(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナを用いた送信ダイバーシチ技術を使用して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、プリコーディングシンボルとを含み、
当該方法は、前記データを含むシンボルにおける固有の干渉が、受信機によって受信されたときに、適用される直交空間時間符号又は直交空間周波数符号を保証する値になるように、前記プリコーディングシンボルが選択されることを特徴とする送信方法。
【請求項２】
前記シンボルは、実数値のシンボルを変調することによって形成され、前記固有の干渉は、前記受信機における復調信号の虚数部に対応するか、或いは、
前記シンボルは、虚数値のシンボルを変調することによって形成され、前記固有の干渉は、前記受信機における復調信号の実数部に対応する、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、前記固有の干渉が、前記受信機によって受信されたときに、ゼロになるようにすることで行われる、請求項１又は２に記載の送信方法。
【請求項４】
１つのプリコーディングシンボルは、２つのアンテナによる同じPAMシンボルの送信を通じた合成の固有の干渉が、前記受信機によって受信されたときに、ゼロになるように取り消すために、送信シンボル毎に使用される、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】
送信アンテナTx1から２つのリソース(m0,n0)及び(m0+1,n0)を使用して実数値のPAMシンボルa1及びa2が送信され、送信アンテナTx2からは、当該PAMシンボルa1及びa2は、同じ２つの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、a1及びa2に使用されるリソースは交換され、その結果、サブキャリアm0及びm0+1の受信信号が以下のように読み取られ、
【数４３】
0006716599.tif 000044
ここで、
【数４４】
0006716599.tif 000045
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、
【数４５】
0006716599.tif 000046
はAWGNであり、
【数４６】
0006716599.tif 000047
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り、プリコーディングシンボルx1,x2,x3,x4は、シンボルx1,x2が第１のアンテナの固有の干渉
【数４７】
0006716599.tif 000048
を取り消すように選択され、x3,x4が第２のアンテナの固有の干渉
【数４８】
0006716599.tif 000049
を取り消すように選択されることで、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、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の送信方法。
【請求項６】
前記プリコーディングシンボルの選択は、前記固有の干渉が、受信機によって受信されたときに、所定の非ゼロ値より小さくなるようにすることにより行われる、請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の送信方法。
【請求項７】
送信アンテナTx1から２つのリソース(m0,n0)及び(m0+1,n0)を使用して実数値のPAMシンボルa1及びa2が送信され、送信アンテナTx2からは、当該PAMシンボルa1及びa2は、同じ２つの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、a1及びa2に使用されるリソースは交換され、その結果、サブキャリアm0及びm0+1の受信信号が以下のように読み取られ、
【数４９】
0006716599.tif 000050
ここで、
【数５０】
0006716599.tif 000051
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、
【数５１】
0006716599.tif 000052
はAWGNであり、
【数５２】
0006716599.tif 000053
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り、第２の実施例におけるプリコーディングシンボルは、以下のように定義される、２つの固有の干渉の組み合わせに関係する合成の固有の干渉を取り消すように選択され、
【数５３】
0006716599.tif 000054
前記プリコーディングシンボルは、合成の干渉I1及びI2が取り消されるように選択され、これにより、前記プリコーディングシンボルによって干渉I1及びI2がゼロになるようにすることで直交設計を得る、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の送信方法。
【請求項８】
実数値の所望信号は、以下のように複素の推定値から回復される、
【数５４】
0006716599.tif 000055
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
周辺送信リソースからの干渉を反映した曖昧度関数を考慮する場合、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、
【数５５】
0006716599.tif 000056
プリコーディング信号の制約条件は、合成の干渉についてI1=I2=0であるという制約条件に基づいて決定され、以下のように記述可能であり、
【数５６】
0006716599.tif 000057
所望のプリコーディングシンボルx1及びx2は、当該方程式系を解くことにより決定される、請求項６乃至８のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
