(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリア信号を送信するための方法であって、
当該信号は、時間周波数空間におけるシンボルを含むオフセット直交振幅変調（OQAM）の種類であり、当該シンボルは、データを含むシンボルと、当該データシンボルの固有の干渉を取り消すために選択された、当該データを含むシンボルと同じ数のプリコーディングシンボルとを含み、
当該プリコーディングシンボルは、データが、受信機によって受信されたときに、データを含むシンボルの同相成分及び直交成分の双方で搬送されるように選択され、
時間周波数空間における当該データを含むシンボルは、実数値のシンボルを変調することによって形成され、固有の干渉は、前記受信機における復調信号の虚数部に対応し、当該プリコーディングシンボルの適切に選択された値によってデータを搬送するようにさせるか、或いは、
時間周波数空間における当該データを含むシンボルは、虚数値のシンボルを変調することによって形成され、固有の干渉は、前記受信機における復調信号の実数部に対応し、当該プリコーディングシンボルの適切に選択された値によってデータを搬送するようにさせる送信方法。
【請求項２】
前記オフセット直交振幅変調は、フィルタバンクマルチキャリア（FBMC）と共に適用される、請求項１に記載の送信方法。
【請求項３】
前記プリコーディングシンボルの選択は、OQAMシグナリングを使用したシステムにおいて直交空間時間符号又は直交空間周波数符号を実現するために行われる、請求項１又は２に記載の送信方法。
【請求項４】
２つの複素数値の直交振幅変調（QAM）シンボルs1,s2が送信され、
データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第１のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0+v)を使用して送信され、
データを含むシンボル-s2,s1の実数部は、第２のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0+v)を使用して送信され、
u,vは非ゼロである、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の送信方法。
【請求項５】
２つの複素数値の直交振幅変調（QAM）シンボルs1,s2が送信され、
データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第１のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0)を使用して送信され、
データを含むシンボル-s2,s1の実数部は、第２のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0)を使用して送信され、
uは非ゼロである、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の送信方法。
【請求項６】
２つの複素数値の直交振幅変調（QAM）シンボルs1,s2が送信され、
データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第１のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0,n0+u)を使用して送信され、
データを含むシンボル-s2,s1の実数部は、第２のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0,n0+u)を使用して送信され、
uは非ゼロである、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の送信方法。
【請求項７】
１つのプリコーディングシンボルが各アンテナによって送信される各QAMシンボルに使用され、前記プリコーディングシンボルは、前記受信機によって受信されたときに、送信シンボルの固有の干渉部分によって有用データを送信するために、前記受信機における固有の干渉が、送信シンボルの所望の実数成分又は虚数成分を配信するように選択される、請求項４乃至６のうちいずれか１項に記載の送信方法。
【請求項８】
マルチキャリア信号を送信するための装置であり、当該信号は、時間周波数空間におけるシンボルを含むオフセット直交振幅変調（OQAM）の種類であり、当該シンボルは、データを含むシンボルと、当該データシンボルの固有の干渉を取り消すために選択された、当該データシンボルと同じ数のプリコーディングシンボルとを含む装置であって、
