(57)【要約】  通信システムにおいて信号を送信する方法であって、  前記信号は送信バンド幅で送信される第１のシンボル及び一以上のガードバンド幅で送信される第２のシンボルから構成され、  前記ガードバンド幅は前記送信バンド幅の低周波側及び／又は高周波側の周波数に設定され、  送信される前記信号は、前記送信バンド幅、前記ガードバンド幅及びバンド外部に対する予め決められた要件を満足し、  前記予め決められた要件は、周波数領域及び／又は時間領域におけるパワー密度の最大値及び／又は最小値のしきい値として定義され、  前記しきい値は、前記伝送バンド幅と前記ガードバンド幅で同じ値であり、  前記第１のシンボルは、データ及び／又はパイロットシンボルを含み、  前記第２のシンボルは、前記信号が前記しきい値を超えないような、任意の値のシンボル及び／又は０値のシンボルから構成される、方法。
2018526902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおいて信号を送信する方法であって、
前記信号は送信バンド幅で送信される第１のシンボル及び一以上のガードバンド幅で送信される第２のシンボルから構成され、
前記ガードバンド幅は前記送信バンド幅の低周波側及び／又は高周波側の周波数に設定され、
送信される前記信号は、前記送信バンド幅、前記ガードバンド幅及びバンド外部に対する予め決められた要件を満足し、
前記予め決められた要件は、周波数領域及び／又は時間領域におけるパワー密度の最大値及び／又は最小値のしきい値として定義され、
前記しきい値は、前記伝送バンド幅と前記ガードバンド幅で同じ値であり、
前記第１のシンボルは、データ及び／又はパイロットシンボルを含み、
前記第２のシンボルは、前記信号が前記しきい値を超えないような、任意の値のシンボル及び／又は０値のシンボルから構成される、方法。
【請求項２】
前記予め決められた要件は、送信される前記信号に対する帯域外輻射の要件であり、パワー密度のしきい値として定義される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記送信バンド幅の周波数、前記ガードバンド幅の周波数及びバンド外部の周波数でパワースペクトル密度の最大値の制限を設定する１つのスペクトルマスクが、前記送信バンド幅、前記ガードバンド幅及びバンド外部に渡って規定される、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記信号がマルチキャリア信号であって、
前記マルチキャリア信号に周波数バンドが割当てられ、一以上のガードバンドに前記マルチキャリア信号に割当てられた周波数バンドの低周波側及び／又は高周波側の周波数が割当てられ、
一以上のガードサブキャリアが前記一以上のガードバンドにそれぞれ割り当てられ、
信号値が前記一以上のガードサブキャリアに変調され、前記ガードバンドで送信されて、前記マルチキャリア信号に割当てられた前記周波数バンドの外側への前記マルチキャリア信号による帯域外輻射が低減され、
前記一以上のガードバンドの前記ガードサブキャリアで送信される前記信号値は、前記一以上のガードバンドのそれぞれに規定される不連続の値の限定されたセットの中から選択され、
所定のガードバンドに規定された、前記不連続の値の限定されたセットのそれぞれの値、又は、前記ガードバンドが一以上のサブキャリアを含む場合は前記不連続の値の限定されたセットの値のそれぞれの組合せに対して、前記マルチキャリア信号でデータ値のセットを送信した場合の帯域外輻射を計算し、
前記不連続の値の限定されたセットの中から、前記マルチキャリア信号の前記帯域外輻射が最小になる場合の値又は値の組合せを選択する、請求項１乃至３のいずれか記載の方法。
【請求項５】
前記不連続の値の限定されたセットは、前記帯域外のパワー密度が所定のしきい値を超えないように選択される、請求項１乃至４のいずれか記載の方法。
【請求項６】
前記帯域外のパワー密度のしきい値がネットワークからＵＥへシグナリングされる、請求項１乃至５のいずれか記載の方法。
【請求項７】
前記不連続の値の限定されたセットが下記セットのいずれかを具備する請求項１乃至６のいずれか記載の方法：
・データシンボルに用いられる変調アルファベットを含むセット；
・２つ以下の不連続の値のセット；
・４つ以下の不連続の値のセット；
・８つ以下の不連続の値のセット；
・１６個以下の不連続の値のセット；
・３２個以下の不連続の値のセット；
・６４個以下の不連続の値のセット；
・１２８個以下の不連続の値のセット；
・２５６個以下の不連続の値のセット；
・５１２個以下の不連続の値のセット；及び
・１０２４個以下の不連続の値のセット；
ただし、上記それぞれのセットは、「０」値を含む。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか記載の方法であって、さらに、
前記帯域外輻射をパワースペクトル密度の値として計算し、
前記帯域外輻射のパワースペクトル密度が最小となるような値を前記不連続の値の限定されたセットの中から選択する、方法。
【請求項９】
前記ガードキャリアの任意の値又は任意の値の組合せに対する前記帯域外輻射のパワースペクトル密度の計算に、近隣バンドのサブキャリアの部分のみが用いられる請求項１乃至８のいずれか記載の方法。
【請求項１０】
ガードサブキャリアの数をネットワークからＵＥへシグナリングする工程をさらに具備する請求項１乃至９のいずれか記載の方法。
【請求項１１】
通信システムにおいて信号を送信する装置であって、
前記信号は送信バンド幅で送信される第１のシンボル及び一以上のガードバンド幅で送信される第２のシンボルから構成され、
前記ガードバンド幅は前記送信バンド幅の低周波側及び／又は高周波側の周波数に設定され、
前記装置は、送信される前記信号が、前記送信バンド幅、前記ガードバンド幅及びバンド外部に対する予め決められた要件を満足するように構成され、
