(57)【要約】  記載される例において、ワイヤレス通信システムを動作させる方法は、第１及び第２のパラレルデータストリームを受信することを含む。第１のデータストリームは、ＮＤＦＴ０サイズを有する離散フーリエ変換（ＤＦＴ）により第１の周波数ドメインデータストリームに変換され（５１０）、ここで、ＮＤＦＴ０は正の整数である。第２のデータストリームは、ＮＤＦＴ１サイズを有するＤＦＴにより第２の周波数ドメインデータストリームに変換され（５１１）、ここで、ＮＤＦＴ１は正の整数である。第１及び第２の周波数ドメインデータストリームは、それぞれのサブキャリアにマッピングされる（５１２）。
2018511194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムを動作させる方法であって、
第１のデータストリームを受信すること、
ＮＤＦＴ０サイズを有する離散フーリエ変換（ＤＦＴ）により前記第１のデータストリームを第１の周波数ドメインデータストリームに変換することであって、ＮＤＦＴ０が正の整数であること、
前記第１のデータストリームと並列に第２のデータストリームを受信すること、
ＮＤＦＴ１サイズを有するＤＦＴにより前記第２のデータストリームを第２の周波数ドメインデータストリームに変換することであって、ＮＤＦＴ１が正の整数であること、及び
前記第１及び第２の周波数ドメインデータストリームをそれぞれのサブキャリアにマッピングすること、
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記第１及び第２の周波数ドメインデータストリームを他の物理的チャネルデータと共にそれぞれのサブキャリアにマッピングすることを含む、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、ＮＦＦＴサイズを有する逆高速フーリエ変換により前記それぞれのサブキャリアを時間ドメインデータストリームに変換することを含み、ＮＦＦＴが、ＮＤＦＴ０及びＮＤＦＴ１の和より大きいか又はそれに等しい、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、巡回プレフィックスを前記時間ドメインデータストリームに付加することを含む、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
入力データストリームを受信すること、
フォワード誤り補正符号（ＦＥＣ）符号化データストリームを生成するため、ＦＥＣで前記入力データストリームを符号化すること、
前記ＦＥＣ符号化データストリームを複数のデータ記号にマッピングすること、及び
前記複数のデータ記号から前記第１及び第２のデータストリームを生成すること、
を含む、方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法であって、マッピングする前記工程の前に、前記ＦＥＣ符号化データストリームをスクランブルすることを含む、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、未使用サブキャリアの数を最小化するようにＮＤＦＴ０及びＮＤＦＴ１を選択することを含む、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
第１の入力データストリームを受信すること、
第１のフォワード誤り補正符号（ＦＥＣ）符号化データストリームを生成するため、第１のＦＥＣで前記第１の入力データストリームを符号化すること、
前記第１のＦＥＣ符号化データストリームを第１の複数のデータ記号にマッピングすること、
前記第１の複数のデータ記号から前記第１のデータストリームを生成すること、
前記第１の入力データストリームと並列に第２の入力データストリームを受信すること、
第２のフォワード誤り補正符号（ＦＥＣ）符号化データストリームを生成するため、第２のＦＥＣで前記第２の入力データストリームを符号化すること、
前記第２のＦＥＣ符号化データストリームを第２の複数のデータ記号にマッピングすること、及び
前記第２の複数のデータ記号から前記第２のデータストリームを生成すること、
を含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記第１のＦＥＣ符号化データストリームをマッピングする前記工程の前に前記第１のＦＥＣ符号化データストリームをスクランブルすること、及び
前記第２のＦＥＣ符号化データストリームをマッピングする前記工程の前に前記第２のＦＥＣ符号化データストリームをスクランブルすること、
を含む、方法。
【請求項１０】
通信システムを動作させる方法であって、
データストリームの第１及び第２の部分を並列に受信すること、
サイズＮＤＦＴ０を有する逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）により前記第１の部分を第１の時間ドメインデータストリームに変換することであって、ＮＤＦＴ０が正の整数であること、及び
サイズＮＤＦＴ１を有するＩＤＦＴにより前記第２の部分を第２の時間ドメインデータストリームに変換することであって、ＮＤＦＴ１が正の整数であること、
を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、
サイズＮＦＦＴを有する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によりサブキャリアのパラレルストリームを生成することであって、ＮＦＦＴが、正の整数であり、ＮＦＦＴがＮＤＦＴ０及びＮＤＦＴ１の和より大きいか又はそれに等しいこと、及び
前記第１及び第２の部分を生成するため、前記サブキャリアをデマッピング及び等化すること、