データが、受信機によって受信されたときに、データを含むシンボルの同相成分及び直交成分の双方で搬送されるように、前記プリコーディングシンボルを選択する選択部と、
実数値のシンボルを変調することによって時間周波数空間における当該データを含むシンボルを形成し、固有の干渉が、当該受信機における復調信号の虚数部に対応し、当該プリコーディングシンボルの適切に選択された値によってデータを搬送するようにさせる復調部、又は、虚数値のシンボルを変調することによって時間周波数空間における当該データを含むシンボルを形成し、固有の干渉が、当該受信機における復調信号の実数部に対応し、当該プリコーディングシンボルの適切に選択された値によってデータを搬送するようにさせる復調部と
を含む装置。
【請求項９】
請求項２乃至７のうちいずれか１項に記載の送信方法の特徴を更に含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の送信方法によって送信されたマルチキャリア信号を受信するための方法であって、
データは、受信機によって受信されたときに当該データを含むシンボルの同相成分及び直交成分を復調することから得られることを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、マルチキャリア信号を送信するための方法及び装置に関し、当該信号は、時間周波数空間におけるシンボルを含むオフセット直交振幅変調（OQAM：offset quadrature amplitude modulation）の種類であり、当該シンボルは、データを含むシンボルと、プリコーディングシンボルとを含む。
【背景技術】
【０００２】
送信ダイバーシチは、チャネル状態情報が送信機で利用可能でない場合であっても、通信リンクの信頼性を向上させるために送信機側で適用できるため、重要であると考えられる。これは、受信機から送信機へのフィードバック情報が急速に古くなる高速移動のシナリオを含み、また、ブロードキャストのシナリオも含む。
【０００３】
S. M. Alamouti: “A
simple transmit diversity technique for wireless communications”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 16, no. 8,
October 1998に記載のAlamouti符号は、以下の望ましい特性を有するため、２つの送信アンテナのための直交設計からの広く知られている送信ダイバーシチ方式である。
1.十分なダイバーシチ
2.十分なレート（レートのロスがない）
3.簡単な線形の受信機（すなわち、受信機側で必要な処理が送信アンテナ数と共に線形に増減する）
Alamouti符号は、例えば、LTE
OFDMシステムに広く採用されている。
【０００４】
しかし、FBMC／OQAMのためにAlamouti符号を直接適用することは不可能である。これまで、FBMC／OQAMを用いた送信ダイバーシチの優位な解決策を見つけるために、多くの産業界及び大学によってかなりの量の取り組みが行われてきているが、全ての最新の解決策は、以下に説明するようにいくつかの欠点を有する。
【０００５】
FBMC／OQAMのための送信ダイバーシチを実現する問題を説明する前に、図２に示すようなLTEにおいて適用されるAlamouti送信方式を検討する。
【０００６】
図２は、OFDMに基づく送信方式を示しており、複素QAMシンボルs1及びs2は、２つのリソース(m0,n0)及び(m0+1,n0)を使用して、第１の送信アンテナTx1から送信される。ここで、m0及びn0は、それぞれサブキャリアインデックス及び時間インデックスを示す。第２の送信アンテナTx2からは、同じ２つのリソースを使用することによって、これらのQAMシンボルの複素共役したものが、そのマイナスを利用して送信されたり、利用せずに送信されたりする。しかし、ここでs1及びs2に使用されるリソースが交換される。それぞれ送信アンテナTx1及びTx2についてH(1)及びH(2)として示す、シンボルn0のサブキャリアm0及びm0+1上の複素数値のチャネル周波数応答が準等価であることを仮定した場合、式(1)及び(2)に示すようにサブキャリアm0及びm0+1の受信信号を記述することができる。
【０００７】
【数１】
0006679614.tif 000002
ここで、
【０００８】
【数２】
0006679614.tif 000003
はAWGNである。これらの受信信号のいくつかの配列により、以下の一次方程式系が得られる。
【０００９】
【数３】
0006679614.tif 000004
次に、受信機側では以下の線形処理が行われる。
【００１０】
【数４】
0006679614.tif 000005