前記予め決められた要件は、周波数領域及び／又は時間領域におけるパワー密度の最大値及び／又は最小値のしきい値として定義され、
前記しきい値は、前記伝送バンド幅と前記ガードバンド幅で同じ値であり、
前記第１のシンボルは、データ及び／又はパイロットシンボルを含み、
前記第２のシンボルは、前記信号が前記しきい値を超えないような、任意の値のシンボル及び／又は０値のシンボルから構成される、装置。
【請求項１２】
マルチキャリア信号を送信する請求項１１記載の装置であって、
前記マルチキャリア信号に周波数バンドを割当て、一以上のガードバンドに前記マルチキャリア信号に割当てられた周波数バンドの低周波側及び／又は高周波側の周波数を割当てる割当て部と、
一以上のガードサブキャリアが前記一以上のガードバンドにそれぞれ割り当てられており、信号値を前記一以上のガードサブキャリアに変調し、それらを前記ガードバンドで送信して、前記マルチキャリア信号に割当てられた前記周波数バンドの外側への前記マルチキャリア信号による帯域外輻射を低減する変調部及び送信部と、
プロセッサと、を具備し、
前記プロセッサが、
前記一以上のガードバンドの前記ガードサブキャリアで送信される前記信号値を、前記一以上のガードバンドのそれぞれに規定される不連続の値の限定されたセットの中から選択し、
所定のガードバンドに規定された、前記不連続の値の限定されたセットのそれぞれの値、又は、前記ガードバンドが一以上のサブキャリアを含む場合は前記不連続の値の限定されたセットの値のそれぞれの組合せに対して、前記マルチキャリア信号でデータ値のセットを送信した場合の帯域外輻射を計算し、
前記不連続の値の限定されたセットの中から、前記マルチキャリア信号の前記帯域外輻射が最小になる場合の値又は値の組合せを選択する、装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１０のいずれか記載の方法を実行する手段又はモジュールをさらに具備する請求項１１又は１２記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明はマルチキャリア信号を送信のための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）は、サブキャリア（ＳＣ）間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ  ｓｐａｃｉｎｇ）及びシンボル長（ｓｙｍｂｏｌ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）等のすべてのパラメータがシステム中で不変で、すべてのユーザからの信号受信が同期されている場合は、マルチユーザの場面で望ましい特性を示す。ＬＴＥにおいて、この同期受信は、膨大なシグナリング量を要する所謂タイミングアドバンスによって達成される。同期のためのこのオーバーヘッドは将来の応用、例えばマシンタイプ通信（ＭＴＣ）トラヒックにとっては、あまりにも効率が悪く、完全な同期は保証できない。また、５Ｇでサポートされると考えられる一つの帯域内での異なる種類の応用は、異なる要件を必要とし、一つの固定されたＳＣ間隔は効率的ではないと考えられる。このような場合、ＯＦＤＭはもはや直交ではなく、高い帯域外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ、ＯＯＢ）輻射（ｒａｄｉａｔｉｏｎ）が近傍のユーザに重大な干渉を与える。ユーザ間の所謂ガードＳＣは干渉を低減させるが、ＯＦＤＭのスペクトルにより、多大な量のガードＳＣを必要とし、重大な効率低下を招いている。
【０００３】
従って、上述の要件を満たすためにはＯＦＤＭは最良の解決方法ではなく、新しい波形が必要となりそうである。一つの選択肢はフィルタリングされたＯＦＤＭ（ｆｉｌｔｅｒｅｄ  ＯＦＤＭ）、すなわちｆ−ＯＦＤＭである。ｆ−ＯＦＤＭでは、システム帯域全体が複数のサブバンドに分割され、各サブバンドが個別にフィルタリングされてＯＯＢ輻射が最小化される。他の選択肢としては、窓ＯＦＤＭ（Ｗｉｎｄｏｗｅｄ  ＯＦＤＭ）、すなわちＷ−ＯＦＤＭがある。Ｗ−ＯＦＤＭでは、各サブキャリアのサイドローブを削減するために、信号に時間領域の窓を適用し、その結果ＯＯＢ輻射も削減される。
以下の説明ではｆ−ＯＦＤＭに焦点を当てるが、同じ概念がＷ−ＯＦＤＭ等の他の技術にも適用され得る。
【０００４】
図１１に、ＯＦＤＭ通信とｆ−ＯＦＤＭ通信の二つの異なる波形を示す。この図からフィルタリングによりＯＯＢ輻射が劇的に減少し、その結果、近傍ユーザのサブバンド間における通信による干渉が減少するのがわかる。
【０００５】
しかし、フィルタリング又は窓処理を行っても、ＯＯＢ輻射はまだあまりに大きく、ガードバンドにこれらの処理を組合せて実施することが先行技術として報告されている。しかし、ガードバンドを用いる場合はすべて、これらの処理はスペクトル効率を低減させるので、最小に維持されるべきである。
【０００６】
近年、サイドロープ抑制のために信号プリディストーション（プリコーディング）技術が提案されており、それはフィルタリング又は窓処理と一緒に用いられ得る。これらの技術は次の二つに分類される。
１）データシンボルをプリディストーションして結合されたＯＯＢ輻射を最小化する。
この方法は、例えば「Ｘｉａｏｊｉｎｇ  Ｈｕａｎｇ，Ｊｉａｎ  Ａ．  Ｚｈａｎｇ，  ａｎｄ  Ｙ．  Ｊａｙ  Ｇｕｏ，  “Ｏｕｔ−ｏｆ−Ｂａｎｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ａ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ  ｆｏｒ  Ｐｒｅｃｏｄｅｄ  ＯＦＤＭ”，  ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｍａｇａｚｉｎｅ  Ｊｕｎｅ  ２０１５」又は米国特許８，７９８，５５８Ｂ２に記載されている。
