(57)【要約】  所定のシステム帯域幅を有する通信システムにおいて送信機から受信機へ信号を送信する方法であって、前記システム帯域幅内の異なる部分が、それぞれ異なるユーザ又はサービスによって使用され、送信される前記信号は、予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、前記送信機側で信号処理によって成型され、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最大パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、前記要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、前記信号処理は、前記信号が前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件により定義された前記しきい値を超えないように実施される、方法。
2018525885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のシステム帯域幅を有する通信システムにおいて送信機から受信機へ信号を送信する方法であって、
前記システム帯域幅内の異なる部分が、それぞれ異なるユーザ又はサービスによって使用され、
送信される前記信号は、予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、前記送信機側で信号処理によって成型され、
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最大パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、
前記要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、
前記信号処理は、前記信号が前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件により定義された前記しきい値を超えないように実施される、方法。
【請求項２】
前記受信機側において受信機信号処理を適用し、
前記受信機信号処理は、干渉抑制に関する予め決められた受信機要件を満たし、
前記予め決められた受信機要件は、周波数領域及び／又は時間領域における最大パワー密度及び／又は最小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】
前記信号処理は、送信される信号にスペクトルマスクを適用し、前記スペクトルマスクは、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分のパワー密度の最大しきい値及び最小しきい値を定義する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記受信機側において、前記送信機側で適用したマスクとは異なるマスクを適用するが、前記受信機側のマスクは、前記送信機側のマスクの情報に基づいて、干渉及び／又は性能に関する予め決められた要件を満たすように選択される、請求項１乃至３のいずれか記載の方法。
【請求項５】
前記送信機側で適用される信号処理及び前記受信機側で適用される信号処理は、スペクトルフィルタ及び／又は時間フィルタを適用することを含む、請求項１乃至４のいずれか記載の方法。
【請求項６】
前記予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件は、前記信号を受信する前記受信機側で知られており、前記送信機側で適用される前記スペクトルフィルタ及び／又は時間フィルタは、前記予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように選択され、そのことにより、前記受信機側は選択されたフィルタについての情報を有し、前記受信機側が上記要件の範囲のフィルタを選択できるようになり、その結果、前記受信機側で選択した前記フィルタが前記送信機側で選択された前記フィルタと適合することが保証される、請求項１乃至５のいずれか記載の方法。
【請求項７】
前記予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件は、前記信号を送信する前記送信機及び前記信号を受信する前記受信機が共に前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすスペクトルフィルタ又は時間フィルタを選択した場合、前記送信機側と前記受信機側との間での不完全な適合に起因する干渉が所定値よりも低くなるように選択される、請求項１乃至６のいずれか記載の方法。
【請求項８】
前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件は、周波数領域又は時間領域におけるパワースペクトル密度の上限及び下限を示すスペクトルマスク及び／又は時間マスクを定義し、
前記上限と前記下限との間の間隔は、前記送信機側で適用するフィルタと前記受信機側で適用するフィルタとの間の不適合最大値を定義し、
前記送信機側で適用するフィルタと前記受信機側で適用するフィルタとの間の前記不適合最大値は、前記送信機側と受信機側で適用したフィルタ間の不適合に起因する干渉最大値又は性能低下最大値を定義する、請求項１乃至７のいずれか記載の方法。
【請求項９】