送信アンテナTx1及びTx2からのチャネル応答が独立であると仮定すると、2のダイバーシチオーダーが実現される。
【００１１】
要するに、Alamouti符号化の主な概念は、線形結合のみが必要であるため直交設計であるという点、及び、２つのデータシンボルを配信するため２つのリソースが利用されるためレートのロスを受けないという点にある。
【００１２】
次に、なぜAlamouti方式がFBMC／OQAMに直接適用できないかを理解するために必須となるFBMC／OQAMの基本的な特性を、図３に基づいて検討する。図３に示す単一アンテナのSISO（single input, single output）システムでは、実数値のパルス振幅変調（PAM：pulse amplitude modulation）信号
【００１３】
【数５】
0006679614.tif 000006
がリソース(m0,n0)を使用して送信される。
【００１４】
それぞれのベースバンドの等価な受信信号は、以下のように記述され得る。
【００１５】
【数６】
0006679614.tif 000007
ここで、
【００１６】
【数７】
0006679614.tif 000008
は、周辺サブキャリア及びシンボルにけるデータシンボルから生じるいわゆる固有の干渉である。係数
【００１７】
【数８】
0006679614.tif 000009
は、使用されるプロトタイプフィルタの特性を取り入れた曖昧度関数と呼ばれる。ここでは、固有の干渉が直近のリソースによってのみ引き起こされるような良好なローカライズされたフィルタが使用されることを仮定するが、一般的には、遠く離れた他のリソースも固有の干渉を形成することに寄与し得る。
【００１８】
OFDMとは異なり、サブキャリア信号が複素領域で直交しないことが理解できる。しかし、チャネル等価を行い、その実数部を以下のようにすることによって、実数領域で直交性を回復することが可能である。
【００１９】
【数９】
0006679614.tif 000010
次に理解できるように、FBMC／OQAMが複素直交性を失うという事実から、送信ダイバーシチ上の重要性が存在する。
【００２０】
FBMC／OQAMのための送信ダイバーシチでは、図４に示すシステムモデルが考慮される。
【００２１】
図４に示すシナリオでは、２つの実数値のPAM信号a1及びa2が、送信アンテナTx1から２つのリソース(m0,n0)及び(m0+1,n0)を使用して送信される。送信アンテナTx2からは、これらのPAMシンボルは、同じリソースを使用することによって、それぞれそのマイナスを利用し且つ利用せずに送信されるが、この場合、図４に示すように、a1及びa2に使用されるリソースは交換される。送信アンテナTx1及びTx2からのH(1)及びH(2)についての同じ仮定を用いて、サブキャリアm0及びm0+1の受信信号は、以下のように読み取られる。
【００２２】
【数１０】
0006679614.tif 000011
ここで、複素数値の「仮想シンボル」s1及びs2は、実数値の所望信号に固有の干渉を加えたものとして定義される。
【００２３】
Alamouti方式を実装することを試みて、以下を取り入れることができる。
【００２４】
【数１１】
0006679614.tif 000012
これらの受信信号のいくつかの配列により、前述のOFDMに対するAlamouti方式と同様に、以下の一次方程式系が得られる。
【００２５】
【数１２】
0006679614.tif 000013
しかし、方程式系の右辺の第２項のため、直交性が失われることが観測され得る。この主な理由は、データ信号のランダムな性質によって各時間周波数リソースグリッドの周囲のデータが異なるため、異なるアンテナからの送信信号の固有の干渉が等価ではないためである。これは、Alamouti符号化方式に従った直交設計からの送信ダイバーシチが容易にはFBMC／OQAMに適用できないという問題を証明している。
【００２６】
この非直交性の問題に対処するために複数の試みが文献に見つかっており、以下に説明する。
【００２７】
M. Bellanger, “Transmit
diversity in multicarrier transmission using OQAM modulation”, Proc. The 3rd Int. Symposium on Wireless Pervasive Computing
(ISWPC'08), pp. 727-730, May 2008では、著者は、直交性を実現するための取り組みを行わない簡単な遅延ダイバーシチを提案している。この手法は、レートのロスを有さないが、その非直交性のため、非常に複雑な最尤受信機を必要とし、十分なダイバーシチを実現できない。
【００２８】