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乃至９のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
データは、復調信号の実数部に含まれる、請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
２つの実数値のパルス振幅変調（PAM）シンボルa1,a2が送信され、
データを含むシンボルa1,a2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-a2,a1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１１のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
２つの実数値のパルス振幅変調（PAM）シンボルa1,a2が送信され、
データを含むシンボルa1,a2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-a2,a1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１２のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
２つの実数値のパルス振幅変調（PAM）シンボルa1,a2が送信され、
データを含むシンボルa1,a2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-a2,a1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１２のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
２つのプリコーディングシンボルが第１のアンテナによって送信されるPAMシンボルに使用され、２つのプリコーディングシンボルが第２のアンテナによって送信されるPAMシンボルに使用され、前記プリコーディングシンボルのそれぞれは、前記PAMシンボルを送信するために使用される各リソースにおける固有の干渉が、受信機によって受信されたときに、ゼロになるように選択される、請求項５乃至１２のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のうちいずれか１項に記載の方法によって送信された信号を復調するための受信方法であって、
受信信号は、空間時間符号又は空間周波数符号のための線形ダイバーシチ合成によって、且つ、出力の実数部を利用することによって処理される受信方法。
【請求項１７】
複数の送信アンテナを用いた送信ダイバーシチ技術を使用してマルチキャリア信号を送信するための装置であって、
当該装置は、請求項１乃至１５のうちいずれか１項に記載の方法を実施するように適合される装置。
【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 Select 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】
0006716599.tif 000002
ここで、
【０００８】
【数２】
0006716599.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】
0006716599.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】
0006716599.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】
0006716599.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】
0006716599.tif 000007
ここで、
【００１６】
【数７】
0006716599.tif 000008
は、周辺サブキャリア及びシンボルにお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】
0006716599.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】
0006716599.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】
0006716599.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】
0006716599.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】
0006716599.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のうち１つを含み、当該方法は、データを含むシンボルにおける固有の干渉が、受信機によって受信されたときに、適用される空間時間符号又は空間周波数符号の値になるように、プリコーディングシンボルが選択されることを特徴とする。
【００３３】
これは、実数値のシンボルが固有の干渉なしに（直交設計）、或いは減少した量の固有の干渉で（準直交設計）送信され得るという効果及び利点を有する。
【００３４】
一実施例では、当該シンボルは、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虚数部に対応する。或いは、当該シンボルは、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する。
【００３５】
一実施例では、プリコーディングシンボルの選択は、直交空間時間符号又は直交空間周波数符号が形成されるような固有の干渉にすることによって形成される。
【００３６】
これにより、直交性は、データを含むシンボルにおける固有の干渉が、受信機によって受信されたときに、空間時間符号又は空間周波数符号を適用した場合にゼロになるようにすることを意味する。