２）確保されたサブキャリアにおける信号を最適化することにより、データサブキャリアからＯＯＢ輻射をキャンセルする。
この方法は、例えば、ドイツ特許１０  ２００６  ０１７  ６３６Ｂ４又は、「Ｂｒａｎｄｅｓ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｏｕｔ−ｏｆ−Ｂａｎｄ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｉｎ  ＯＦＤＭ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｂｙ  Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ  Ｃａｒｒｉｅｒｓ，  ＩＥＥＥ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ，  ＶＯＬ．  １０，  ＮＯ．  ６，  ＪＵＮＥ  ２００６」に記載されている。
【０００７】
分類１の技術は、ＯＯＢ輻射のある費用関数によりプリコーディング行列を最適化する。これらの技術は、直交プリコーディング行列を用いることにより受信機のＳＮＲを維持する利点がある。しかしながら、計算の複雑さは対象バンドにおけるサブキャリアの数の二乗に比例するので、ほとんどの応用においては実用的ではない。また、プリコーディングのために必要な大きな行列乗算は送信側のみならず、受信側における大きな行列乗算の逆演算にも当てはまるので、その複雑さはＴｘ側及びＲｘ側において増大する。さらに、結果として得られる信号は、例えば図３に示す上記Ｈｕａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．における例のように、とても大きな振幅を有する傾向がある。このことは、送信パワーを浪費させ、カバレジに影響するくらい高いＰＡＰＲとなり、送信機の特性にも悪影響を与え、例えば３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．１０１の規格に準じたスペクトル放射マスクの要件等を満足し得なくなる。
【０００８】
分類２の技術は、サイドロープの抑制においては良い結果が得られるが、パワーが確保されたサブキャリアで浪費されるので、受信機における信号対雑音比（ＳＮＲ）の低下を招く。この方法の主な概念はガードバンドのより良い活用にある。さらに、上記Ｂｒａｎｄｅｓ  ｅｔ  ａｌ．に記載されているこの方法には、他の不利益がある。この方法の複雑さはサイドロープにおける除去すべきポイントの数に比例し、行列乗算に加えて、かなり大きな行列の行列反転が必要となるので、大きく抑制するには、かなり複雑なものになる。プリコーディングにゼロフォーシング（Ｚｅｒｏ−Ｆｏｒｃｉｎｇ）設計を選択した場合、除去するサブキャリアのパワーがとても高くなる場合がある。パワーが所定の値に制限されると、計算の複雑さがさらに大きくなるか又はさらに複雑な最適化が必要となる。
【０００９】
例えば、Ｂｒａｎｄｅｓ  ｅｔ  ａｌ．に記載されている方法は、ＯＯＢ干渉を抑制する為にガードサブキャリア（Ｂｒａｎｄｅｓ  ｅｔ  ａｌ．において「ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ  ｃａｒｒｉｅｒｓ」と呼ばれている）を用いることを提案している。しかし、ここに記載されている方法には計算がとても複雑であるという重大な不利益がある。それは、ガードキャリアに変調される重み付け係数を自由に選択して、最適化問題を解決することに基づいているからである。これは複雑な行列演算が含まれ、例えば、Ｂｒａｎｄｅｓ  ｅｔ  ａｌ．においてはラグランジュ乗数及び特異値分解を用いて解いている。
【００１０】
Ｂｒａｎｄｅｓ  ｅｔ  ａｌ．に記載されているこの方法は、ガードバンド最適化の為にパワー制限を設定するが、これはＯＯＢ干渉を低下させる効果を低減する。なお、Ｈｕａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．及びＢｒａｎｄｅｓ  ｅｔ  ａｌ．に記載されているこれらの従来方法は、計算されたガードサブキャリアを用いた送信信号が、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．１０１の規格に準じたスペクトル放射マスクの要件等の送信機特性要件を満足することを補償していない。なぜならこれらの従来方法は、この送信機特性要件の制限を明確に設定していないからである。さらに、これらの従来方法では、ある要件（例えば変調品質により測定される信号品質）は単純には適用されず、これらの方法では特定の変調シンボルからのものではない任意の振幅及び位相を持った送信信号となるので、簡単には検証できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って本発明は、従来の課題の少なくとも一つを実質的に解決又は少なくとも低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一実施例における、規定されたチャネルバンド幅を有する通信システムにおいて信号を送信する方法は、
前記信号は送信バンド幅で送信される第１のシンボル及び一以上のガードバンド幅で送信される第２のシンボルから構成され、
前記ガードバンド幅は前記送信バンド幅の低周波側及び／又は高周波側の周波数に設定され、
送信される前記信号は、前記送信バンド幅、前記ガードバンド幅及びバンド外部に対する予め決められた要件を満足し、
前記予め決められた要件は、周波数領域及び／又は時間領域におけるパワー密度の最大値及び／又は最小値のしきい値として定義され、
前記しきい値は、前記伝送バンド幅と前記ガードバンド幅で同じ値であり、
前記第１のシンボルは、データ及び／又はパイロットシンボルを含み、
前記第２のシンボルは、前記信号が前記しきい値を超えないような、任意の値のシンボル及び／又は０値のシンボルから構成される、