H. Lin, C. Lele, P. Siohan, “A pseudo Alamouti transceiver design for OFDM/OQAM modulation with
cyclic prefix”, Proc. SPAWC, 2009における著者は、FBMC／OQAMにとって一般的ではないがOFDMにとって一般的なサイクリックプレフィクスを取り入れることを提案している。サイクリックプレフィクスのため、直交性が実現され得るが、レートのロスを生じる。
【００２９】
C. Lele, P. Siohan, R. Legouable, “The Alamouti scheme with CDMA-OFDM/OQAM”,
EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2010によって示されている他の手法は、固有の干渉をヌルにするためにWalsh-Hadamard符号を使用して拡散及び逆拡散することを示唆している。拡散／逆拡散のため、直交性が実現され得るが、レートのロスを生じる。
【００３０】
M. Renfors, T. Ihalainen, T. H. Stitz, “A Block-Alamouti Scheme for Filter Bank Based Muiticarrier
Transmission”, Proceedings of the European Wireless
Conference 2010では、いくつかのゼロのシンボルを使用したブロックAlamouti方式が直交設計に基づいて取り入れられている。この概念は、２つの異なる送信アンテナから生じる固有の干渉が等価になるように、２つのシンボルの代わりにシンボルの２つのエリアにAlamouti方式を適用することにある。いくつかのゼロのシンボルが「エッジ効果」を回避するために、そのエリアの周りに加えられる。ゼロのシンボルは、レートのロスをもたらす。その他に、チャネルがブロック上で一定でなければならず、これは多くの伝搬シナリオ、例えば、移動通信のシナリオでは当てはまらない可能性があるため、この方式の適用性は限られる可能性がある。
【００３１】
要するに、文献においてレートのロスなしに直交設計を実現できる解決策は存在しない。
【発明の概要】
【００３２】
一実施例によれば、マルチキャリア信号を送信するための方法が提供され、当該信号は、時間周波数空間におけるシンボルを含むオフセット直交振幅変調（OQAM）の種類であり、当該シンボルは、データを含むシンボルと、プリコーディングシンボルとを含み、当該プリコーディングシンボルは、受信機によって受信されたときに、データを含むシンボルの同相成分及び直交成分の双方のデータを搬送するように選択される。
【００３３】
この方法は、受信機が送信リソース上で受信信号を復調した後に、従来では固有の干渉となっていたが、送信信号の同相成分から得られる実数値のデータの他に、直交成分からのデータ（或いは、送信信号の直交成分から得られる実数値のデータの他に、同相ｒ成分からのデータ）も得ることができるという効果及び利点を有する。このように、プリコーディングシンボルが相応に選択された場合、複素数値のQAMシンボルが単一の送信リソース上で同等に送信され得る。これは、実数値のシンボルの代わりに複素数値のシンボルが送信できるため、符号レートが向上できるという更なる効果を有する。
【００３４】
一例では、データを含むシンボルは、実数値のシンボルのみ又は虚数値のシンボルのみである。
【００３５】
送信方法の他の例では、時間周波数空間における当該データを含むシンボルは、実数値のシンボルを変調することによって形成され、固有の干渉は、受信機における復調信号の実数部又は虚数部に対応し、当該プリコーディングシンボルを適切に選択することによってデータを搬送するようにさせる。或いは、時間周波数空間における当該データを含むシンボルは、虚数値のシンボルを変調することによって形成され、固有の干渉は、受信機における復調信号の実数部に対応し、当該プリコーディングシンボルを適切に選択することによってデータを搬送するようにさせる。
【００３６】
これは、実数値又は虚数値のシンボルが受信機に送信できるという効果及び利点を有する。
【００３７】
他の例では、当該オフセット直交振幅変調は、フィルタバンクマルチキャリア（FBMC：filter bank multicarrier）と共に適用される。
【００３８】
これは、特に本発明がFBMC／OQAM送信方式にも適用可能であるという効果及び利点を有する。
【００３９】
他の例では、プリコーディングシンボルの選択は、OQAMシグナリングを使用したシステムにおいて直交空間時間符号又は直交空間周波数符号を実現するために行われる。
【００４０】
これは、送信ダイバーシチの場合の受信信号の復調がアンテナ数と共に線形のみの複雑性を有し得るという効果及び利点を有する。