を含む、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、ＮＦＦＴがＮＤＦＴ０及びＮＤＦＴ１の和より大きい、方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法であって、
シリアルデータストリームを生成するため、前記第１及び第２の時間ドメインデータストリームの記号をデマッピングすること、
前記シリアルデータストリームのフォワード誤り補正符号（ＦＥＣ）をデコードすること、及び
前記デコードされたシリアルデータストリームに対して巡回冗長検査を実施すること、
を含む、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記デコードする工程の前に前記シリアルデータストリームをデスクランブルすることを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法であって、データストリームの第１及び第２の部分を受信する前記工程の前に巡回プレフィックスを取り除くことを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１０に記載の方法であって、
第１のシリアルデータストリームを生成するため、前記第１の時間ドメインデータストリームの記号をデマッピングすること、
前記第１のシリアルデータストリームのフォワード誤り補正符号（ＦＥＣ）をデコードすること、
前記デコードされた第１のシリアルデータストリームに対して巡回冗長検査を実施すること、
第２のシリアルデータストリームを生成するため、前記第２の時間ドメインデータストリームの記号をデマッピングすること、
前記第２のシリアルデータストリームのフォワード誤り補正コード（ＦＥＣ）をデコードすること、及び
前記デコードされた第２のシリアルデータストリームに対して巡回冗長検査を実施すること、
を含む、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、
前記第１のシリアルデータストリームのＦＥＣをデコードする前記工程の前に前記第１のシリアルデータストリームをデスクランブルすること、及び
前記第２のシリアルデータストリームのＦＥＣをデコードする前記工程の前に前記第２のシリアルデータストリームをデスクランブルすること、
を含む、方法。
【請求項１８】
通信システムを動作させる方法であって、
第１のデータストリームを第１の一連の直交振幅変調（ＱＡＭ）記号にマッピングすること、
第１の擬似ランダムノイズ（ＰＮ）シーケンスを生成すること、
前記第１のＰＮシーケンスの複数のビットを第１の位相パイロット記号にマッピングすること、
前記第１の位相パイロット記号を前記第１の一連のＱＡＭ記号に挿入すること、
挿入する前記工程の後、ＮＤＦＴ０サイズを有する離散フーリエ変換（ＤＦＴ）により前記第１のデータストリームを第１の周波数ドメインデータストリームに変換することであって、ＮＤＦＴ０が正の整数であること、
前記第１の周波数ドメインデータストリームをそれぞれの第１のサブキャリアにマッピングすること、及び
サイズＮＦＦＴを有する逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）により前記それぞれの第１のサブキャリアを第１の時間ドメインデータストリームに変換することであって、ＮＦＦＴが正の整数であること、
を含む、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、遠隔ユニット（ＲＵ）インデックス、コードワードインデックス、セル識別、及びダウンリンク（ＤＬ）又はアップリンク（ＵＬ）インデックスの少なくとも一つに応答して、前記第１のＰＮシーケンスを生成することを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１８に記載の方法であって、
第２のデータストリームを第２の一連のＱＡＭ記号にマッピングすること、
第２の擬似ランダムノイズＰＮシーケンスを生成すること、
前記第２のＰＮシーケンスの複数のビットを第２の位相パイロット記号にマッピングすること、
前記第２の位相パイロット記号を前記第２の一連のＱＡＭ記号に挿入すること、
ＮＤＦＴ１サイズを有する離散フーリエ変換（ＤＦＴ）により前記第２のデータストリームを第２の周波数ドメインデータストリームに変換することであって、ＮＤＦＴ１が正の整数であること、及び
前記第２の周波数ドメインデータストリームをそれぞれの第２のサブキャリアにマッピングすること、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概してワイヤレス通信システムに関し、更に特定して言えば、複数のＤＦＴプリコーディング段を用いる単一キャリア周波数ドメイン多重アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
セルラーネットワークにおいてデータ需要がますます増大しており、マクロセルにより典型的にサービスされるユーザーの数よりも少ないユーザー数へのロングタームエボリューション（ＬＴＥ）接続性を提供するスモールセルの配備につながってきている。これにより、より大きな送信／受信リソース機会をユーザーに提供することだけでなく、マクロネットワークの負荷を軽減することの両方が可能となる。スモールセルの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）の技術的課題は、３ＧＰＰリリース１０〜１２を通してかなりの標準化の取り組みの焦点となってきている。これは、特に、灯柱、道路標識、バス待合所、及び交通信号など、スモールセルサイトの非従来的なロケーションに起因する野外のスモールセル配備では、技術的に困難な課題である。