前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件は、スペクトル干渉及び／又は時間的干渉に関する要件を満たすように設定される、請求項１乃至８のいずれか記載の方法。
【請求項１０】
送信される前記信号はシステム帯域の一部で送信され、他の信号が前記システム帯域の隣接する部分で送信され得る、請求項１乃至９のいずれか記載の方法。
【請求項１１】
前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件は、これらの要件を満たすＴｘ信号処理及びＲｘ信号処理の組合せを用いることにより時間領域及び周波数領域における干渉が所定のしきい値を超えないように決定される、請求項１乃至１０のいずれか記載の方法。
【請求項１２】
前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件は、前記帯域幅に関するパラメータで表示されるか、又は特定の要件が複数の異なる帯域幅で設定される、請求項１乃至１１のいずれか記載の方法。
【請求項１３】
所定のシステム帯域幅を有する通信システムにおいて送信機からの信号を受信機で受信する方法であって、
前記システム帯域幅内の異なる部分が、それぞれ異なるユーザ又はサービスによって使用され、
受信される前記信号は、第１の予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、前記送信機側で信号処理によって成型され、
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最大パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、
前記要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、
受信される前記信号は、第２の予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、前記受信機側で信号処理によって成型され、
前記第２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パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、
前記第２の要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、
前記受信機側における前記信号処理は、前記信号が前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件により定義された前記しきい値を超えないように実施される、方法。
【請求項１４】
所定のシステム帯域幅を有する通信システムにおいて受信機へ信号を送信する装置であって、
前記システム帯域幅内の異なる部分が、それぞれ異なるユーザ又はサービスによって使用され、
前記装置は、送信される前記信号を、予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、信号処理によって成型する信号成型部を具備し、
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最大パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、
前記要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、
前記信号成型部は、前記信号が前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件により定義された前記しきい値を超えないように、スペクトルフィルタ又は時間フィルタを適用するように前記信号処理を実施する、装置。
【請求項１５】
請求項２乃至１２のいずれか記載の特徴をさらに具備する請求項１３記載の方法又は請求項１４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は信号送信のための方法及び装置並びに信号受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（以降、ＳＣで参照される）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】
図３に、異なるユーザのサブバンドの間にガードサブキャリアを含むガードバンドを追加する例を示す。従来のＯＦＤＭ送信では、干渉を減少又は除去するには、広いガードバンド、すなわち多数のガードサブキャリアが必要となり、その結果全体としてリソース効率が低減する。
【０００４】
従って、ＯＦＤＭは上述の要件を満たすためのベストの解決ではなく、新しい波形が必要となる。一つの選択肢はフィルタリングされたＯＦＤＭ（ｆｉｌｔｅｒｅｄ  ＯＦＤＭ；ｆ−ＯＦＤＭ）である。ｆ−ＯＦＤＭでは、全体のシステム帯域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、帯域外輻射が最小化される。他の選択肢は窓処理ＯＦＤＭ（ｗｉｎｄｏｗｅｄ  ＯＦＤＭ；Ｗ−ＯＦＤＭ）である。Ｗ−ＯＦＤＭでは、各サブキャリアのサイドローブを低減するために信号の時間領域に窓処理を適用し、その結果としてＯＯＢ輻射も低減する。下記ではｆ−ＯＦＤＭについて述べるが、Ｗ−ＯＦＤＭ等の他の技術にも同じ概念が適用できる。
【０００５】
図１は、送信機及び受信機におけるｆ−ＯＦＤＭ伝送機構の概略図である。図２に、ＯＦＤＭ伝送とｆ−ＯＦＤＭ伝送の二つの異なる波形を示す。同図において、異なる送信又はユーザの近隣のサブバンドにおける伝送への干渉となり得る帯域外輻射が、フィルタリングによって低減されている。