【００４１】
他の例では、２つの複素数値の直交振幅変調（QAM）シンボルs1,s2が送信され、データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第１のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0+v)を使用して送信され、データを含むシンボルの-s2,s1の実数部は、第２のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0+v)を使用して送信され、u,vは非ゼロである。
【００４２】
これは、Alamoutiの方式に従って送信ダイバーシチが適用され得るという効果及び利点を有する。
【００４３】
他の例では、２つの複素数値の直交振幅変調（QAM）シンボルs1,s2が送信され、データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第１のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0)を使用して送信され、データを含むシンボル-s2,s1の実数部は、第２のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0+u,n0)を使用して送信され、uは非ゼロである。
【００４４】
これは、Alamoutiの方式に従って送信ダイバーシチが適用され得るという効果及び利点を有する。
【００４５】
他の例では、２つの複素数値の直交振幅変調（QAM）シンボルs1,s2が送信され、データを含むQAMシンボルs1,s2の実数部は、第１のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0,n0+u)を使用して送信され、データを含むシンボル-s2,s1の実数部は、第２のアンテナによって時間周波数領域におけるリソース(m0,n0)及び(m0,n0+u)を使用して送信され、uは非ゼロである。
【００４６】
これは、Alamoutiの方式に従って送信ダイバーシチが適用され得るという効果及び利点を有する。
【００４７】
他の例では、１つのプリコーディングシンボルが各アンテナによって送信される各QAMシンボルに使用され、プリコーディングシンボルは、受信機によって受信されたときに、送信シンボルの固有の干渉部分によって有用データを送信するために、受信機における固有の干渉が、送信シンボルの所望の実数成分又は虚数成分を配信するように選択される。
【００４８】
これは、２つの複素数値のデータシンボルの送信が４つの実数値の送信リソースを必要とするため、この方法が1の符号レートを有するという利点及び効果を有する。
【００４９】
一実施例によれば、マルチキャリア信号を送信するための装置が提供され、当該信号は、時間周波数空間におけるシンボルを含むオフセット直交振幅変調（OQAM）の種類であり、当該シンボルは、データを含むシンボルと、プリコーディングシンボルとを含み、データが、受信機によって受信されたときに、データを含むシンボル（y）の同相成分及び直交成分の双方で搬送されるように、プリコーディングシンボル（x）を選択する選択部と、実数値のシンボルを変調することによって時間周波数空間における当該データを含むシンボルを形成し、固有の干渉が、当該受信機における復調信号の虚数部に対応し、当該プリコーディングシンボルを適切に選択することによってデータを搬送するようにさせる復調部、又は、虚数値のシンボルを変調することによって時間周波数空間における当該データを含むシンボルを形成し、固有の干渉が、当該受信機における復調信号の実数部に対応し、当該プリコーディングシンボルを適切に選択することによってデータを搬送するようにさせる復調部とを含む。
【００５０】
この装置によって実現される効果及び利点は、詳細に前述した方法の実施例の効果及び利点に対応する。
【００５１】
この装置は、本発明の実施例の１つによる特徴を含むように更に適合されてもよい。その目的で、この装置は、これらの特徴を実装するための１つ以上のモジュールを含んでもよい。
【００５２】
他の実施例によれば、前述の送信方法の１つに従って送信されたマルチキャリア信号を受信するための方法が提供され、受信方法において、データは、受信機によって受信されたときに、データを含むシンボルの同相及び直交成分を復調することから得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】２つの送信アンテナを使用した送信ダイバーシチを用いたFBMC／OQAM送信方式のアーキテクチャを示す。
【図２】一例としてLTEにおいて使用される送信ダイバーシチのためのAlamouti方式を示す。