【０００３】
Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network）としても知られているＬＴＥワイヤレスアクセス技術は、３ＧＰＰワーキンググループにより標準化された。直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）及びＳＣ−ＦＤＭＡ方式が、それぞれ、Ｅ‐ＵＴＲＡＮのダウンリンク（ＤＬ）及びアップリンク（ＵＬ）に対して選択された。ユーザー機器（ＵＥ）が、物理的アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）及び物理的アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上で時間及び周波数多重化され、ＵＥ間の時間及び周波数同期が、最適なセル間直交性を保証する。ＬＴＥエアインタフェースは、最良のスペクトル効率と、最近のセルラーネットワーク規格のコストトレードオフとを提供するので、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）のための固有の４Ｇ技術としてオペレータによって広く採用されており、それを、ロバスト且つ実証済みの技術にしてきた。ＲＡＮトポロジーにおける傾向が、旧来のマクロセルの近辺にスモールセルを付加することによりセル密度を増加させることであるので、関連するバックホールリンク密度がそれに応じて増加し、また、ＲＡＮとバックホールワイヤレスチャネルとの違いが減少する。いくつかの特殊な問題は、１０−６のパケット誤り率（ＰＥＲ）を備える高信頼性のための要件や、スパースなスペクトル利用可能性、クリティカルレイテンシ、コスト、緩和されたピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）など、スモールセルサイトに関連付けられる。また、ハンドオーバーがなく、遠隔ユニットがユーザー機器（ＵＥ）と同じレートで接続及び接続解除せず、ＮＬＯＳ（Non-Line-Of-Sight）遠隔ユニット（ＲＵ）及びスモールセルサイトがモバイルでない点で、スモールセルサイトの挙動はＲＡＮと異なる。
【０００４】
スモールセルトポロジーにおける先行する改善は、データスループットにおけるかなりの改善を提供してきているが、更なる改善が可能である。
【発明の概要】
【０００５】
第１の実施形態において、ワイヤレス通信システムを動作させる方法が、第１のデータストリームを受信すること、及びＮＤＦＴ０サイズを有する離散フーリエ変換（ＤＦＴ）によりそれを第１の周波数ドメインデータストリームに変換することを含み、ＮＤＦＴ０は正の整数である。この方法は更に、第１のデータストリームと並列に第２のデータストリームを受信することを含む。第２のデータストリームは、ＮＤＦＴ１サイズを有するＤＦＴにより第２の周波数ドメインデータストリームに変換され、ＮＤＦＴ１は正の整数である。第１及び第２の周波数ドメインデータストリームは、それぞれのサブキャリアにマッピングされる。
【０００６】
第２の実施形態において、ワイヤレス通信システムを動作させる方法が、第１及び第２の部分を有するパラレルデータストリームを受信することを含む。第１の部分は、サイズＮＤＦＴ０を有する逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）により第１の時間ドメインデータストリームに変換され、ＮＤＦＴ０は正の整数である。第２の部分は、サイズＮＤＦＴ１を有するＩＤＦＴにより第２の時間ドメインデータストリームに変換され、ＮＤＦＴ１は正の整数である。
【０００７】
第３の実施形態において、ワイヤレス通信システムを動作させる方法が、フォワード誤り補正（ＦＥＣ）符号化データを生成するため、ＦＥＣコードでシリアルデータストリームを符号化することを含む。ＦＥＣ符号化データは、一連の記号にマッピングされる。この一連の記号に、位相パイロット記号が挿入される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】スモールセルと複数のユーザー機器（ＵＥ）との間の通信を中継する遠隔ユニット（ＲＵ）をサーブするバックホールポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）ハブユニット（ＨＵ）をホストするセルラーマクロサイトを備えるワイヤレス通信システムの図である。
【０００９】
【図２】フレーム構成のサブセットの図である。
【００１０】
【図３】従来のベースバンドトランスミッタの図である。
【００１１】
【図４】５０個の所定の離散フーリエ変換（ＤＦＴ）又は逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）サイズ、及びそれらの対応するインデックスを示す表である。
【００１２】
【図５Ａ】２つの個別のＤＦＴプリコーディング段を有するベースバンドトランスミッタの図である。
【００１３】
【図５Ｂ】２つの個別のＩＤＦＴデコード段を有するベースバンドレシーバーの図である。
【００１４】
【図６Ａ】５ＭＨｚのシステム帯域幅のための所定のＤＦＴ／ＩＤＦＴサイズを示す表である。
【図６Ｂ】１０ＭＨｚのシステム帯域幅のための所定のＤＦＴ／ＩＤＦＴサイズを示す表である。
【図６Ｃ】１５ＭＨｚのシステム帯域幅のための所定のＤＦＴ／ＩＤＦＴサイズを示す表である。
【図６Ｄ】２０ＭＨｚのシステム帯域幅のための所定のＤＦＴ／ＩＤＦＴサイズを示す表である。
【００１５】
【図７Ａ】２つの個別の及び並列のＤＦＴプリコーディング段を有するベースバンドトランスミッタの図である。
【００１６】
【図７Ｂ】２つの個別の及び並列のＩＤＦＴデコード段を有するベースバンドレシーバーの図である。