【０００６】
周波数領域のフィルタの基本的な形状はバンドパス型であるが、時間領域においては全く異なる特定のフィルタ係数又はその結果としての周波数形状が、ＯＯＢ抑制を目的とする文献で提案されている。フィルタ係数は、所定の基準が満たされる範囲で任意に選択可能で、チェビシェフフィルタ又はバターワースフィルタ等の多くの設計が提案されている。
【０００７】
異なる設計及び異なるパラメータを用いることで、パワースペクトル密度（ｐｏｗｅｒ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ；ＰＳＤ）に関しては異なる形のＯＯＢ輻射になるが、異なる形のフィルタを用いても、近傍における伝送の干渉レベル又はＢＬＥＲ（ｂｒｏｃｋ  ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ；ブロック誤り率）性能は同じになり得る。
【０００８】
通常、フィルタ設計は、所望の周波数形状、時間領域のフィルタ長又は時間領域のフィルタ形状等のいくつかの実践的な考慮に基づいて、例えば、シンボル間干渉（ｉｎｔｅｒ−ｓｙｍｂｏｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ＩＳＩ）を除去又は低減するために、効率的実装又は計算の複雑さ等の基準で、選択される。このような設計及び最適化の基準は、例えばコストパフォーマンス又はスケーラビリティ等の優先するものの違いによって異なる。つまり、ベンダ又はメーカーが異なれば、それぞれの優先順位により、異なるフィルタ設計を選択し得る。
【０００９】
フィルタの使用には以下の問題点がある。送信側及び受信側でフィルタリング又は窓処理することに加えて、適切な信号処理が必要となる。それによって、最大のＳＮＲに関する最適な受信のためには、受信フィルタは適合するフィルタ（例えば送信フィルタの時間反転された複素共役）であるべきである。これを達成するためには、受信機は、送信機で使用されたフィルタのインパルス応答を正確に知っていなければならない。しかし、ＳＮＲの要求が緩い場合であっても、送信フィルタの情報は、受信機において例えば干渉を評価する等のためには意味のあるものである。
【００１０】
送信フィルタを含む従来技術におけるアプローチでは、受信機が送信フィルタの情報を正確に知っており、それに適合するフィルタを適用するか又はその正確な情報に基づいて受信機が設計している。スペクトルマスクを使用するアプローチもある。例えば、ＬＴＥにおいて、ＯＯＢ輻射はスペクトルマスクの定義によって制限される。スペクトルマスクは、異なるシステムとの間の干渉を制限するために、システム帯域全体に適用される。ＬＴＥでシステムマスクとして使用されているような広帯域マスクでは、（窓処理でもフィルタリングでも）マスクを得るための信号処理の性能への影響は無視できるものなので、受信機処理をマスクに適合させる必要なはい。これが、ユーザを分離するために狭帯域フィルタを使用するシステムにおける違いとなる。このようなシステムでは、ユーザ間において大きな干渉が潜在的に存在し、従って信号処理の性能に対する影響がかなり大きく、従来技術においては、送信機側と受信機側とでフィルタを完全に適合させる必要がある。
【００１１】
しかしながら将来のシステムにおいては、干渉は異なるシステム間で起こるだけではなく、隣接する周波数で同じ帯域に位置し、完全には直交していないユーザ間でも起こり得る。
【００１２】
フィルタ設計に関する従来技術においては、最大又は最小のＰＳＤとなるようにフィルタ形状が設計され又は定義されているものがあるが（例えばスペクトルマスク）、そのマスクの情報が、送信処理の完全な情報と比較して抑制された劣化となる信号処理を決定するために、受信機で利用されていない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一実施例においては、所定のシステム帯域幅を有する通信システムにおいて送信機から受信機へ信号を送信する方法であって、前記システム帯域幅内の異なる部分が、それぞれ異なるユーザ又はサービスによって使用され、送信される前記信号は、予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、前記送信機側で信号処理によって成型され、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最大パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、前記要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、前記信号処理は、前記信号が前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件により定義された前記しきい値を超えないように実施される方法を、提供する。
【００１４】
信号がしきい値を超えないような方法で信号処理することによって、送信機側における信号処理に関してはある程度の自由度（柔軟性）があるが、その自由度が制限されていることが保証され得る。送信機側における自由度に関する制限は、受信機側の信号処理の選択において、任意の選択ではあるが、例えば干渉しきい値又は性能低下に関する所定の要件を満足するように、送信機側の信号処理に関する情報を考慮して選択するのに利用され得る。このような方法においては、受信機側と送信機側とにおける信号処理の間の不適合の最大値、又はユーザ間の干渉の最大値がある。そのことにより、このような不適合又は干渉に起因する性能低下も制限される。