【００３７】
これは、送信方式が直交であり、したがって、送信ダイバーシチの場合の信号の復調がアンテナ数における線形の複雑性しか有し得ないという利点を有する。これは、Alamoutiの方式による送信ダイバーシチが適用され得るような符号化の直交性が実現されるという更なる効果及び利点を有する。
【００３８】
一実施例では、プリコーディングシンボルの選択は、固有の干渉がゼロになるようにすることで行われる。
【００３９】
これは、データ送信に使用されるサブキャリアから送信シンボルを復調するときに固有の干渉が考慮される必要がないという効果及び利点を有する。
【００４０】
一実施例では、固有の干渉を計算するために全てのリソースが考慮され、プリコーディングシンボルは、固有の干渉をヌルにするように設計され、これは、固有の干渉が受信機において観測され得ないため、直交設計を生じる。
【００４１】
これは、性能が低下せず、受信機が残りの固有の干渉を取り消すために更なる処理を行う必要がないという利点を有する。
【００４２】
一実施例によれば、送信アンテナTx1から２つのリソース(m0,n0)及び(m0+1,n0)を使用して実数値のPAM信号a1及びa2が送信される。送信アンテナTx2からは、当該PAMシンボルは、同じ２つの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、a1及びa2に使用されるリソースは交換され、その結果、サブキャリアm0及びm0+1の受信信号が以下のように読み取られる。
【００４３】
【数１３】
0006716599.tif 000014
ここで、
【００４４】
【数１４】
0006716599.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、
【００４５】
【数１５】
0006716599.tif 000016
はAWGNであり、
【００４６】
【数１６】
0006716599.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り、プリコーディングシンボルx1,x2,x3,x4は、シンボルx1,x2が第１のアンテナの固有の干渉
【００４７】
【数１７】
0006716599.tif 000018
を取り消すように選択され、x3,x4が第２のアンテナの固有の干渉
【００４８】
【数１８】
0006716599.tif 000019
を取り消すように選択されることで、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。
【００４９】
この実施例は、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。
【００５０】
一実施例によれば、送信アンテナTx1から２つのリソース(m0,n0)及び(m0+1,n0)を使用して実数値のPAMシンボルa1及びa2が送信される。送信アンテナTx2からは、これらのPAMシンボルa1及びa2は、同じ２つの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、a1及びa2に使用されるリソースは交換され、その結果、サブキャリアm0及びm0+1の受信信号が以下のように読み取られる。
【００５１】
【数１９】
0006716599.tif 000020
ここで、
【００５２】
【数２０】
0006716599.tif 000021
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、
【００５３】
【数２１】
0006716599.tif 000022
はAWGNであり、
【００５４】
【数２２】
0006716599.tif 000023
は、それぞれリソース(m0,n0)における第１及び第２アンテナからの固有の干渉であり、第２の実施例におけるプリコーディングシンボルは、以下のように定義される、２つの固有の干渉の組み合わせに関係する合成の固有の干渉を取り消すように選択される。
【００５５】
【数２３】
0006716599.tif 000024
ここで、プリコーディングシンボルは、合成の干渉I1及びI2が取り消されるように選択され、これにより、プリコーディングシンボルによって干渉I1及びI2がゼロになるようにすることで直交設計を得ることができる。
【００５６】
このように、直交設計が実現され得る。
【００５７】
一実施例によれば、周辺送信リソースからの干渉を反映する曖昧度関数を考慮するときに、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。
【００５８】
【数２４】
0006716599.tif 000025
ここで、プリコーディング信号の制約条件は、合成の干渉についてI1=I2=0である制約条件に基づいて決定され、これは、以下のように記述され得る。
【００５９】
【数２５】
0006716599.tif 000026
また、所望のプリコーディングシンボルx1及びx2は、この方程式系を解くことによって決定される。
【００６０】
このように、プリコーディングシンボルが決定でき、２つのプリコーディングシンボルは、直交設計を実現しつつレートを2/3に向上させるためにのみ必要である。
【００６１】
一実施例では、プリコーディングシンボルの選択は、準直交の空間時間符号又は空間周波数符号が形成されるような固有の干渉にすることによって行われる。
【００６２】
データを含むシンボルにおける固有の干渉が、受信機によって受信されたときに、空間時間符号又は空間周波数符号を適用した場合に小さい非ゼロ値になるようにすることを準直交性によって示す。これにより、「小さい」は、所定の非ゼロ値以下の値を意味し、これは閾値系パラメータでもよく、これは設定可能である。準直交設計の更なる効果は、受信機において或る程度の固有の干渉が残ってもよいことである。しかし、これは、性能低下にとって無視できるほど十分に小さいか、或いは受信機が逐次干渉除去のような干渉除去手段によって取り消すことができるほど十分に小さくなり得る。これは、プリコーディングシンボルの計算における制約条件が緩和されるため、プリコーディングシンボルを計算する複雑性及び／又は送信エネルギーが低減できるという利点を有する。