【００１７】
【図８Ａ】時間ドメイン位相パイロット記号挿入を有するベースバンドトランスミッタの図である。
【００１８】
【図８Ｂ】位相ノイズ緩和（ＰＮＭ）を有するベースバンドレシーバーの図である。
【００１９】
【図８Ｃ】２つの個別のＤＦＴプリコーディング段を備えた時間ドメイン位相パイロット記号挿入を有するベースバンドトランスミッタの図である。
【００２０】
【図８Ｄ】時間ドメイン位相パイロット記号挿入及び２つの個別の及び並列のＤＦＴプリコーディング段を有するベースバンドトランスミッタの図である。
【００２１】
【図９Ａ】図８Ａ、図８Ｃ、又は図８Ｄにおいて用いることができる位相パイロット記号生成器回路の図である。
【００２２】
【図９Ｂ】４８ＱＡＭ記号内に挿入される位相パイロット記号を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、例示的な実施形態に従った、ＮＬＯＳ時分割複信（ＴＤＤ）ワイヤレスバックホールシステムを示す。セルラーマクロサイト１００が、マクロ基地局をホストする。マクロサイト１００は、ワイヤレスバックホールハブユニット（ＨＵ）もホストする。マクロサイト１００は、スモールセルサイト１０４などのスモールセルサイトと接続される。各スモールセルサイトは、スモールセル基地局及びワイヤレスバックホール遠隔ユニット（ＲＵ）と共に同じ場所に配置される。マクロサイト１００は、バックホールリンク１１０などのバックホールリンクを介して、ポイント・ツー・マルチポイント（Ｐ２ＭＰ）ワイヤレスバックホールシステムを通じて、スモールセルサイトと通信する。マクロサイト１００の基地局は、ＲＡＮリンク１１２を介してＵＥ１０２と直接的に通信する。しかし、ＵＥ１０６は、ＲＡＮアクセスリンク１０８を介してスモールセルサイト１０４のスモールセル基地局と直接的に通信する。スモールセルサイト１０４のＲＵは、バックホールリンク１１０を介してマクロセルサイト１００のＨＵと直接的に通信する。システムは、スペクトル再利用を最大化するように設計される。バックホールリンク１１０設計は、レイテンシを最小化するために０．５ｍｓのスロットベースの送信時間インタバル（ＴＴＩ）と、ＴＤ−ＬＴＥとの互換性のための５ｍｓのＵＬ及びＤＬフレームとを利用する。代替の実施形態が、異なるフレーム期間及び異なるスロットベースのＴＴＩを用い得る。
【００２４】
図２は、ＵＬ／ＤＬフレーム構成１、３、及び５を図示する。各フレームが５ｍｓ期間を有し、各フレームは、サブフレームベースではなく、スロットベースである。各フレームは、１０個（０〜９）のスロットを有する。各スロットは、０．５ｍｓ期間を有する。もちろん、代替の実施形態が、異なるフレーム期間及び異なるスロットベースの送信時間インタバル（ＴＴＩ）を用い得る。ここでは、Ｄはダウンリンクスロットを示し、Ｕはアップリンクスロットを示す。３個のＵＬ／ＤＬ構成の各々において、スロット３は、Ｓで示される特殊スロットである。特殊スロットのこの固定の場所は、ＴＤ−ＬＴＥフレームとの互換性を保証する。それは有利にも、任意の５ｍｓ期間のＴＤ−ＬＴＥ  ＵＬ／ＤＬサブフレーム構成と１００％互換性があるＮＬＯＳ  ＵＬ／ＤＬ構成を常に見つけることを可能にする。例えば、これは、両方が同じ周波数で動作するとき、ＮＬＯＳバックホールＤＬ伝送が、アクセスリンク上のＴＤ−ＬＴＥ  ＲＡＮ  ＵＬ伝送と干渉するのを防ぐ。言い換えると、それは有利にも、１つのシステムのマクロセルサイト１００におけるトランスミッタが、同じ場所に配置されるシステムの受信機と干渉するのを防ぐ。
【００２５】
図３は、従来のベースバンドトランスミッタの図である。この説明において、回路についての任意の参照は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって形成される回路を含み得る。図３のベースバンドトランスミッタは、データ信号を受信し、巡回冗長検査（ＣＲＣ）ブロックを付加する。データはその後、フォワード誤り補正（ＦＥＣ）エンコーダにより符号化又はプリコードされ、スクランブル回路によりスクランブルされる。スクランブルされたデータは、適切な記号コンステレーション（constellation）にマッピングされ、パラレルデータストリームに変換される。離散フーリエ変換（ＤＦＴ）プリコーディング段が、データを周波数ドメインに変換し、それを制御チャネル及び他の物理的（ＰＨＹ）チャネルデータと共にサブキャリア（ＳＣ）マッピング回路に印加する。その後、パラレルデータストリームは、時間ドメインデータに変換され、シリアルデータストリームに変換される。巡回プレフィックスがシリアルデータストリームに追加される。結果として生じる、時間スロットの出力データは、時間を横軸として及び周波数を縦軸として、右に概念的に表わされている。時間スロットは、好ましくは、７つのＳＣ−ＦＤＭＡ記号を備える期間に０．５ｍｓである。第１のＳＣ−ＦＤＭＡ記号は、チャネル推定を実施する際にレシーバーをアシストするために所定の周波数ドメイン信号を送信するパイロット信号である。時間における次の６つのＳＣ−ＦＤＭＡ記号は、データチャネルのためである。時間スロットの帯域幅は、５ＭＨｚから２０ＭＨｚまでであり得、周波数帯の各端部における制御チャネルのためにリザーブされた上側及び下側サブキャリアを含む。制御チャネルとパイロット信号／データチャネルとの間の空間は、場合によっては用いられないサブキャリアを示す。これは、特定のサイズのＤＦＴがサポートされないとき起こり得る。これは、少数のＵＥ又はＲＵが、利用可能な無線リソースにアサインされるときに頻繁に起こり、スペクトル効率が低減される。
【００２６】