【００１５】
一実施例における方法は、前記送信機側で適用された前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件の情報に基づいて、前記受信機側で干渉抑制又は性能に関する予め決められた要件を適用することをさらに具備する。
この方法では、受信機側の信号が干渉抑制又は性能に関する予め決められた所定の要件を満たすことが保証され得る。
【００１６】
一実施例においては、前記信号処理は、送信される信号にスペクトルマスクを適用し、前記スペクトルマスクは、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分のパワースペクトル密度の最大しきい値及び最小しきい値を定義する。
スペクトルマスクを定義することは、送信機側において送信特性を定義する効率的で便利は方法である。パワースペクトル密度の最大しきい値及び最小しきい値は、送信機側における信号処理の自由度を定義し、それは受信機側における適切な信号処理により利用され得る。
【００１７】
一実施例における方法は、前記受信機側において、前記送信機側で適用したマスクとは異なるマスクを適用するが、前記受信機側のマスクは、前記送信機側のマスクの情報に基づいて、干渉及び／又は性能に関する予め決められた要件を満たすように選択されることをさらに具備する。
【００１８】
この実施例においては、受信機は送信機側のマスクとは正確には適合しないマスクを適用できる。例えば、受信機側でのマスクの最大しきい値と最小しきい値との間の間隔は、送信機側でのものより多少大きくてもよい。しかし、受信機側におけるマスクが適切に選択される限りは（例えば送信機側におけるマスクから逸脱しすぎていない限りは）、干渉等に関する所定の要件を満足し得る。受信機側におけるマスクは、送信機側のマスクに関する情報に基づいて、干渉に関する所定の要件を満たすように、どのようにでも選択し得る。
【００１９】
一実施例において、前記送信機側で適用される信号処理及び前記受信機側で適用される信号処理は、スペクトルフィルタ及び／又は時間フィルタを適用することを含む。
信号がしきい値を超えないような方法でスペクトルフィルタ及び／又は時間フィルタを適用することによって、送信機側におけるフィルタ設計に関してはある程度の自由度があるが、その自由度が制限されていることが保証され得る。送信機側における自由度に関する制限は、受信機側のフィルタの選択において、任意の選択ではあるが、要件を満足する、すなわちしきい値を超えないものを選択するのに利用され得る。このような方法においては、受信機側と送信機側とにおけるフィルタの間の不適合の最大値がある。そのことにより、このような不適合に起因する性能低下も制限される。
【００２０】
一実施例において、前記予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件は、前記信号を受信する前記受信機側で知られており、前記送信機側で適用される前記スペクトルフィルタ及び／又は時間フィルタは、前記予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように選択され、そのことにより、前記受信機側は選択されたフィルタについての情報を有し、前記受信機側が上記要件の範囲のフィルタを選択できるようになり、その結果、前記受信機側で選択した前記フィルタが前記送信機側で選択された前記フィルタと適合することが保証される。
受信機に要件を知らせることで、受信機は要件により定義されるしきい値の範囲に「適合する」フィルタを選択できる。
【００２１】
一実施例において、前記予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件は、前記信号を送信する前記送信機及び前記信号を受信する前記受信機が共に前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすスペクトルフィルタ又は時間フィルタを選択した場合、前記送信機側と前記受信機側との間での不完全な適合に起因する干渉が所定値よりも低くなるように選択される。
このことにより、送信機のフィルタと受信機のフィルタとは不適合であるにも拘らず、結果として得られる性能低下及び干渉が所定のしきい値を超えないものとなることを保証する。
【００２２】
一実施例において、前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件は、周波数領域又は時間領域におけるパワースペクトル密度の上限及び下限を示すスペクトルマスク及び／又は時間マスクを定義し、前記上限と前記下限との間の間隔は、前記送信機側で適用するフィルタと前記受信機側で適用するフィルタとの間の不適合最大値を定義し、前記送信機側で適用するフィルタと前記受信機側で適用するフィルタとの間の前記不適合最大値は、前記送信機側と受信機側で適用したフィルタ間の不適合に起因する干渉最大値又は性能低下最大値を定義する。
マスクを定義することは、送信機側のフィルタと受信機側のフィルタとの間の「最小適合」又は「最大不適合」を得る的確な方法である。
【００２３】
一実施例において、前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件は、スペクトル干渉及び／又は時間的干渉に関する要件を満たすように設定される。
このことにより、スペクトル干渉及び／又は時間的干渉が、設定された要件から外ないことを保証し得る。
【００２４】