方法である。
【００１３】
送信バンド幅とガードバンド幅のしきい値として同じ要件を適用することにより、チャネルバンド幅の要件が一致したものとなり得る。また、要件を満たす範囲で、ガードバンド幅で第２のシンボル又は０値のシンボルを送信することにより、ガードバンド幅がＯＯＢ輻射の低減に利用できる。
【００１４】
一実施例において、前記予め決められた要件は、送信される前記信号に対する帯域外輻射の要件であり、パワー密度のしきい値として定義される。
この方法により、所望の帯域外輻射特性を得ることができる。
【００１５】
なお、「帯域外輻射」とは、例えば図１２におけるような、チャネルバンド幅内であって送信バンド幅の外部における帯域外輻射を意味する。これは例えば、スペクトルマスクがチャネルバンド幅の外側への輻射制限を規定するＬＴＥとは異なる。
【００１６】
一実施例において、前記送信バンド幅の周波数、前記ガードバンド幅の周波数及びバンド外部の周波数でパワースペクトル密度の最大値の制限を設定する１つのスペクトルマスクが、前記送信バンド幅、前記ガードバンド幅及びバンド外部に渡って規定される。
この方法により、スペクトル輻射マスク要件に関連する送信要件がガードバンド幅及び送信バンド幅に設定され得る。
【００１７】
一実施例における、マルチキャリア信号を送信する方法は、
前記マルチキャリア信号に周波数バンドが割当てられ、一以上のガードバンドに前記マルチキャリア信号に割当てられた周波数バンドの低周波側及び／又は高周波側の周波数が割当てられ、
一以上のガードサブキャリアが前記一以上のガードバンドにそれぞれ割り当てられ、
信号値が前記一以上のガードサブキャリアに変調され、前記ガードバンドで送信されて、前記マルチキャリア信号に割当てられた前記周波数バンドの外側への前記マルチキャリア信号による帯域外輻射が低減され、
前記一以上のガードバンドの前記ガードサブキャリアで送信される前記信号値は、前記一以上のガードバンドのそれぞれに規定される不連続の値の限定されたセットの中から選択され、
所定のガードバンドに規定された、前記不連続の値の限定されたセットのそれぞれの値、又は、前記ガードバンドが一以上のサブキャリアを含む場合は前記不連続の値の限定されたセットの値のそれぞれの組合せに対して、前記マルチキャリア信号でデータ値のセットを送信した場合の帯域外輻射を計算し、
前記不連続の値の限定されたセットの中から、前記マルチキャリア信号の前記帯域外輻射が最小になる場合の値又は値の組合せを選択する、
方法である。
【００１８】
不連続の値の限定されたセットをガードバンドに対して規定し、それらの値それぞれについて帯域外輻射を計算することにより、帯域外輻射の低減を、予め決められたものの中から帯域外輻射が最小となるような値（又は値の組合せ）を選択するという低複雑な方法で、実現することが可能となる。
【００１９】
一実施例において、前記不連続の値の限定されたセットは、前記帯域外のパワー密度が所定のしきい値を超えないように選択される。
このことにより、帯域外のＰＳＤに所定の最大値が保証される。
【００２０】
一実施例において、前記帯域外のパワー密度のしきい値がネットワークからＵＥへシグナリングされる。
この方法により、ＵＥがその特性を知ることができる。
【００２１】
一実施例において、前記不連続の値の限定されたセットが下記セットのいずれかを具備する：
・データシンボルに用いられる変調アルファベットを含むセット；
・２つ以下の不連続の値のセット；
・４つ以下の不連続の値のセット；
・８つ以下の不連続の値のセット；
・１６個以下の不連続の値のセット；
・３２個以下の不連続の値のセット；
・６４個以下の不連続の値のセット；
・１２８個以下の不連続の値のセット；
・２５６個以下の不連続の値のセット；
・５１２個以下の不連続の値のセット；及び
・１０２４個以下の不連続の値のセット；
ただし、上記それぞれのセットは、「０」値を含む。
これらは不連続の値の適切な実施となる。
【００２２】
一実施例における方法は、さらに、前記帯域外輻射をパワースペクトル密度の値として計算し、前記帯域外輻射のパワースペクトル密度が最小となるような値を前記不連続の値の限定されたセットの中から選択する、ものである。
このことにより、帯域外輻射を最適化できる。
【００２３】
一実施例において、前記ガードキャリアの任意の値又は任意の値の組合せに対する前記帯域外輻射のパワースペクトル密度の計算に、近隣バンドのサブキャリアの部分のみが用いられる。
このことにより、帯域外輻射の低減を達成できるのにも拘らず、複雑さをかなり制限できる。
【００２４】
一実施例における方法は、ガードサブキャリアの数をネットワークからＵＥへシグナリングする工程をさらに具備する。
この方法により、ＵＥがガードサブキャリアの数を知ることができる。
【００２５】
一実施例における、通信システムにおいて信号を送信する装置は、
前記信号は送信バンド幅で送信される第１のシンボル及び一以上のガードバンド幅で送信される第２のシンボルから構成され、
前記ガードバンド幅は前記送信バンド幅の低周波側及び／又は高周波側の周波数に設定され、
前記装置は、送信される前記信号が、前記送信バンド幅、前記ガードバンド幅及びバンド外部に対する予め決められた要件を満足するように構成され、
前記予め決められた要件は、周波数領域及び／又は時間領域におけるパワー密度の最大値及び／又は最小値のしきい値として定義され、
前記しきい値は、前記伝送バンド幅と前記ガードバンド幅で同じ値であり、
前記第１のシンボルは、データ及び／又はパイロットシンボルを含み、
前記第２のシンボルは、前記信号が前記しきい値を超えないような、任意の値のシンボル及び／又は０値のシンボルから構成される、
装置である。
【００２６】
一実施例における、マルチキャリア信号を送信する装置は、
前記マルチキャリア信号に周波数バンドを割当て、一以上のガードバンドに前記マルチキャリア信号に割当てられた周波数バンドの低周波側及び／又は高周波側の周波数を割当てる割当て部と、