従来のＤＦＴ回路に関する問題点の一つは、離散サイズに必ず制限される点である。これは、ＤＦＴオペレーションが、典型的に、高データスループット要件に起因してハードウェアにおいて実現されるためである。もちろん、これ以降に詳述するように、同じ制約がレシーバー及びそれらの対応する逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）に適用する。図４は、５０個の所定の離散フーリエ変換（ＤＦＴ）又は逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）サイズ、及びそれらの対応するインデックスを示す表である。これらの所定のサイズは、テキサス・インスツルメンツ社によりシステムオンチップ（ＳｏＣ）製品の同社Ｋｅｙｓｔｏｎｅファミリにおいて提供される。単一伝送リンク又は少数の伝送リンクが大きな周波数帯にアサインされるとき、周波数スペクトル全体が満たされ得ず、幾つかのサブキャリアが通信に用いられないことがあり得る。例えば、ＬＴＥ２０ＭＨｚシステムが、１５ＫＨｚサブキャリア間隔の１２００個のサブキャリアを有する。制御チャネル（図３）が、データチャネルの上に１２個及び下に１２個を含む２４個のサブキャリアを要する場合、データチャネルのために１１７６個サブキャリアがまだ利用可能である。データチャネルのためにＤＦＴインデックス４１（図４）が用いられるが、２４個のサブキャリア（１２００−２４−１１５２＝２４）が用いられないままである。そのため、通信システムのスペクトル効率は最適とは言えない。
【００２７】
図５Ａは、２つの個別のＤＦＴプリコーディング段を有する第１の実施形態に従ったベースバンドトランスミッタの図である。図５Ａのベースバンドトランスミッタは、データ信号を受信し、巡回冗長検査（ＣＲＣ）ブロックを付加する５００。データはその後、符号化されるか又はフォワード誤り補正（ＦＥＣ）エンコーダ５０２によりプリコードされ、スクランブリング回路によりスクランブルされる５０４。スクランブルされたデータは、適切な記号コンステレーションにマッピングされ５０６、パラレルデータストリームに変換される５０８。離散フーリエ変換（ＤＦＴ）回路５１０及び５１１は、データを周波数ドメイン信号に変換し、それを制御チャネル及び他の物理的（ＰＨＹ）チャネルデータと共にサブキャリア（ＳＣ）マッピング回路５１２に印加する。ＤＦＴ回路５１０は、ＤＦＴインデックス３１を用い、ＮＤＦＴ０＝６００である。ＤＦＴ回路５１１は、ＤＦＴインデックス３０を用い、ＮＤＦＴ１＝５７６である。総合すると、それらは、１１７６個のサブキャリアをデータチャネル５３０に割り当て、全ての利用可能なサブキャリアが用いられる。周波数ドメインデータは、制御チャネル及び他の物理的（ＰＨＹ）チャネルデータと共にサブキャリア（ＳＣ）マッピング回路５１２に印加される。パラレルデータストリームはその後、時間ドメインデータ５１４に変換され、シリアルデータストリーム５１６に変換される。巡回プレフィックスがシリアルデータストリームに追加される５２８。結果として生じる、時間スロット５３０の出力データは、時間が横軸として及び周波数が縦軸として、右に概念的に表わされる。データチャネルの上部は、ＤＦＴ回路５１０により生成されるＮＤＦＴ０サブキャリアに対応し、データチャネルの下部は、ＤＦＴ回路５１１により生成されるＮＤＦＴ１サブキャリアに対応する。図５Ａの実施形態は、有利にも、利用可能なサブキャリアをフルに用いるために並列のＤＦＴプリコーディング段５１０及び５１１を用い、それにより、スペクトル効率が最大化される。
【００２８】
図５Ｂは、２つの個別のＩＤＦＴ段を有するベースバンドレシーバーの図である。データ５３０がベースバンドレシーバーに印加され、巡回プレフィックス（ＣＰ）が取り除かれる５４０。シリアル−パラレル回路５４２が、データをパラレルデータストリームに変換し、これは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路５４４に印加される。結果として生じる周波数ドメインデータが、サブキャリアデマッピング及び等化回路５４６に印加される。ここで、個々のサブキャリアは、チャネル効果を補償するように等化されることが好ましい。等化されたデータはその後、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）回路５４８及び５４９に印加される。ＩＤＦＴ回路５４８は、ＤＦＴ回路５１０に対応するＮＤＦＴ０＝６００変換を実施する。ＩＤＦＴ回路５４９は、ＤＦＴ回路５１１に対応するＮＤＦＴ１＝５７６変換を実施する。結果として生じる時間ドメインデータが、パラレル・シリアル回路５５０に印加される。結果として生じるシリアルデータストリームはその後、記号デマッピング回路５５２に印加される。ここで、各情報ビットに対して軟判定情報をＦＥＣデコーダ（ターボデコーダーなど）に提供するため、受信及び等化されたＱＡＭ記号に対して対数尤度比（ＬＬＲ）計算が実施される。結果として生じる軟判定情報はその後、デスクランブルされ５５４、デコード回路５５６に印加される。結果として生じるデコードされたデータはその後、正しいデータ受信を検証するため、巡回冗長検査（ＣＲＣ）回路５５８に印加される。
【００２９】
前述の図５Ａ及び図５Ｂの例は有利にも、未使用又はガードサブキャリアなしに、２０ＭＨｚ帯域幅の全ての１２００サブキャリアを用いる。データ及び制御チャネル割り当てサイズが、エアインタフェース標準の一部として特定される。もちろん、他のサイズのＤＦＴ及びＩＤＦＴ組合せが可能である。例えば、ＤＦＴ回路５１０は、ＮＤＦＴ０＝１０８０のＤＦＴインデックス４０を用い得、ＤＦＴ回路５１１は、ＮＤＦＴ１＝９６のＤＦＴインデックス１１を用い得る。代替として、ＤＦＴ回路５１０は、ＮＤＦＴ０＝９６０のＤＦＴインデックス３７を用い得、ＤＦＴ回路５１１は、ＮＤＦＴ１＝２１６のＤＦＴインデックス１８を用い得る。しかし、総合すると、選択された組合せはいずれもデータチャネル５３０の１１７６個のサブキャリアを用いる。