一実施例において、送信される前記信号はシステム帯域幅の一部で送信され、他の信号が前記システム帯域幅の隣接する部分で送信され得る。
このことにより、例えばマルチユーザ送信の使用が可能になる。
【００２５】
一実施例において、前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件は、これらの要件を満たすＴｘ信号処理及びＲｘ信号処理の組合せを用いることにより時間領域及び周波数領域における干渉が所定のしきい値を超えないように決定される。
このことにより、時間領域及び周波数領域における干渉の制限を設定できる。
【００２６】
一実施例において、前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件は、前記帯域幅に関するパラメータで表示されるか、又は特定の要件が複数の異なる帯域幅で設定される。
このことにより、予めマスクを定義するための好ましい実装が可能になる。
【００２７】
一実施例においては、所定のシステム帯域幅を有する通信システムにおいて送信機からの信号を受信機で受信する方法であって、前記システム帯域幅内の異なる部分が、それぞれ異なるユーザ又はサービスによって使用され、受信される前記信号は、第１の予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、前記送信機側で信号処理によって成型され、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最大パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、前記要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、受信される前記信号は、第２の予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、前記受信機側で信号処理によって成型され、前記第２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パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、前記第２の要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、前記受信機側における前記信号処理は、前記信号が前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件により定義された前記しきい値を超えないように実施される方法を、提供する。
【００２８】
このことにより、受信機側における方法が実行できる。送信機側において第１の予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たす第１の信号処理を適用し、受信機側において第２の予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たす第２の信号処理を適用することにより、受信機は、両者間の不適合の最大値ができるように、送信機に適合させられる。例えば、送信機であるマスクが適用され、それと同じ又は少しだけ異なるスペクトルマスクが受信機側で「第２の信号処理」として適用され得る。このような方法では、送信機側と受信機側でのフィルタ間で不適合の所定の最大値が得られる。一実施例において、受信方法は、送信方法の一以上の実施例に規定される特徴をさらに含み得る。
【００２９】
一実施例においては、所定のシステム帯域幅を有する通信システムにおいて受信機へ信号を送信する装置であって、前記システム帯域幅内の異なる部分が、それぞれ異なるユーザ又はサービスによって使用され、前記装置は、送信される前記信号を、予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、前記送信機側で信号処理によって成型する信号成型部を具備し、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最大パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、前記要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、前記信号成型部は、前記信号が前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件により定義された前記しきい値を超えないように、スペクトルフィルタ又は時間フィルタを適用するように前記信号処理を実行する装置を、提供する。
このことにより、本発明の実施例に係る送信装置を実行できる。
【００３０】
一実施例においては、所定のシステム帯域幅を有する通信システムにおいて送信機からの信号を受信する受信装置であって、前記システム帯域幅内の異なる部分が、それぞれ異なるユーザ又はサービスによって使用され、受信される前記信号は、第１の予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、前記送信機側で信号処理によって成型され、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最大パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、前記要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、前記受信装置は、受信される前記信号を、第２の予め決められたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように、信号処理によって成型する信号成型部を具備し、前記第２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パワー密度及び／又は最小パワー密度のしきい値として定義され、前記第２の要件は、前記システム帯域幅内で特定のサービス又はユーザに使用される部分に定義され、前記信号成型部は、前記信号が前記スペクトルの要件及び／又は時間的要件により定義された前記しきい値を超えないように前記信号処理を実行する受信装置を、提供する。
