ  二乗平均平方根
Ｓ／Ｐ  直列−並列
ＴＯＲ  Transmitter Observation Receiver
ＵＥ  ユーザ装置
【００９５】
当業者は、本開示の実施形態に対する改良および修正を認識するであろう。全てのそのような改善および変更は、本明細書に開示されたコンセプトおよび以下の特許請求の主旨の範囲内にあるものと見なされる。
【図１】
2019525532.tif 000024
【図２】
2019525532.tif 000025
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019525532.tif 000032
【図１０】
2019525532.tif 000033
【図１１】
2019525532.tif 000034
【図１２】
2019525532.tif 000035
【図１３】
2019525532.tif 000036
【図１４】
2019525532.tif 000037
【図１５】
2019525532.tif 000038
【図１６Ａ】
2019525532.tif 000039
【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
2019525532.tif 000041
【図１７Ｂ】
2019525532.tif 000042
【図１８】
2019525532.tif 000043
【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月19日(2018.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器（３６）であって、
少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用するよう動作するアクチュエータ（４２）と、
変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する変調回路と、
前記変調信号に基づいて、前記変調信号の瞬時振幅と前記変調信号の二乗平均平方根（ＲＭＳ）値との間の誤差を最小化することによって、前記変調信号のピーク対平均電力比（ＰＡＲ）を低減するように、前記少なくとも１つの変調器入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値を適応的に計算するよう動作する適応器（４８）と、
を備える変調器（３８）を備える、送信器。
【請求項２】
請求項１に記載の送信器（３６）であって、
前記少なくとも１つの変調器入力信号は複数のサブキャリアのそれぞれのための複数の並列変調器入力信号を含み、前記少なくとも１つの調整値は複数の調整値を含み、前記少なくとも１つの調整済み変調器入力信号は複数の調整済み変調器入力信号を含み、
前記アクチュエータ（４２）は前記複数の調整済み変調器入力信号を提供するように、前記複数の並列変調器入力信号に前記複数の調整値を適用するよう動作し、
前記変調回路は前記変調信号を提供するように、前記複数の調整済み変調器入力信号に前記変調動作を実行するよう動作する送信器。
【請求項３】
請求項２に記載の送信器（３６）であって、前記変調器（３８）は直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調器（３８）であり、前記変調回路は、前記変調信号を提供するように、前記複数の調整済み変調器入力信号に逆フーリエ変換を実行するよう適応された変換回路（４４）を含む送信器。
【請求項４】
請求項２または３に記載の送信器（３６）であって、前記複数の調整値は、１つ以上のシンボル期間のそれぞれについて、前記複数のサブキャリアのそれぞれについての複数の調整値を含む送信器。
【請求項５】
請求項２または３に記載の送信器（３６）であって、前記複数の調整値は、単一のシンボル期間内の前記複数のサブキャリアのそれぞれについての複数の調整値を含む送信器。
【請求項６】
請求項２または３に記載の送信器（３６）であって、前記複数の調整値は、１つ以上のシンボル期間のそれぞれについて、前記複数のサブキャリアの２つ以上のグループのそれぞれについての２つ以上の調整値を含む送信器。
【請求項７】
請求項２または３に記載の送信器（３６）であって、前記複数の調整値は、単一のシンボル期間内の前記複数のサブキャリアの２つ以上のグループのそれぞれについての２つ以上の調整値を含む送信器。
【請求項８】
請求項２または３に記載の送信器（３６）であって、前記複数の調整値は、サブキャリアおよびシンボル期間の複数のブロックについての複数の調整値を含み、前記複数のブロックのうちの各ブロックは、前記複数のサブキャリアのうちの２つ以上および２つ以上のシンボル期間を含む送信器。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記少なくとも１つの調整値は少なくとも１つの位相調整値である送信器。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は前記少なくとも１つの調整値を除去するために受信器（８４）におけるチャネル等化に依拠する、送信器。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は、前記少なくとも１つの調整値のインジケーションを受信器（８４）に送信するようさらに適合される、送信器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は、前記送信器（３６）が前記変調信号を前記受信器（８４）に送信するチャネルとは別個のチャネルを介して前記少なくとも１つの調整値のインジケーションを前記受信器（８４）に送信するようさらに適合される、送信器。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、
前記少なくとも１つの変調器入力信号は複数の並列変調器入力信号を含み、
前記少なくとも１つの調整値は、それぞれが前記複数の並列変調器入力信号に適用される複数の調整値を含み、
前記適応器（４８）は、（ａ）前記変調信号の前記ＰＡＲの低減、並びに（ｂ）マルチ入力マルチ出力（ＭＩＭＯ）プリコーディングおよび／またはビームフォーミング、の両方を提供するように前記複数の並列変調器入力信号に適用された前記複数の調整値を適応的に設定するよう動作する、送信器。
【請求項１４】
請求項１３に記載の送信器（３６）であって、
前記少なくとも１つの変調器入力信号は複数の並列変調器入力信号を含み、
前記少なくとも１つの調整値は、それぞれが前記複数の並列変調器入力信号に適用される複数の調整値を含み、
前記送信器（３６）は、前記送信器（３６）の複数のアンテナ（７４）を介して送信された複数の変調信号を提供するように前記変調信号に複数の重みを適用するよう動作する第２のアクチュエータ（６４）、をさらに含み、