【００３０】
図６Ａ〜図６Ｄは、それぞれ、３００、６００、９００、及び１２００個のシステムサブキャリアを有する、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、及び２０ＭＨｚのそれぞれのシステム帯域幅に対する、所定のＤＦＴ／ＩＤＦＴサイズを示す表である。実施形態は、好ましくは、ＤＦＴ及びＩＤＦＴ割り当てに対して同じ表を用いる。各行は、それぞれのＰＨＹチャネルカテゴリーを示し、制御チャネル、データチャネル、及び未使用又はガードサブキャリア割り当て、並びに、データチャネルに対するＤＦＴ０及びＤＦＴ１サイズを含む。各列は、２又は４個の物理リソースブロック（ＰＲＢ）を有する制御チャネルに対する種々のサブキャリア割り当てを示す。オペレーションの各モードにおける制御情報の必要とされる量に応じて、４つの異なる制御チャネル割り当てサイズが存在する。最大スペクトル効率のため、各列における制御チャネル、データチャネル、及びガードサブキャリアの和は、それぞれのシステム帯域幅に対するシステムサブキャリアの総数に等しくすべきである。ＮＤＦＴ０及びＮＤＦＴ１の和は、データチャネルにおけるサブキャリアの数に等しい。パラレルＤＦＴプリコーディング段の図６Ａ〜図６Ｄの２つの選択されたＤＦＴサイズは、有利にも、最小数の未使用又はガードサブキャリアを提供し、それにより、システムのスペクトル効率が最大化される。前述の図５Ａ及び図５Ｂの例は、図６Ｄの第１の列における、ＮＤＦＴ０＝６００及びＮＤＦＴ１＝５７６の割り当てを用いる。また、幾つかの場合において、単一のＤＦＴ及び単一のＩＤＦＴ回路のみが必要となる。例えば、図６Ｂの左の列に示すように２ＰＲＢの１０ＭＨｚ帯域幅に対してＮＤＦＴ０＝５７６の単一ＤＦＴプリコーディング段のみが必要となる。また、図６Ｄの第２の列に示すように４ＰＲＢの２０ＭＨｚ帯域幅に対してＮＤＦＴ０＝１１５２の単一のＤＦＴプリコーディング段のみが必要となる。最終的に、２つのＤＦＴ／ＩＤＦＴサイズのみが例によって提供されるが、全ての利用可能なサブキャリアを用いるために３つ又はそれ以上のＤＦＴ／ＩＤＦＴサイズが割り当てられてもよい。
【００３１】
図７Ａは、２つの個別の及び並列のＤＦＴプリコーディング段を有する第２の実施形態に従ったベースバンドトランスミッタの図である。この実施形態は、各々それ自体のそれぞれのトランスポートブロックを有する、２つの個別のデータチャネルを提供する。データチャネル０は、ＣＲＣ回路７００及びＦＥＣエンコーダ回路７０２を含み、その後スクランブリング回路７０４が続く。スクランブルされたデータは、回路７０６により記号マッピングされ、シリアル・パラレル（Ｓ／Ｐ）回路７０８に印加される。パラレルデータストリームはその後、前述したようにサイズＮＤＦＴ０を有するＤＦＴ回路７１０に印加される。データチャネル１は、データチャネル０と並列に形成され、ＣＲＣ回路７０１及びＦＥＣエンコーダ回路７０３を含み、その後スクランブリング回路７０５が続く。スクランブルされたデータは、回路７０７により記号マッピングされ、Ｓ／Ｐ回路７０９に印加される。パラレルデータストリームはその後、前述したようにサイズＮＤＦＴ１を有するＤＦＴ回路７１１に印加される。周波数ドメインデータは、制御チャネル及び他の物理的（ＰＨＹ）チャネルデータと共にサブキャリア（ＳＣ）マッピング回路７１２に印加される。パラレルデータストリームはその後、時間ドメインデータ７１４に変換され、シリアルデータストリーム７１６に変換される。巡回プレフィックスがシリアルデータストリーム７１８に追加される。時間スロット７３０のその結果生じる出力データは、時間が横軸として及び周波数が縦軸として、右に概念的に表わされる。上部（データチャネル０）は、ＤＦＴ回路７１０により生成されるＮＤＦＴ０サブキャリアに対応し、下部（データチャネル２）は、ＤＦＴ回路７１１により生成されるＮＤＦＴ１サブキャリアに対応する。
【００３２】
図７Ｂは、図７Ａのベースバンドトランスミッタに対応するベースバンドレシーバーの図であり、２つの個別の及び並列のＩＤＦＴ段を有する。データ７３０が、ベースバンドレシーバーに印加され、巡回プレフィックス（ＣＰ）が取り除かれる７４０。シリアル−パラレル回路７４２が、データをパラレルデータストリームに変換し、パラレルデータストリームは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路７４４に印加される。結果として生じる周波数ドメインデータは、サブキャリアデマッピング及び等化回路７４６に印加される。ここで、個々のサブキャリアは、チャネル効果を補償するように等化されることが好ましい。等化されたデータはその後、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）回路７４８及び７４９に印加される。ＩＤＦＴ回路７４８は、データチャネル０に対してＤＦＴ回路７１０に対応するＮＤＦＴ０変換を実施する。ＩＤＦＴ回路７４９は、データチャネル１に対してＤＦＴ回路７１１に対応するＮＤＦＴ１変換を実施する。結果として生じる時間ドメインデータは、パラレル−シリアル回路７５０及び７５１に印加される。結果として生じるシリアルデータストリームは各々、それぞれの回路７５２及び７５３によりデマッピングされる。ここで、各情報ビットに対して軟判定情報をＦＥＣデコーダ（ターボデコーダなど）に提供するため、受信及び等化されたＱＡＭ記号に対して対数尤度比（ＬＬＲ）計算が実施される。結果として生じる軟判定情報はその後、それぞれの回路７５４及び７５５によりデスクランブルされる。デスクランブルされたデータストリームは、それぞれのデコード回路７５６及び７５７に印加される。正しいデータ受信を検証するため、それぞれの回路７５８及び７５９により各データストリームに対して巡回冗長検査（ＣＲＣ）が実施される。