このことにより、本発明の実施例に係る受信装置を実行できる。
【００３１】
一実施例において、コンピュータによって実行させた場合にコンピュータが本発明の実施例の内の一つに従う方法を実行し得る、コンピュータ実施可能なコードを具備するコンピュータプログラムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】送信機及び受信機におけるｆ−ＯＦＤＭ伝送機構の概略図を示す。
【図２】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３】ＯＦＤＭ伝送及びｆ−ＯＦＤＭ伝送において、異なるユーザによって使用されているサブバンドの間にガードサブキャリアを追加する概念図を示す。
【図４】ＰＳＤの上限と下限で構成されるスペクトルマスクの概念図と、このスペクトルマスクを満足する、周波数領域におけるフィルタ形状の二つの例を示す。
【図５】時間マスク（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｍａｓｋ）の概念図と、この時間マスクを満足する、時間領域におけるフィルタ形状の二つの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明について実施例を用いて説明する。しかし、説明に入る前に、本明細書で使用するいくつかの単語について説明する。
ＤＬ：下りリンク
ＭＴＣ：マシンタイプ通信
ＯＦＤＭ：直交周波数分割多重
ＯＯＢ：帯域外
ＰＳＤ：パワースペクトル密度
ＳＢ：サブバンド
ＳＣ：サブキャリア
ＵＬ：上りリンク
【００３４】
上述したように、従来技術におけるアプローチでは、受信機側のフィルタを送信機側のフィルタに適合させるために、受信機側は送信機側で使用されたフィルタの正確なパラメータを知っている必要がある。
受信機が送信フィルタを知る方法にはいくつかある。正確なフィルタが最初から（協定又は定義づけにより）固定されていてもよいし、データ送信する前にシグナリングされていてもよい。後者の選択肢は、実際のデータ送信が行われる前に十分量子化されたフィルタ係数が送られていなければならず、データ消費量が大きいという不利益がある。前者の選択肢の方がより効率的である。
【００３５】
しかし、フィルタのインパルス応答を決めて固定する場合でも、少なくとも異なるベンダが装置を提供するよう解放されているようなシステムにおいては、いくつかの問題点がある。異なるベンダからの装置が上手く動作する無線通信システムにおいては、所定の標準化必要となる。上手く動作するためには、受信機は送信機の処理に関する所定の情報を知っている必要がある。逆も同様である。一つには、上述したように、送信信号のデジタル信号処理である。
【００３６】
実際このシナリオにはいくつかの難点がある。例えば特定のフィルタが標準化されるのに同意を得るのは困難である。固定されたフィルタでは、将来（例えばムーアの法則に従って）信号処理能力が向上した場合にシステム性能を改良できる可能性がない。
【００３７】
本発明の実施例においては、フィルタの特性をシグナリングする必要性を無くすと共に、フィルタ設計に関してある程度自由度があり、しかも性能低下及び／又は干渉に関して所定の基準が得られるアプローチを提供する。
【００３８】
一実施例においてこれは、送信機で使用されるフィルタの「最低要件」（システムの動作に本当に必須な特徴のみを明示するという意味での「最低要件」）を定義し、これらの要件を満たす範囲で改良の余地又は自由度を残すことによって達成される。同時に、これらの要件を満たすことにより、例えば、送受信の間の干渉及び性能低下に関する所定の最低限の性能を達成する。
言い換えると、一実施例においては、マルチキャリア信号の送信方法及び送信装置（並びに受信方法及び受信装置）であって、信号は、時間及び／又は周波数における信号の形状についてすべて詳細には定められていないが要件（又は境界又はしきい値）のみが定義されている送信信号処理によって生成され、受信処理は、厳密な送信処理の特定の情報ではなく、その要件の情報に基づいてなされるものを提供する。
【００３９】
一実施例においては、システム設計時にフィルタの所定の特性のみが固定され、その定義された特性を持った特定のフィルタの選択はベンダに任せる。これに関し、他のユーザに影響を与える干渉に関連する特性は、フィルタのスペクトル形状及び／又は時間領域形状であると理解されている。一実施例において、このスペクトル形状及び／又は時間領域形状は、図４及び図５に示されているような、所定の周波数又は時間におけるＰＳＤの最大値及び可能であれば最小値も定義しているマスクによって達成され得る。図４は周波数領域におけるスペクトルマスクを示し、これはいくつかの周波数（例えば、あるユーザのデータ送信に用いられる帯域の周波数）でＰＳＤの上限と下限により定義されている。マスクの内側に納まるフィルタ設計の２つの例も示されている。図５には時間領域における時間マスク（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｍａｓｋ）が示されている。図５のマスクは上限のみが定義されている。図５においても時間マスクの内側に納まるフィルタ設計の２つの例が示されている。