【図３】PAM信号がFBMC／OQAMに基づいて単一の送信アンテナを通じて送信されるSISOチャネルモデルを示す。
【図４】固有の干渉を通じて直交性が失われない場合のFBMC／OQAMに基づく２つの送信アンテナを用いた送信方式を示す。
【図５】PAM信号当たり１つのプリコーディングシンボルを使用して固有の干渉が取り消される場合のFBMC／OQAMに基づく２つの送信アンテナを通じた送信ダイバーシチを用いた直交送信方式を示す。
【図６】２つのリソースを使用して１つのPAMシンボルを送信する原理を示す。
【図７】２つのリソースを使用して１つのPAMシンボルを送信する原理を示す。
【図８】受信機において復調されたときに、データを含むシンボルの同相成分及び直交成分の双方のデータを搬送するように、プリコーディングシンボルが選択される場合の、２つの送信アンテナを通じた送信ダイバーシチを用いたFBMC／OQAMに基づく直交送信方式を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
まず、説明において使用されるいくつかの用語について、以下の略語のリストにおいて説明する。
【００５５】
AWGN（Additive
White Gaussian Noise）：付加白色ガウス雑音
FBMC（Filter Bank
Multicarrier）：フィルタバンクマルチキャリア
LTE（Long Term
Evolution）：ロングタームエボリューション（移動電話の規格）
OFDM（Orthogonal
Frequency Division Multiplexing）：直交周波数分割多重
OQAM（Offset
Quadrature Amplitude Modulation）：オフセット直交振幅変調
PAM（Pulse
Amplitude Modulation）：パルス振幅変調
QAM（Quadrature
Amplitude Modulation）：直交振幅変調
SISO（Single-In-Single-Out）：シングル・イン・シングル・アウト
本発明は、図１に示すような２つの送信アンテナを使用した、いわゆる送信ダイバーシチを用いたフィルタバンクマルチキャリア（FBMC）オフセット直交振幅変調（OQAM）送信に関する。
【００５６】
１つの目的は、例えば、LTE OFDMシステムに適用される、前述のAlamouti方式と同様のFBMC／OQAMのための直交設計からの送信ダイバーシチ方式を設計することである。
【００５７】
固有の干渉を取り消すことによってFBMC／OQAMにおいて直交性を実現するための第１の手法を以下に説明する。この第１の手法では、直交性は、プリコーディングシンボルを取り入れることによって実現される。特に図５に示すように、４つのプリコーディングシンボルが取り入れられ、すなわち、送信アンテナ毎に２つのプリコーディングシンボルが取り入れられる。以下から明らかになるように、固有の干渉を取り消すためのこのようなプリコーディングの使用は、直交性を実現するが、いくつかの送信リソースが有用データを送信するために使用されないため、低い符号レートしか実現できないという問題を有する。本発明は、この側面を向上させる。
【００５８】
第１の手法では、プリコーディングシンボルは、以下のように固有の干渉を取り消すように選択される。
【００５９】
【数１３】
0006679614.tif 000014
ここで、
【００６０】
【数１４】
0006679614.tif 000015
は、時間周波数領域における(m0,n0)のリソースにおける受信信号であり、
【００６１】
【数１５】
0006679614.tif 000016
は、AWGNであり、
【００６２】
【数１６】
0006679614.tif 000017
は、それぞれリソース(m0,n0)における第１及び第２のアンテナからの固有の干渉である。プリコーディングシンボルx1,x2,x3,x4は、各アンテナについて固有の干渉を個別に取り消す（ゼロにする）ように選択される。具体的には、シンボルx1,x2は、第１のアンテナの固有の干渉
【００６３】
【数１７】
0006679614.tif 000018
を取り消すように選択され、x3,x4は、第２のアンテナの固有の干渉
【００６４】
【数１８】
0006679614.tif 000019
を取り消すように選択される。
【００６５】
第１の手法の送信方式は、直交設計をもたらし、1/2の符号レートを実現し、すなわち、データシンボル当たり１つのプリコーディングシンボルが送信されるため、１つのデータシンボルの送信が２つの時間単位を必要とする。
【００６６】