【００３３】
前述の図７Ａ及び図７Ｂの例は有利にも、付加的なハードウェアを要することなく、５ＭＨｚ〜２０ＭＨｚ帯域幅の全てのサブキャリアを用いる。データ及び制御チャネル割り当てサイズが、エアインタフェース標準の一部として特定され、そのため、付加的なソフトウェアは必要とされない。図７Ａ及び図７Ｂの実施形態はまた、個別のデータチャネル及びそれらのそれぞれのトランスポートブロックに適合される。
【００３４】
図８Ａは、時間ドメイン位相パイロット記号挿入を有するベースバンドトランスミッタの図である。図８Ａのベースバンドトランスミッタは、データ信号を受信し、巡回冗長検査（ＣＲＣ）ブロックを付加する８００。データはその後、フォワード誤り補正（ＦＥＣ）エンコーダにより符号化又はプリコードされ８０２、スクランブリング回路によりスクランブルされる８０４。スクランブルされたデータは、適切な記号コンステレーションにマッピングされる８０６。位相パイロット記号（ＰＰＳ）生成器９００が、位相パイロット記号挿入回路８０８により時間ドメインデータストリームに挿入された位相パイロット記号のシーケンスを生成する。位相パイロット記号は、レシーバーに、受信したＱＡＭ記号における位相ノイズを、推定、追跡、及び補償させ得る。これは、著しい位相ノイズ緩和を可能にし、２５６ＱＡＭ又はそれより高いＱＡＭを含む高次変調方式にとって非常に重要である。これは、５ＧＨｚのライセンス不要帯域、マイクロ波帯域、及びミリ波帯域など、一層高い周波数帯において特に有利である。位相パイロット記号を備える、結果として生じるデータストリームは、パラレルデータストリーム８１０に変換される。離散フーリエ変換（ＤＦＴ）回路８１２が、データを周波数ドメインに変換し、それを制御チャネル及び他の物理的（ＰＨＹ）チャネルデータと共にサブキャリア（ＳＣ）マッピング回路８１４に印加する。パラレルデータストリームはその後、時間ドメインデータ８１６に変換され、シリアルデータストリーム８１８に変換される。巡回プレフィックスがシリアルデータストリーム８２０に追加される。
【００３５】
図８Ｂは、図８Ａのベースバンドトランスミッタと共に用いられ得るベースバンドレシーバーの図である。データがベースバンドレシーバーに印加され、巡回プレフィックス（ＣＰ）が取り除かれる８４０。シリアル−パラレル回路８４２が、データを、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路８４４に印加されるパラレルデータストリームに変換する。結果として生じる周波数ドメインデータは、サブキャリアデマッピング及び等化回路８４６に印加される。ここで、個々のサブキャリアは、チャネル効果を補償するように等化されることが好ましい。等化されたデータはその後、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）回路８４８に印加される。ＩＤＦＴ回路８４８は、ＤＦＴ回路８１０に対応するＮＩＤＦＴ変換を実施する。結果として生じる時間ドメインデータは、パラレル−シリアル回路８５０に印加される。結果として生じるシリアルデータストリームはその後、位相ノイズ緩和（ＰＮＭ）回路５５２に印加される。ＰＮＭ回路は、受信及び等化された直交振幅変調（ＱＡＭ）記号に埋め込まれた位相ノイズを推定及び追跡する。ＰＮＭ回路は、ベースバンドトランスミッタからの既知の位相パイロット記号９００を用いて、埋め込まれた位相ノイズを補償する。補償されたＱＡＭデータストリームはその後、記号デマッピング回路８５４に印加される。結果として生じる情報ビットは、その後、デスクランブルされ８５６、デコード回路８５８に印加される。結果として生じるデコードされたデータはその後、正しいデータ受信を検証するために巡回冗長検査（ＣＲＣ）回路８６０に印加される。
【００３６】
図８Ｃは、２つの個別のＤＦＴプリコーディング段を有する時間ドメイン位相パイロット記号挿入を有するベースバンドトランスミッタの図である。図８Ｃのベースバンドトランスミッタのプリコーディング部（８００〜８０６）は、図８Ａを参照して上述したように動作する。位相パイロット記号（ＰＰＳ）生成器９００は、位相パイロット記号挿入回路８０８により時間ドメインデータストリームに挿入された位相パイロット記号のシーケンスを生成する。位相パイロット記号を備える、結果として生じるデータストリームは、パラレルデータストリーム８１０に変換される。離散フーリエ変換（ＤＦＴ）回路８１２及び８１３は、データを周波数ドメインに変換し、それを制御チャネル及び他の物理的（ＰＨＹ）チャネルデータと共にサブキャリア（ＳＣ）マッピング回路８１４に印加する。ＤＦＴ回路８１２はＮＤＦＴ０変換を実施する。ＤＦＴ回路８１３はＮＤＦＴ１変換を実施する。総合すると、それらは、全ての利用可能なサブキャリアをデータチャネルに割り当て、全ての利用可能なサブキャリアが用いられる。パラレルデータストリームはその後、時間ドメインデータ８１６に変換され、シリアルデータストリーム８１８に変換される。巡回プレフィックスがシリアルデータストリーム８２０に追加される。
【００３７】