【００４０】
図４又は図５に示されるようなマスクの定義によって、例えば、最大フィルタ長、最大ＯＯＢ輻射、ＯＯＢ輻射の分布、可能なＩＳＩ等の多くの関連する特性が確保され得る。
マスクは、送信機側で知られているのみならず、受信機側でも知られている。このことによって、送信機側でフィルタが満足する必要がある「要件」又は「境界条件」が定義される。
そして受信機側で、このマスクについての情報を使って、マスクの内側の収まるようなフィルタを選択することができる。
【００４１】
マスクが適切な方法で定義されている限り、つまり、送信機側でマスクがフィルタに許容する変動量が十分に小さい場合においては、その情報は、所定のしきい値を超える性能を犠牲にすることなしにマスクの内側に収まる適切な受信フィルタを受信機が選択するのに十分なものとなる。
【００４２】
この方式では、受信機は送信フィルタを正確には知らないが、マスクの定義に依存する詳細な形状は知っている。もしマスクが非常に厳密なものだった場合（最大値と最小値がとても近いことを意味する）、受信機は適用された送信フィルタについて明確な情報を有していることになる。もし受信機が、マスクを満足する他のフィルタを（受信機の選択からは独立に）選択する場合には、送信フィルタと受信フィルタとの間の非常に高い類似性が確保され、送信フィルタと受信フィルタとの間の不適合に起因する性能低下は抑制されることになる。低下の最大値はマスクの厳密性に依存し、究極のケースはＰＳＤの上限と下限が同じ値の場合であり、その場合は、送信フィルタは受信機で正確に知られている。
【００４３】
従ってこの実施例は、特定のタイプの送信に対するスペクトルマスク又は時間マスクに関する送信処理の要件を固定することを提案する。特定のタイプの送信とは、送信機が要件を満たすフィルタを選択し、受信機はその情報に基づいて、例えばそのマスクを満足するフィルタを使うことによって、受信処理を選択するものである。これによって、インパルス応答又は窓形状をシグナリングすることなしに、又はそれらを予め固定することなしに、送信処理の完全な情報という意味での最適な性能に近づけることができる。
【００４４】
一実施例において、送信機側及び受信機側における要件は、必ずしも「フィルタ」の適用を採用しなくてもよく、他の信号処理でもよい。それは、送信機側で最大及び／又は最小のしきい値を導き出し、送信機側で採用された「スペクトルマスク」とみなされ得る信号処理である。このスペクトルマスクは、干渉及び／又は性能に関する所定の要件を確保できる、適切な信号処理によって受信機側で利用され得る。
【００４５】
一実施例において、要件、つまりフィルタマスクは、残り得る不適合による性能低下が所定の値に制限されるように決定される。当業者であれば、送信側のフィルタと受信側のフィルタとの不完全な適合に起因する性能低下が所望値を超えないように、マスクの形状を選択することができる。これは例えば、異なるマスク形状で実験することによっても達成できる。例えば、マスクの最大ＰＳＤと最小ＰＳＤとの間を異なる間隔にしてみたり、送信機側と受信機側とで様々なフィルタ形状を試すことにより、達成できる。もし性能低下が所望値より大きかった場合は、マスクの最大ＰＳＤと最小ＰＳＤとの間隔を減少させればよく、それにより、性能低下の最大値を減少させることができる。当業者であれば、適切に所定のマスクを選択することができ、性能低下の最大値に関して所望の特性を得ることができる。
【００４６】
この実施例においては、スペクトルフィルタ又は時間フィルタに関する信号処理の詳細は規定されていないが、スペクトルマスク及び／又は時間マスクに関する要件のみが規定されている。そして受信機は、送信機がマスクの内側のフィルタを使用しているという仮定に基づいて設計される。つまり、受信機もマスクの内側のフィルタを選択するように設計されている。
【００４７】
結局、このようにマスクを定義することは、主に三つの技術的効果を有する。
・同じ帯域内の複数の送信の間の時間領域及び／又は周波数領域における干渉の最大値を保証する。
・受信機は、適切な受信機を設計するために送信機側で実施した信号処理についての十分詳細な情報を有し、送信機が使用したフィルタに十分正確に適合するフィルタを採用できることを保証する。
・送信機から受信機にフィルタパラメータをシグナリングする必要性を無くす。
【００４８】
一実施例において、送信機のマスクと受信機のマスクとは同じである必要はない。受信機のマスクは、最大しきい値と最小しきい値との間の差分（つまり「間隔」）が送信機側のものより大きくなるように設計されてもよい。もしその差分が大き過ぎるものではなく、適切に選択されていれば、所望の干渉抑制要件を満たすことが可能である。
【００４９】
なお、スペクトルマスクの最小しきい値は０より上であることが好ましい。また、最小しきい値と最大しきい値との間の間隔は、送信機側における自由度の程度を妥当な範囲に設定するために、大き過ぎることの無いようにすべきである。その結果として、受信側でマスクを適切に選択することにより、不適合度の最大値が満足できるものにし得る。
【００５０】