図６は、簡略化した図５の原理を示しており、簡潔にするために２つの送信リソースのみ且つ単一のアンテナのみが考慮される。受信機において観測される純粋な虚数の固有の干渉と或る程度「競合させる」ために、リソースの１つは、他のリソースを使用して送信される有用データを保護する目的のプリコーディング信号を送信するために使用される。これは、１つの実数値のPAMシンボルが２つのリソースを使用して送信されることを意味する。したがって、図６は、送信される実数値のデータシンボルを「保護」するために、プリコーディングシンボルxを使用する原理を示しており、プリコーディングシンボルは、固有の干渉を取り消す役目をし、プリコーディングシンボルの送信に使用されたリソースにおいて受信した値は、受信機側では使用されない（「無用」である）。
【００６７】
図５及び図６から、実数値のPAMシンボルが送信のために考慮されることが理解できる。すなわち、実数値が送信され、その結果、受信機において得られるデータシンボルの直交成分は、有用データの伝送のために使用されない。その代わりに、直交成分は不要であり、プリコーディングを使用してゼロにされる。或いは、実数値が送信され、その結果、受信機において得られるデータシンボルの直交成分は、有用データの伝送のために使用されない。その代わりに、同相成分は不要であり、プリコーディングを使用してゼロにされる。
【００６８】
本発明は、図７に示すように、送信のために複素数値のQAMシンボルを使用する。図７は、図６において前述した第１の手法との差を示しており、本発明を示している。本発明の重要な差及び側面は、受信機において受信したデータ信号の直交成分が有用データを搬送するように、固有の干渉を特定の値、すなわち、送信QAMシンボルの虚数部にするためにプリコーディングシンボルを利用する点にある。
【００６９】
図６と同様に、図７は、２つのリソースグリッドのみ且つ単一のアンテナのみが送信について考慮されることを示している。本発明の図７に示す原理では、２つのリソースが使用され、図６と同様に、その一方がプリコーディング信号である。図６の方式とは異なり、プリコーディング信号は、受信機において観測される純粋な実数又は虚数の領域において有用データを配信するように設計される。これは、１つの複素数値のQAMシンボルが２つのリソースを使用して送信できることを意味しており、１つのリソースは、第１の有用データとして送信される実数値のデータの送信のためのものであり、１つのリソースは、それぞれ虚数部又は実数部を、送信される第２の有用データに対応する特定の値にする実数値のプリコーディングシンボルを送信するためのものである。
【００７０】
本発明の実施例が図８に示されており、２つのQAMシンボルが送信され、２つのアンテナが送信ダイバーシチのために使用される。
【００７１】
更に説明するために、式(5)が以下のように記述できる。
【００７２】
【数１９】
0006679614.tif 000020
ここで、式(6)に対応して、
【００７３】
【数２０】
0006679614.tif 000021
と定義される。
【００７４】
ここで、xの選択が、直交性を実現するための前述の手法と本発明との差を示す。前述の手法により、xは、例えば以下のように選択されてもよい。
【００７５】
【数２１】
0006679614.tif 000022
その結果、受信機において式(14)は以下のようになる。
【００７６】
【数２２】
0006679614.tif 000023
固有の干渉がプリコーディングシンボルによって取り消され、１つの実数値の干渉のないPAMシンボル
【００７７】
【数２３】
0006679614.tif 000024
が送受信されることが理解できる。
【００７８】
本発明の場合、xは以下のように選択される（式(16)と比較されたい）。
【００７９】
【数２４】
0006679614.tif 000025
その結果、受信機における式(14)は以下のようになる（式(17)と比較されたい）。
【００８０】
【数２５】
0006679614.tif 000026
１つの複素数値の干渉のないQAMシンボル
【００８１】
【数２６】
0006679614.tif 000027
が受信されることが観測され得る。これは、１つの実数値のPAMシンボル
【００８２】
【数２７】
0006679614.tif 000028
が送受信される式(17)に従った受信信号を用いた第１の手法に比べて、２倍のデータレートになることを意味する。
【００８３】
明確にするために、この実施例において使用されるプリコーディングシンボルは、受信機側においてデータシンボルに対応する情報を含むと解釈されてもよい。すなわち、プリコーディングシンボルは、送信データストリームの特定のビットを搬送する。
【００８４】