前記適応器（４８）は、
（ａ）前記変調信号の前記ＰＡＲの低減、並びに（ｂ）ＭＩＭＯプリコーディングおよび／またはビームフォーミング、の両方を一緒に提供するように、前記複数の並列変調器入力信号へ適用される前記複数の調整値および前記複数の重みと、
ビームフォーミングおよび／またはアンテナ校正を提供するよう前記第２のアクチュエータ（６４）によって前記変調信号に適用された前記複数の重みと、
を一緒に適応的に設定するよう動作する、送信器。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は、それぞれの電力増幅回路（７２）の非線形特性を補償するように前記複数の変調信号にデジタル的にプリディストーションを行うよう動作するデジタルプリディストーションサブシステムをさらに含む、送信器。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記ＯＦＤＭ変調器（３８）はさらに、
少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの第２の変調器入力信号へ少なくとも１つの第２の調整値を適用するよう動作する第２のアクチュエータ（４２−２）と、
第２の変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する第２の変調回路（４４−２）と、を備え、
前記適応器（４８）は、前記変調信号の前記ＰＡＲが低減されるように前記少なくとも１つの変調器入力信号へ適用された前記少なくとも１つの調整値を適応的に設定し、前記第２の変調信号のＰＡＲが低減するように前記少なくとも１つの第２の変調器入力信号へ適用された少なくとも１つの第２の調整値を適応的に設定するよう動作する、送信器。
【請求項１７】
請求項１ないし１５のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記ＯＦＤＭ変調器（３８）はさらに、
少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの第２の変調器入力信号へ少なくとも１つの第２の調整値を適用するよう動作する第２のアクチュエータ（４２−２）と、
第２の変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの第２の調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する第２の変調回路（４４−２）と、を備え、
前記適応器（４８）は、マルチキャリア信号であって、前記第１の変調信号および前記第２の変調信号を含む複数の変調信号のアグリゲーションである、前記マルチキャリア信号のＰＡＲが低減されるように、前記少なくとも１つの変調器入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値と、前記少なくとも１つの第２の変調器入力信号に適用された前記少なくとも１つの第２の調整値と、を適応的に設定するよう動作する、送信器。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は無線送信器である、送信器。
【請求項１９】
請求項１ないし１７のいずれか１項に記載の送信器（３６）であって、前記送信器（３６）は、セルラ通信ネットワークの無線ノードの無線送信器である、送信器。
【請求項２０】
送信器（３６）の動作方法であって、
少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用すること（２０２）と、
変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行すること（２０４）と、
前記変調信号に基づいて、前記変調信号の瞬時振幅と前記変調信号の二乗平均平方根（ＲＭＳ）値との間の誤差を最小化することによって、前記変調信号のピーク対平均電力比を低減するように、前記少なくとも１つの入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値を適応的に計算すること（２０６）と、を含む動作方法。
【請求項２１】
送信器（３６）であって、
少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用し、
変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調処理を実行し、
前記変調信号に基づいて、前記変調信号の瞬時振幅と前記変調信号の二乗平均平方根（ＲＭＳ）値との間の誤差を最小化することによって、前記変調信号のピーク対平均電力比を低減するように、前記少なくとも１つの入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値を適応的に計算する、よう適合される送信器。
【請求項２２】
送信器（３６）であって、
少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、少なくとも１つの変調器入力信号へ少なくとも１つの調整値を適用するよう動作する調整モジュール（１４２）と
変調信号を提供するように、前記少なくとも１つの調整済み変調器入力信号に変調動作を実行するよう動作する変調モジュール（１４４）と、
前記変調信号に基づいて、前記変調信号の瞬時振幅と前記変調信号の二乗平均平方根（ＲＭＳ）値との間の誤差を最小化することによって、前記変調信号のピーク対平均電力比を低減するように、前記少なくとも１つの入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値を適応的に計算するよう動作する設定モジュール（１４６）と、を備える送信器。
【請求項２３】
受信器（８４）であって、
送信器（３６）から、第１の信号および第２の信号であって、前記送信器（３６）において前記第１の信号が送信のために生成された場合に、低減されたピーク対平均電力比（ＰＡＲ）を有する少なくとも１つの調整済み変調器入力信号を提供するように、前記第２の信号が前記送信器（３６）において少なくとも１つの変調器入力信号に適用された少なくとも１つの調整値のインジケーションを含む、前記第１の信号および前記第２の信号を受信し、
前記送信器（３６）において、前記少なくとも１つの変調器入力信号に適用された前記少なくとも１つの調整値を補償するための少なくとも１つの調整値を、前記第１の信号の受信の間に適用する、
よう動作する少なくとも１つの受信器サブシステムを備える受信器。
【国際調査報告】
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