【００６３】
一実施例では、プリコーディングシンボルは、(6)において定義された固有の干渉をヌルにするように設計される。これは、受信機において受信されたときに或る程度の残りの固有の干渉が存在し得るため、準直交設計を生じることができる。これは、(6)において定義された固有の干渉が直近のリソースのみ考慮するためである。
【００６４】
一実施例では、プリコーディングシンボルは、リソースのサブセットから生じる固有の干渉をヌルにするように設計される。１つの更なる実施例では、リソースは、使用されるフィルタの曖昧度関数によって決定される重要性に従って選択される。
【００６５】
これは、最も重要な固有の干渉を引き起こすリソースのみを効率的に考慮するという利点を有する。これは、受信機において受信されたときに或る程度の残りの固有の干渉が存在し得るため、準直交設計を生じ得る。
【００６６】
一実施例では、プリコーディングシンボルの選択は、固有の干渉が、受信機によって受信されたときに、所定の非ゼロ値より小さくなるようにすることにより行われる。この値もまた、閾値系パラメータでもよい所定の一式の値のうち１つでもよく、これは設定可能であり、標準仕様において指定されてもよい。
【００６７】
一実施例では、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。
【００６８】
これは、Alamoutiの方式による送信ダイバーシチがFBMC送信方式に適用され得るという効果及び利点を有する。
【００６９】
一実施例では、データは、復調信号の実数部に含まれる。
【００７０】
一実施例では、２つの実数値のパルス振幅変調（PAM）シンボルa1,a2が送信され、データを含むシンボルa1,a2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-a2,a1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。
【００７１】
これは、２つのアンテナを使用した送信機から１つのアンテナを使用した受信機への送信の品質が、Alamoutiの方式に関する送信ダイバーシチ方式に従って向上し得るという効果及び利点を有する。
【００７２】
一実施例では、２つの実数値のパルス振幅変調（PAM）シンボルa1,a2が送信され、データを含むシンボルa1,a2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-a2,a1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。
【００７３】
これは、複数のアンテナを使用した送信機から受信機への送信の品質が、Alamoutiの送信ダイバーシチ方式に従って向上し得るという効果及び利点を有する。
【００７４】
一実施例では、２つの実数値のパルス振幅変調（PAM）シンボルa1,a2が送信され、データを含むシンボルa1,a2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-a2,a1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。
【００７５】
これは、複数のアンテナを使用した送信機から受信機への送信の品質が、Alamoutiの送信ダイバーシチ方式に従って向上し得るという効果及び利点を有する。
【００７６】
一実施例によれば、２つのプリコーディングシンボルが第１のアンテナによって送信されるPAMシンボルに使用され、２つのプリコーディングシンボルが第２のアンテナによって送信されるPAMシンボルに使用され、プリコーディングシンボルのそれぞれは、PAMシンボルを送信するために使用される各リソースにおける固有の干渉が、受信機によって受信されたときに、ゼロになるように選択される。
【００７７】
これは、各アンテナにおいて、送信される２つのデータシンボルに対して２つのプリコーディングシンボルが送信されるため、1/2の符号化レートを実現し得るという利点を有する。
【００７８】
一実施例によれば、２つのアンテナによる同じPAMシンボルの送信を通じた合成の固有の干渉が、受信機によって受信されたときにゼロになるように取り消すために、１つのプリコーディングシンボルが各送信シンボルに使用される。
【００７９】
これは、各アンテナにおいて、送信される２つのデータシンボルに対して１つのみのプリコーディングシンボルが送信されるため、符号化レートが2/3に向上し得るという利点を有する。
【００８０】
実施例によれば、マルチキャリア信号を送信するための前述の実施例のうち１つによる送信方法によって送信された信号を復調するための受信方法が提供され、受信信号は、空間時間符号又は空間周波数符号のための線形ダイバーシチ合成によって、且つ、出力の実数部を利用することによって処理される。
【００８１】
実施例によれば、前述の実施例による方法を実施するように適合されたマルチキャリア信号を送信するための装置が提供される。
【００８２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【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】「合成」の固有の干渉がPAM信号の対毎に１つのプリコーディングシンボルを使用して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。
【発明を実施するための形態】
【００８４】
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。
【００８５】
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４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。
【００８６】
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。