次に、図７による新たな送信原理がどのようにFBMC／OQAMのための直交設計からの送信ダイバーシチに利用できるかを説明する。図７による送信原理は一般的であるため、送信ダイバーシチのこの具体的な用途に限定されることなく、多くの他の適用領域が存在する点に留意すべきである。
【００８５】
図８は、２つの複素数値のQAMシンボル
【００８６】
【数２８】
0006679614.tif 000029
が４つの実数値のプリコーディングシンボルx1,x2,x3,x4（送信アンテナ毎に２つ）を使用して送信される場合の２つの送信アンテナを用いたシステムモデルを示している。
【００８７】
記載を簡潔にするために、曖昧度関数も図８に示されている。第１の送信リソースから周辺の第２の送信リソースへのaiというラベルの矢印は、第１の送信リソースが第２の送信リソース上に重みwiで干渉成分を引き起こすことを示す。
【００８８】
本発明は、以下のようにAlamoutiの設計を考慮することによって、QAMシンボルs1及びs2の所望の直交成分を配信するために、周辺リソース上で送信されるプリコーディングシンボルを選択することによって、周辺リソースからのこのような干渉成分を利用する。
【００８９】
【数２９】
0006679614.tif 000030
式(20)において、４つの制約条件と４つの未知数（プリコーディングシンボル）が存在するため、これらの式は解くことができる。制約条件の構築から、これらの式を解くことによって得られる送信プリコーディングシンボルは、Alamoutiと同様の等価なシステムをもたらす。したがって、直交設計からの送信ダイバーシチ技術が、レートのロスなしにFBMC／OQAMについて実現される。
【００９０】
より具体的には、式(20)は以下のように書き直されてもよい。
【００９１】
【数３０】
0006679614.tif 000031
ここで、w1,w2,w3,w4は、曖昧度関数からの重み（図８参照）であり、以下が取り入れられる。
【００９２】
【数３１】
0006679614.tif 000032
また、
【００９３】
【数３２】
0006679614.tif 000033
は、アンテナTx1,Tx2及びそれぞれのリソースグリッドに対して式(6)と同様に定義される。(20)の制約条件は、明確に以下のように記述され得る。
【００９４】
【数３３】
0006679614.tif 000034
これらの式は、行列ベクトル形式で以下の２つの式として書き直すことができる。
【００９５】
【数３４】
0006679614.tif 000035
これらの方程式系は、前述の制約条件を満たす所望のプリコーディングシンボルx1,x2,x3,x4を得るために容易に解くことができる。したがって、(21)及び(22)は(1)及び(2)に帰着する。これは、Alamoutiの設計と等価なシステムが得られること、すなわち、システムが直交でありレートのロスがないことを意味する。
【００９６】
ここに示す実施例による技術の利点は、十分なダイバーシチ、すなわち、２つの送信アンテナで2のダイバーシチオーダーにより直交設計からの送信ダイバーシチを実現する能力にある。
【００９７】
本発明の実施例に関して説明した方法、エレメント、ユニット及び装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの双方の組み合わせで実装されてもよいことが、当業者にとって容易に明らかになる。特に、本発明の実施例は、コンピュータ上で実行したり、或いはマイクロプロセッサによって実行されたりする１つ又は複数のコンピュータプログラムによって実装されてもよいことが認識される。特に、本発明を実装する如何なる装置も、ネットワークエンティティとして動作するコンピュータデバイスの形式になってもよい。本発明の実施例による送信装置は、前述の信号処理ステップ及び変調ステップを行うようにプログラムされたマイクロプロセッサ又はシグナルプロセッサにより実現されてもよい。シグナルプロセッサは、適切にプログラムされることによって、本発明の実施例による選択部及び変調部の実装になってもよい。その目的で、シグナルプロセッサは、実行された場合に、マイクロプロセッサ若しくはシグナルプロセッサ又はコンピュータが本発明の実施例による装置として（特に、本発明の実施例による選択部及び／又は変調部若しくは復調部として）動作することを可能にするプログラムを含むメモリに接続されてもよい。
【図１】
0006679614.tif 000036
【図２】
0006679614.tif 000037
【図３】
0006679614.tif 000038
【図４】
0006679614.tif 000039
【図５】
0006679614.tif 000040
【図６】
0006679614.tif 000041
【図７】
0006679614.tif 000042
【図８】
0006679614.tif 000043