一以上のガードサブキャリアが前記一以上のガードバンドにそれぞれ割り当てられており、信号値を前記一以上のガードサブキャリアに変調し、それらを前記ガードバンドで送信して、前記マルチキャリア信号に割当てられた前記周波数バンドの外側への前記マルチキャリア信号による帯域外輻射を低減する変調部及び送信部と、
プロセッサと、を具備し、
前記プロセッサが、
前記一以上のガードバンドの前記ガードサブキャリアで送信される前記信号値を、前記一以上のガードバンドのそれぞれに規定される不連続の値の限定されたセットの中から選択し、
所定のガードバンドに規定された、前記不連続の値の限定されたセットのそれぞれの値、又は、前記ガードバンドが一以上のサブキャリアを含む場合は前記不連続の値の限定されたセットの値のそれぞれの組合せに対して、前記マルチキャリア信号でデータ値のセットを送信した場合の帯域外輻射を計算し、
前記不連続の値の限定されたセットの中から、前記マルチキャリア信号の前記帯域外輻射が最小になる場合の値又は値の組合せを選択する、
装置である。
【００２７】
一実施例における装置は、上記実施例における方法のいずれかを実行する手段又はモジュールをさらに具備する装置である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ガードバンドと窓処理又はフィルタリングであるオプショナル処理を含むＯＦＤＭ伝送方式の概略図を示す。
【図２】隣接する周波数リソースの二つの送信とそれらの間のガードバンドの周波数領域配置を示す。
【図３】複数のＭＴＣ装置の中の二つによる伝送リソースへの同期アクセス及び非同期アクセスの例を示す。ただし非同期アクセスにおいてはガードバンドを含む。
【図４】帯域外輻射を低減するための発明の一実施例を示す。
【図５】帯域外輻射を低減するための発明の一実施例を示す。
【図６】帯域外輻射を低減するための発明の一実施例を示す。
【図７】帯域外輻射を低減するための発明の一実施例を示す。
【図８】帯域外輻射を低減するための発明の一実施例を示す。
【図９】帯域外輻射を低減するための発明の一実施例を示す。
【図１０】帯域外輻射を低減するための発明の一実施例を示す。
【図１１】複数のＭＴＣ装置の中の二つによる伝送リソースへの非同期アクセスの例を示す。
【図１２】チャネルバンド幅、送信バンド幅及びガードバンド幅の定義の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
一実施例において、送信バンド幅（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）と一以上のガードバンドを含む規定されたチャネルバンド幅（ｃｈａｎｎｅｌ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を有する通信システムにおける信号の送信方法を示す。ガードバンドは送信バンド幅の低周波側及び／又は高周波側の周波数に設定されている。送信される信号は、予め決められた要件を満たし、その予め決められた要件は周波数領域及び／又は時間領域における最大値及び／又は最小値のしきい値として定義される。予め決められた要件は、特定のサービス又はユーザに対する送信バンド幅に対して定義される。そしてその送信バンド幅に対する要件は、ガードバンド幅（ｇｕａｒｄ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）に対しても適用される。データシンボルは上記送信バンド幅により伝送される。信号が上記しきい値を超えない範囲で、上記ガードバンドで伝送されるシンボルが選択される。シンボルが選択されない場合もある。
【００３０】
一実施例において、送信バンド幅と一以上のガードバンド幅を含む設定されたチャネルバンド幅でのマルチキャリア信号の送信に用いる方法を示す。ガードバンド幅は送信バンド幅の低周波側及び／又は高周波側の周波数に設定されている。送信バンド幅はデータシンボルとパイロットシンボル等の他のシンボルを伝送する。図１２にその構成の典型例を示す。一実施例における送信バンド幅では、例えば３ＧＰＰ  ＴＳ３６．１０１の規格書で定義されている一連の送信機特性要件があり、それはガードバンド幅にも適用される。ガードバンド幅は、送信機特性要件を満たす範囲で、ＯＯＢ輻射の低減に利用されることができ、様々な実装が可能となる。
【００３１】
従来技術においては上記一連の送信機特性要件への制限を明確に設定していなかったので、ここで提案される方法の制限は従来技術より厳しいものである。例えば、従来技術ではＯＯＢ輻射を最小化することを目的としているだけであって要件を満たす保証はないが、本提案方法においてはスペクトル放射マスク要件が送信機特性要件の一つとして定義され得る。さらに、従来技術においては、例えば変調品質によって測定される送信信号品質等の要件はガードサブキャリアに簡単には適用されず、これらの方法では特定の変調シンボルからのものではない任意の振幅及び位相を持った送信信号となるので、簡単には検証できない。
【００３２】
ガードバンドでシンボルを送信するか又はガードバンドでシンボルを送信しないかの選択も従来技術に比べて特徴となる。例えば、Ｂｒａｎｄｅｓ  ｅｔ  ａｌ．では、ガードバンドでシンボルを送信するか送信しないかを選択していない。ここで「シンボルを送信しない」とは、ガードキャリアに何も変調されないことを意味する。
【００３３】