【００８７】
第１の実施例が図５に示されている。この手法では、FBMC／OQAM送信方式において直交性が実現される。この図面では、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。
【００８８】
第１の実施例では、これらの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。
【００８９】
【数２６】
0006716599.tif 000027
ここで、
【００９０】
【数２７】
0006716599.tif 000028
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、
【００９１】
【数２８】
0006716599.tif 000029
は、AWGNであり、
【００９２】
【数２９】
0006716599.tif 000030
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
【００９３】
【数３０】
0006716599.tif 000031
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
【００９４】
【数３１】
0006716599.tif 000032
を取り消すように選択される。
【００９５】
第１の実施例は、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。
【００９６】
図６は、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ことを示す。これまでに説明した手法では、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）。
【００９７】
第２の実施例が図７に示されている。前述の第１の実施例と比べて、第２の実施例は、符号化レートを1/2から2/3に向上させる。第２の実施例では、送信アンテナ毎に１つのみのプリコーディングシンボルが使用される。
【００９８】
第２の実施例におけるプリコーディングシンボルは、以下のように定義され得る、いわゆる「合成の固有の干渉」を取り消すように選択される。
【００９９】
【数３２】
0006716599.tif 000033
また、Alamouti方式を実装するための前述の試み、具体的には式(10)及び(11)を参照する。ここでは、「合成」という用語は、２つの固有の干渉の組み合わせに関し、２つの固有の干渉のそれぞれは、受信機で１つの送信リソースにおいて得られ、２つのアンテナのうち１つにより送信された当該１つの送信リソースの周辺リソースにより引き起こされ、当該２つの固有のリソースのそれぞれは、２つのアンテナのうち１つによる周辺リソースの送信によって引き起こされる。
【０１００】
これを説明するために、以下のように図４のような受信信号の同様の展開が使用される。
【０１０１】
【数３３】
0006716599.tif 000034
合成の干渉I1及びI2が取り消されるようにプリコーディングシンボルが選択される場合、直交設計を得ることができ、OFDMのためのAlamouti方式のような簡単な線形処理を適用することができ、以下が得られる。
【０１０２】
【数３４】
0006716599.tif 000035
結果は、実数値の所望信号に固有の干渉を加えたものである複素数値の「仮想シンボル」s1及びs2の推定値
【０１０３】
【数３５】
0006716599.tif 000036
である。したがって、実数値の所望信号は、以下のように複素の推定値から回復される。
【０１０４】
【数３６】
0006716599.tif 000037
更に詳細に説明するため、プリコーディングシンボルx1及びx2を適用する場合、且つ、周辺送信リソースからの干渉を反映した図７に示す曖昧度関数を考慮する場合、(16)は以下のように書き直すことができる。
【０１０５】
【数３７】
0006716599.tif 000038
ここで、
【０１０６】
【数３８】
0006716599.tif 000039
である。
【０１０７】
次に、受信信号は、以下のように更に書き直すことができる。
【０１０８】
【数３９】
0006716599.tif 000040
ここで、s1及びs2は、以下のように定義される。
【０１０９】
【数４０】
0006716599.tif 000041
また、
【０１１０】
【数４１】
0006716599.tif 000042
である。
【０１１１】
制約条件は、I1=I2=0であり、以下のように記述され得る。
【０１１２】
【数４２】
0006716599.tif 000043
この方程式は、制約条件を満たす所望のプリコーディングシンボルx1及びx2を得るために容易に解くことができる。また、これは、(1)及び(2)における等価なAlamoutiシステムに帰着する。次に、(17)及び(18)における更なるステップで、所望信号が復調され得る。
【０１１３】
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。これらの実施例は、例えば、データシンボルの送信のために利用可能なチャネルリソースを利用する効率（レートのロス）で異なる。
【０１１４】
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、本発明の実施例及びそれに関して説明したモジュールのエレメントは、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。
【図１】
0006716599.tif 000058
【図２】
0006716599.tif 000059
【図３】
0006716599.tif 000060
【図４】
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【図５】
0006716599.tif 000062
【図６】
0006716599.tif 000063
【図７】
0006716599.tif 000064