図８Ｄは、時間ドメイン位相パイロット記号挿入、並びに、２つの個別の及び並列のＤＦＴプリコーディング段を有する、ベースバンドトランスミッタの別の実施形態の図である。図７Ａを参照して上述したように、この実施形態は、各々それ自体のそれぞれのトランスポートブロックを有する、２つの個別のデータチャネルを提供する。データチャネル０は、ＣＲＣ回路８００及びＦＥＣエンコーダ回路８０２を含み、その後スクランブリング回路８０４が続く。スクランブルされたデータは、回路８０６により記号マッピングされ、位相パイロット挿入回路８０８に印加される。位相パイロット挿入回路８０８は、ＰＰＳ生成器回路９００からの位相パイロット記号をシリアルデータストリームに挿入する。シリアル・パラレル（Ｓ／Ｐ）回路８１０は、これをパラレルデータストリームに変換し、それをサイズＮＤＦＴ０を有するＤＦＴ回路８１２に印加する。データチャネル１は、データチャネル０と並列に形成され、ＣＲＣ回路８０１及びＦＥＣエンコーダ回路８０３を含み、その後スクランブリング回路８０５が続く。スクランブルされたデータは、回路８０７により記号マッピングされ、位相パイロット挿入回路８０９に印加される。位相パイロット挿入回路８０９は、ＰＰＳ生成器回路９０１からの位相パイロット記号をシリアルデータストリームに挿入する。シリアル・パラレル（Ｓ／Ｐ）回路８１１は、これをパラレルデータストリームに変換し、それをサイズＮＤＦＴ１を有するＤＦＴ回路８１３に印加する。データチャネル１及び２からの、結果として生じる周波数ドメインデータは、制御チャネル及び他の物理的（ＰＨＹ）チャネルデータと共にサブキャリア（ＳＣ）マッピング回路８１４に印加される。パラレルデータストリームはその後、時間ドメインデータ８１６に変換され、シリアルデータストリーム８１８に変換される。巡回プレフィックスがシリアルデータストリーム８１８に追加される。
【００３８】
図９Ａは、図８Ａ、図８Ｃ、又は図８Ｄにおいて用いることができる位相パイロット記号（ＰＰＳ）生成器回路９００又は９０１の図である。ＰＰＳ生成器は、適切なフィードバック回路要素を備える一つ又は複数の線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）から形成され得る擬似ランダムノイズ（ＰＮ）生成器回路９０２を含む。ＰＮ生成器回路９０２は、好ましくは、ＰＰＳ記号に対して用いられるＧｏｌｄ符号などの擬似ランダムノイズ（ＰＮ）シーケンスを生成する。ＰＰＳ生成器は、ＰＮシーケンスを受信するように結合される記号マッパ回路９０６を含む。記号マッパ回路９０６は、好ましくは、ＰＰＳを形成するため、２つのＰＮシーケンスビットを４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）記号にマッピングする。もちろん、記号マッパは、ＰＮシーケンスビットをＱＡＭ記号などの他の記号にマッピングするように適合され得る。ＱＰＳＫ  ＰＰＳは、低ＳＮＲ又は良好でないチャネル条件下でのレシーバー位相ノイズ緩和を促進するため、ＱＡＭデータ記号より高い電力で生成されることが好ましい。また、ＰＰＳ生成器は、負荷信号を受信するように結合されるシード回路９０４を含む。負荷信号のアクティブレベルは、各無線フレームの開始時に初期化シーケンスｃｉｎｉｔを生成器回路９０２にロードする。好ましい一実施形態において、ｃｉｎｉｔは、式［１］
2018511194.tif 000003
により定義されるようになり得る。ここで、ｎＲＵは、図１にあるような遠隔ユニット（ＲＵ）又はその他の受信ユニットのインデックスであり、ｑは、ダウンリンク（ＤＬ）又はアップリンク（ＵＬ）シーケンスを示すバイナリコードワードインデックスｉＤＬ，ＵＬであり、ＮはワイヤレスセルのセルＩＤである。表記２Ｋは、初期化シードを受信するＬＦＳＲの段Ｋを示すために用いられる。
【００３９】
図９Ｂは、４８ＱＡＭ記号内に挿入される位相パイロット記号を示す図である。ＰＰＳは、４８など、所定の偶数長ＮＰＨＰを有する位相パイロット（ＰＨＰ）ブロックに挿入される。ＮＤＦＴ／ＮＰＨＰ位相パイロット記号が、ＰＨＰブロックに挿入される。好ましくは、ＮＰＨＰ／２−１変調記号がＰＰＳ前であり、ＮＰＨＰ／２変調記号がＰＰＳ後であるように、各ＰＰＳが挿入される。例えば、図９Ｂの左のＰＨＰブロックは、総計４８個の記号に対し、２３個の先行する変調記号、一個のＰＰＳ、及び２４個の後続の変調記号を含む。同様に、最後のＰＨＰブロックが長さＮＰＨＰ，ｌａｓｔを有する場合、ＮＰＨＰ，ｌａｓｔ／２−１変調記号がＰＰＳ前であり、ＮＰＨＰ，ｌａｓｔ／２変調記号がＰＰＳ後であるように、ＰＰＳが挿入される。図９Ｂの例において、ＰＰＳは、有利にも、２％のみのオーバーヘッドでＱＡＭ記号ストリームに埋め込まれた位相ノイズを補償する。ＰＰＳの挿入は、各ＲＵ又は受信ユニットに対して独立して一層高次の層シグナリングを介してイネーブル又はディセーブルされることが好ましい。
【００４０】
本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施形態に変形が成され得、他の実施形態が可能である。実施形態は、ソフトウェア、ハードウェア、又はそれら両方の組み合わせにおいて実装され得る。
【図１】
2018511194.tif 000004
【図２】
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【図３】
2018511194.tif 000006
【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
2018511194.tif 000010
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
2018511194.tif 000014
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
2018511194.tif 000016
【図８Ｂ】
2018511194.tif 000017
【図８Ｃ】
2018511194.tif 000018
【図８Ｄ】
2018511194.tif 000019
【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【国際調査報告】
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