ガードキャリアで何を送信するか又は何を変調するかについて以下説明する。ガードキャリアは受信機側で復調されない。従って、ガードキャリアに変調されるデータの種類は、それらが受信機側で所定の帯域外干渉を達成するのに用いられるという事実を除いて、重要ではないという意味で、ガードキャリアに何が変調されるかは実際には問題にならない。従ってその意味では、どのような種類のデータ、情報又は信号がガードバンドに変調されるかは重要ではない。従って、この明細書において、ガードバンドで送信される「シンボル」と記載されている場合、データキャリアに変調されるのに用いられるシンボルアルファベット（ｓｙｍｂｏｌ  ａｌｐｈａｂｅｔ）の意味でのシンボルを指すと理解すべきである。しかし、変調アルファベット（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｌｐｈａｂｅｔ）に含まれるシンボル及び信号値以外のシンボル及び信号値もガードキャリアで送信され得る。さらに、ガードバンドで用いられる変調方式も、ＰＳＫ、ＱＡＭ又は他の方式であっても、問題にはならず、送信バンド幅で用いられる変調方式と異なったものを選ぶこともできるし、同じ変調方式であってもよい。
【００３４】
従って、明細書中で、ガードバンドで送信される信号値が参照された場合、ガードバンドで送信され得る変調アルファベットのシンボルか又は他の信号値を指すと理解されるべきである。さらに、明細書中で使用される「シンボル」という語は、必ずしも変調アルファベットからのシンボルを指すとは限らず、ガードキャリアで送信され得るいかなる信号の値を指してもよい。
【００３５】
一実施例において、送信バンド幅と一以上のガードバンドを含む設定されたチャネルバンド幅を有する通信システムにおける信号の送信方法を示す。ガードバンドは送信バンド幅の低周波側及び／又は高周波側の周波数に設定されている。送信される信号は、予め決められた要件を満たし、その予め決められた要件は周波数領域及び／又は時間領域における最大値及び／又は最小値のしきい値として定義される。予め決められた要件は、特定のサービス又はユーザに対する送信バンド幅に対して定義される。そしてその送信バンド幅に対する要件は、ガードバンド幅に対しても適用される。データシンボルは上記送信バンド幅により伝送される。信号が上記しきい値を超えない範囲で、上記ガードバンドで伝送されるシンボルが選択される。シンボルが選択されない場合もある。
【００３６】
本発明の一実施例におけるマルチキャリア信号の送信方法を示す。マルチキャリア信号を送信する場合、マルチキャリア信号に一つの周波数バンド（周波数リソース）が割当てられる。信号送信に用いられるこの周波数バンドは、少なくともその低周波側又は高周波側にガードバンドを具備する。例えば図２に、信号Ｔｘ２を送信するためのリソースとその低周波側にガードバンドを示す。さらにその低周波側に他の信号Ｔｘ１を送信するための隣接バンドがある。図２には図示されていないが、ガードバンドはさらにＴＸ２のためのリソースの高周波側に配置されてもよい。
【００３７】
一実施例において、周波数リソースはデータ送信にキャリアを割当てるだけでなく、ガードバンドもそれにガードサブキャリアを割当てる。信号値が（一以上の）ガードサブキャリアに変調され、上記ガードバンドで送信されることにより、上記マルチキャリア信号（図２のＴｘ２）の上記マルチキャリア信号に割当てられた上記周波数バンドの外側への帯域外輻射を低減させる。つまり、Ｔｘ１の送信の為に割当てられたバンドに隣接するバンドで送信される信号Ｔｘ２により生成される帯域外輻射は、ガードバンドに割当てられる一以上のガードサブキャリアに変調されて送信される信号値を適切に選択することにより低減される。
【００３８】
この目的のため、上記ガードバンドの一以上のガードサブキャリアで送信される信号値は、不連続の値の限定されたセットの中から選択される。各ガードバンド（図２では一つだけ示されているが、一以上あってもよい）は、この不連続の値の限定されたセットを具備する。
【００３９】
一実施例において、上記マルチキャリア信号で所定のデータ値のセットを送信した場合の帯域外輻射を、上記不連続の値の限定されたセットのそれぞれの値に対して計算する。つまり、所定のデータ値のセットが信号Ｔｘ２として送信されと仮定すると、このデータ値のセットが与えられるので、Ｔｘ１の送信に使用される隣接バンドにおける帯域外干渉を、ガードサブキャリアの上記不連続の値の限定されたセットのそれぞれの値に対して計算する。ガードバンドが一以上のガードサブキャリアを有する場合、計算はガードキャリア値の可能な組合せ毎になされる。
【００４０】
隣接バンド（ここではＴｘ２の送信に使用されるリソース）における上記マルチキャリアの上記帯域外輻射が最小値になる値又は値の組合せが、上記不連続の値の限定されたセットの中から選択される。
【００４１】
周波数リソースがデータ信号とガードバンドに割当てられており、信号がガードバンドで送信されることにより、上記周波数リソースの外側での上記信号の輻射が低減され、ガードバンドのパワー密度が所定のしきい値を超えないようにする、マルチキャリア信号の送信方法。
【００４２】
従って、本発明の一実施例においては、一以上のガードサブキャリアを有するガードバンドを具備する。ガードサブキャリアで送信される信号は、予め決められたセット（例えばデータ変調アルファベット）の中から一つの値を選択することにより得られる。予め決められたセットの中から隣接する送信（例えば隣接する周波数バンド）への干渉が最小となるガードサブキャリアの値（又はガードサブキャリアが一以上ある場合は値のセット）が選択される。
【００４３】
提案方法では、低複雑性のサイドロープ抑制を達成でき、それと同時に、ガードサブキャリアのパワーが、データ伝送するサブキャリアのパワー又はその他の予め決められた閾値より高くなるのを避けることができる。送信電力を制限できるというこの追加の特徴は、予め決められた不連続の値の限定されたセットを適切に具備する提案方法により無条件に達成できるので、追加の費用なしに得られる。
【００４４】
従来技術と異なり、本発明の技術はどの送信バンド幅に対しても同じであり、キャンセレーションサブキャリアを定義するのに行列反転が必要ない。
また、ＩＦＦＴの後に設置されるフィルタは、ガードサブキャリアの計算において簡単に考慮され得る。
【００４５】