しかしながら、すべての実施例において、スペクトルマスクの最小しきい値は、全周波数範囲又は割当てられた帯域幅すべてにおいて、０より上である必要はない。スペクトルマスクの最小しきい値が０になるような範囲が一つ以上あってもよい。しかし、そのような範囲は、送信機側と受信機側における信号処理又はフィルタリングの間の不適合度が所望の値になるような柔軟度となるように、スペクトルマスクが十分に狭い範囲で定義されるように選択されるべきである。
【００５１】
以下、実施例の他の態様について説明する。
異なる帯域幅を使用して送信することができ、送信の干渉になり得る信号処理が個別になされる必要がある場合、これらの送信には異なる信号処理が適用され得る。また、マスクに関する要件も異なるものとなり得る。このような異なるマスクは、所定の条件セットにおける最適化により、又は、割当てられた帯域幅のような異なる条件を参照する所定のパラメータによる一般的な説明により、定義され得る。これは、例えば、所定のマスクを割当てられた帯域幅に合わせて縮小・拡大して設計することでなし得る。これは、仕様書をさらに簡素化する。他の可能な手段として、所定の条件セット（例えば帯域幅）に対して所定の数のマスクを定めることである。その情報は送信機と受信機に知られている必要がある。割当てられた帯域幅は通常、何らかの方法で両側に知られているかシグナリングされるので、これはセットの中から正しいマスクを推定又は決定するのに用いることができ、追加のシグナリングは不要である。
【００５２】
多くの既存のシステムとは異なり、本発明の実施例においては、ＯＯＢ輻射要件はシステム帯域幅に対して定義されるだけではなく、システム帯域幅内のサブバンドに干渉を与える可能性がある場合は、要件がサブバンド毎に定義されてもよく、従ってサブバンドに関するマスクが定義され得る。
【００５３】
ＵＬ及びＤＬの両方において、複数の送信間で干渉が発生し、受信処理は送信処理を考慮すべきであるので、提案する方法はＵＬ及びＤＬに適用できる。
提案方法は、Ｗ−ＯＦＤＭ又はＷ−ＯＦＤＭとｆ−ＯＦＤＭとの組合せに適用できる。
【００５４】
他の一実施例において、所定のシステム帯域幅を有する通信システムにおいて信号を送信する方法であって、システム帯域幅内の異なる部分が異なるユーザ又はサービスに使用される方法を提案する。これは、システム帯域幅の所定の部分が第一のユーザ（又は第一のサービス）の信号の送信に使用され、システム帯域幅の第二の部分が第二のユーザ（又は第二のサービス）の信号の送信に使用されることを意味する。
【００５５】
送信機で送信される信号は、予め規定されたスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように送信機側で信号処理されることにより、「成型」される。ここで「予め規定されたスペクトルの要件及び／又は時間的要件」とは、例えば、周波数領域及び／又は時間領域における最大パワー密度及び／又は最小パワー密度を定義することにより、フィルタの最大値及び／又は最小値を定義するマスクを意味し得る。
【００５６】
一実施例において、要件はシステム帯域幅のうちの特定のサービス又はユーザが使用する部分に対して定義されてもよい。送信機側における上記信号処理は、信号が上記スペクトルの要件及び／又は時間的要件によって規定された上記しきい値を超えないように、スペクトルフィルタ又は時間フィルタが適用されるように実施される。
【００５７】
この方法においては、送信機側でフィルタの選択に関してある程度の自由度があり、それと同時に受信機は、送信フィルタと適合する（不適合がしきい値によって定義される範囲を超えない）適切なフィルタを選択できる。
【００５８】
一実施例において、予め規定されたスペクトルの要件及び／又は時間的要件は上記信号を受信する受信機側には知られており、送信機側で適用されたスペクトルフィルタ又は時間フィルタは、上記スペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすように選択されている。このことにより、受信側は選択されたフィルタについての情報を有し、受信側が上記要件の範囲のフィルタを選択できるようになり、その結果、受信側で選択したフィルタが送信側で選択されたフィルタと適合することが保証される。ここで言う適合とは、要件がある程度自由度があることにより、完全な適合ではなく、少なくともしきい値によって定義されるある程度の自由度の範囲で適合している。
【００５９】
一実施例において、予め規定されたスペクトルの要件及び／又は時間的要件は、信号を送信する送信機と信号を受信する受信機の両方がそのスペクトルの要件及び／又は時間的要件を満たすスペクトルフィルタ又は時間フィルタを選択した場合、送信機側が選択したフィルタと受信機側が選択したフィルタとの適合が不完全であることに起因する干渉が所定の値より下になるように選択される。このことは、最大しきい値及び／又は最小しきい値及びそれらの間隔を適切に選択することにより達成される。
【００６０】
一実施例において、スペクトルの要件及び／又は時間的要件は、周波数領域又は時間領域におけるパワースペクトル密度に対する上限と下限を示すスペクトルマスク及び／又は時間マスクを定義する。これにより、上限と下限の間の間隔によって、送信機側で適用したフィルタと受信機側で適用したフィルタとの間における不適合の最大値が決まる。送信機側で適用したフィルタと受信機側で適用したフィルタとの間における不適合の最大値により、送信機側と受信機側で適用したフィルタの間の不適合に起因する干渉又は性能低下の最大値が決まる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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