一実施例において、確保されたガードサブキャリアで送信される、予め決められた可能な値の予め決められたセットの中から、送信のサイドロープを所定の値まで低減する値が選択される。予め決められた値のセットのみを使用することにより、この方法の複雑さは、従来技術に開示されている方法に比べてかなり低減され得る。複雑な最適化問題を複雑な数学上の最適化により解決するのではなく、ガードキャリアに選択される値が、いわゆる「トライアンドエラー」の方法で計算され得る。その方法においては、予め決められた値のセットのすべての値についてＯＯＢ干渉が計算され、ＯＯＢ干渉が最も小さくなる値（複数の場合もある）がガードＳＣで送信されるものとして選択される。
【００４６】
この予め決められたセットは、例えば、データ転送に適用される変調アルファベットであってもよい。しかし、他の値のセットも選択され得る。好ましくは、限定された値のセットが無く従って複雑な最適化方法が必要となるような他の方法に比べて、与えられた利用可能な計算能力において、限定されたセットを用いることにより改善がみられるように、セットが選択されるとよい。当業者であれば、予め決められたセットをこのように選択できるであろう。
【００４７】
このセットとして好ましいもののひとつは例えば変調アルファベットである。しかし、４つの値又は２つの値のみからなるような（後者の場合、例えば０と０以外の一つの値）、より小さいセットを選択することも可能である。
【００４８】
この予め決められたセットの値の内、絶対値が最大となる値はガードサブキャリアにおける最大送信パワーを決定する。セット内のすべてのシンボルにおける最大パワーは、ガードサブキャリアにおける最悪のケースの送信パワーを決定する。その場合もデータサブキャリアにおけるパワーは同じままである。従って、適切なセットを選択することにより、送信パワーは簡単に制限され得る。
【００４９】
また、ガードサブキャリアの値を選択する本発明の方法に、サイドロープを低減させる以外の他の追加の基準（例えば、ピーク電力対平均電力比：ＰＡＰＲ）を簡単に組み込むことができる。これは、ＯＯＢ干渉を削減するための他の従来方法においては、簡単に実現できるものではない。
【００５０】
また、本発明の方法では、ガードサブキャリアは単に無視できて変調又は復調される必要がないので、本発明における方法を使用しないシステムと比較して、受信機側で追加の信号処理が必要とならない。
【００５１】
受信フィルタ（例えば整合フィルタ：Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）による歪があっても、それはガードサブキャリアの効果には影響ない。
「０」ガードサブキャリアと一つのガードサブキャリア値との組合せも可能である。これにより、複雑さをさらに低減できる。
【００５２】
以下、図面を使って、実施例をさらに説明する。
まず、図４は異なる領域を含むＯＦＤＭ送信のパワースペクトル密度を示している。一つの領域はデータサブキャリア領域（真中の領域）であり、もう一つの領域はデータ送信の両側で高い干渉を受けているガードバンド領域であり、さらにもう一つの領域は、干渉が低減されてはいるが、多くの場合まだ干渉が高過ぎる隣接バンドの一部である。この図は、本発明に係る方法により解決される課題を表している。
【００５３】
図５は、図４に示されている異なる三つの領域を含むＯＦＤＭ送信のパワースペクトル密度を示しているが、ガードサブキャリアで所定の信号を送信することによって、ガード領域におけるパワースペクトル密度（ＰＳＤ）が高くなっており（ガードバンドにおける上向きの矢印により示されている）、隣接バンドにおけるＰＳＤが低減されていることを示している（データ送信バンドに隣接する部分おける下向きの矢印により示されている）。
【００５４】
図６は、「０」値及びＱＰＳＫシンボルを含むセットからの信号が、二つのサブキャリア（ｇ１及びｇ２）により伝送されると想定する例示的な構成を示している。このセットからの値は、隣接バンド領域へのリーク（ｌｅａｋａｇｅ）が最小になるように選択されなければならない。隣接バンドへの帯域外輻射又は干渉を測定するために、本実施例においては、４つのサブキャリアが用いて、例えばそれらのＰＳＤを測定することにより、隣接バンドへのリークを測定する。帯域外干渉を測定するために、隣接バンドのサブキャリアをより多く（又はより少なく）用いることもできる。しかし、サブキャリアが離れるにつれて干渉は減少するので、帯域外輻射の測定には、隣接バンドのサブキャリアの部分のみを考慮すれば適切である。
【００５５】
図７は、図６で示す本発明に係る実施例による結果であるＰＳＤを示し、本実施例による方法が、隣接バンド領域へのリークを低減する点において効果があることを示している。この実施例においては、例示的サイズの２つのＳＣがセットから選択された値を伝送するガードとして用いられ、１２個のＳＣがデータ伝送に用いられ、上記２つのガードＳＣはガードのすぐ外側の４つのＳＣへのリークが最小になるように選択されている。
【００５６】
図８は、他の実施例として、リークを最小化するよう考慮する隣接バンド領域を小さくする（つまり、４つのＳＣではなく１つのＳＣとする）例を示している。これ例では、結果としてのＰＳＤの形状が、考慮しているバンドへの干渉低減の点で、少し異なっているが、隣接バンドの他のＳＣへの干渉が少しだけ高くなっている。
【００５７】
図９は、データ伝送のバンド幅がより大きい実施例を示しており、本発明に係る方法がデータ伝送バンド幅に依らず適用できることを示している。
【００５８】
図１０は、ガードに一つのＳＣだけを使用し、そのＳＣが選択された値を伝送するような他の実施例を示しており、１つのガードＳＣであってもＯＯＢ輻射を十分に低減することでき、より多くのガードＳＣを用いる場合と比べて複雑さが低減され得ることを示している。
【００５９】
なお、本発明に係る実施例による提案方法は、従来技術における偏見、すなわちＯＯＢ干渉の低減はガードＳＣの値の「真の最適解」を見つけるために複雑な最適化方法を要する課題があるという偏見を打ち破るものである。本発明に係る方法は、この偏見にとらわれず、全く異なる方法を選択しており、それはＯＯＢ干渉の最適な低減にはならないので、一見すると不利な方法に見えるものである。
【００６０】
しかし本発明の発明者らは、実際のシステムでは、隣接伝送への干渉は、十分低減されている限り（例えば、ノイズレベル又は例えば選択された変調及び符号化方式により定められた他のレベルより下である限り）完全に抑制する必要はないという驚くべきかつ非自明な事実を見出した。所定の位置における干渉を０にする必要がないという自由度があるので、本発明に係る方法においては、求められるＯＯＢ抑制が、従来技術に比べて複雑ではない方法で達成し得る。
【００６１】
計算における複雑さはかなり低減され、それは、考慮するデータサブキャリアの数、データサブキャリアに変調され得る値のセットの大きさ、及びこのセットからの値の伝送に用いられるガードサブキャリアの数に依存する。
【００６２】
本発明に係るこの方法は下記の式で表される。
デジタル伝送信号「Ｘ」は、低周波側（ｌｏｗｅｒ）ガードＳＣ「ＧＬ」、データ伝送シンボル「Ｄ」、及び高周波側（ｕｐｐｅｒ）ガードＳＣ「ＧＵ」から構成される。
【数１】
2018526902.tif 000003
【００６３】
アナログ伝送信号「Ｘ（ｆ）」はデジタル伝送信号「Ｘ」をデジタル−アナログ変換（ＤＡＣ）したものであり、伝送信号のＰＳＤ「ＰＳＤ［Ｘ］（ｆ）」はアナログ伝送信号の絶対値の二乗である。
【数２】
2018526902.tif 000004
【００６４】
ガードサブキャリア値の選択について以下に示す。以下においては高周波側ガードバンドについて示されているが、低周波側ガードバンドについても同様に表される。
各ガードサブキャリアの値「ＧＵ」はセット「Ａ」の中からＯＯＢ輻射（所定の周波数範囲「ΩＵ」内の所定の周波数「ｆ」におけるＰＳＤ）を最小にするものが選択される。
【数３】
2018526902.tif 000005
【００６５】
許可された複素値のセットの可能な選択としては、データサブキャリアの変調アルファベットがある。また、値「０」も含まれ、その場合ガードサブキャリアは全体のパワーに寄与しない。
当業者であればわかるとおり、他のどのセットも選択し得る。各セットの値は任意のセットサイズで最善の抑制結果が得られるように最適化され得る。
【００６６】
予め決められた値のセットの好ましいセットサイズの例を以下に示す。この中から選択して使用されると良い。
・２つ以下の不連続の値のセット
・４つ以下の不連続の値のセット
・８つ以下の不連続の値のセット
・１６個以下の不連続の値のセット
・３２個以下の不連続の値のセット
・６４個以下の不連続の値のセット
・１２８個以下の不連続の値のセット
・２５６個以下の不連続の値のセット
・５１２個以下の不連続の値のセット
・１０２４個以下の不連続の値のセット
上記それぞれのセットは、「０」値を含む。
もう一つの可能な／好ましいセットは、上述した通り、データサブキャリアの変調アルファベットであり、可能であれば「０」値も含む。
【００６７】
一実施例において（この実施例は、上述の各実施例と組み合わせることができる）、上述の不連続の値の限定されたセットから選択される値は、データ送信に使われる隣接周波数バンドにおける帯域外輻射が最小になるように選択される。このことは、所定のガードバンドがデータ伝送に使用される所定の周波数バンドに対応し、その周波数バンドは、データ伝送に使用される隣接周波数バンドを有していると理解すべきである。
【００６８】
当業者であれば、セットの具体的なサイズは、利用可能な計算能力等の環境に依存して選択されてもよいことは認識できるであろう。計算能力が比較的小さい場合は、小さいセットが選択されるべきであり、計算能力が比較的大きい場合は、大きいセットが選択され得る。しかし、従来技術で開示されている不連続ではない可能な値の制限されないセットを用いて複雑な最適化を行うような方法と比較して、不連続の値の限定されたセットを用いることの利点が無くなるような大きなセットは選択されるべきではない。当業者であればこのことは認識でき、環境に応じて本発明における不連続の値の限定されたセットを選択できるであろう。
【００６９】
また、Ｂｌａｎｄｅｓ  ｅｔ  ａｌ．等の従来技術に示されている方法は、最適化問題を解決するのに、コンピュータ化された解決策を用いている。このようなコンピュータ化された解決策は、それがバイナリであるということ及びその精度が限定的であることから、ある意味、可能な値の限定されたセットのみを提供していると看做されるかも知れない。しかしそのような解釈はひどい解釈であり、本発明の性質及び貢献を正しく認識していないと言わざるを得ない。従来技術で開示されているコンピュータ化された最適化方法はすべて、バイナリであるということから可能な値の限定されたセットのみを提供しているものであったとしても、それらの解の数は１万または１００万以上の範囲である。このような「可能な解」は、本発明に係る方法における「不連続の値の限定されたセット」とは同じものではない。その理由は、含まれる数の大きさがかなり違うからというだけではなく、従来技術で開示されている可能な解の数では、それらを「すべて試す」ことにより最適解を探すのは不可能だからである。この理由から、本発明に係る方法は、従来の方法とは全く異なるものである。
【図１】
2018526902.tif 000006
【図２】
2018526902.tif 000007
【図３】
2018526902.tif 000008
【図４】
2018526902.tif 000009
【図５】
2018526902.tif 000010
【図６】
2018526902.tif 000011
【図７】
2018526902.tif 000012
【図８】
2018526902.tif 000013
【図９】
2018526902.tif 000014
【図１０】
2018526902.tif 000015
【図１１】
2018526902.tif 000016
【図１２】
2018526902.tif 000017
【国際調査報告】
2018526902.tif 000018