(57)【要約】  利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で、低PAPR系列で変調されたブロードビーム信号を送信するように構成された電力増幅器セットを有する、共通チャネルの低PAPRシグナリングのための方法及びデバイスが開示される。第２の電力増幅器セットは、ナロービームユニキャスト信号を送信するように構成されてもよい。
2017535996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機でブロードビーム信号をユーザ装置（UE：User  Equipment）に送信する方法であって、
低ピーク対平均電力比（PAPR）系列で前記ブロードビーム信号を変調するステップと、
利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で前記変調されたブロードビーム信号を送信するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記低PAPR系列は、Zadoff-Chu系列である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低PAPR系列は、Golay相補系列である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ブロードビーム信号は、プライマリ同期信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、前記周波数帯域は、前記利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ブロードビーム信号は、セカンダリ同期信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、前記周波数帯域は、前記利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記低PAPR系列に影響を与えることなく、ベクトルホッピングを通じて送信ダイバーシチを導入するステップを更に有する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ベクトルホッピングは、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にして２つのアンテナに重みを付ける、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ベクトルホッピングは、それぞれ新たな無線フレームでリセットされる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ブロードビーム信号は、物理ブロードキャスト制御チャネル信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、前記周波数帯域は、前記利用可能な帯域幅の中心の72サブキャリアとして定義される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記低PAPR系列は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記DFT-S-OFDMは、時空間ブロック符号化に基づく送信ダイバーシチ（STTD：Space-Time  block  coding  based  Transmit  Diversity）で使用される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ブロードビーム信号は、物理下りリンク制御チャネル信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記物理下りリンク制御チャネル信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で変調される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記低PAPR系列は、PAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ブロードビーム信号は、物理下りリンク共有チャネル信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記物理下りリンク共有チャネル信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で変調される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記低PAPR系列は、PAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機は、前記送信機によりサービスを受けるユーザ装置（UE：User  Equipment）の数より大きいアンテナ数を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
ユーザ装置（UE：User  Equipment）へのブロードビーム信号の送信のためのマルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機であって、
前記ブロードビーム信号を増幅するように構成された電力増幅器セットを有し、前記電力増幅器セットは、利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で前記ブロードビーム信号を送信し、前記電力増幅器セットは、低ピーク対平均電力比（PAPR）系列で前記ブロードビーム信号を変調するように構成される送信機。
【請求項２３】
前記低PAPR系列は、Zadoff-Chu系列である、請求項２２に記載の送信機。
【請求項２４】
前記低PAPR系列は、Golay相補系列である、請求項２２に記載の送信機。
【請求項２５】
前記ブロードビーム信号は、プライマリ同期信号である、請求項２２に記載の送信機。
【請求項２６】
前記利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、前記周波数帯域は、前記利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される、請求項２５に記載の送信機。
【請求項２７】
前記ブロードビーム信号は、セカンダリ同期信号である、請求項２２に記載の送信機。
【請求項２８】
前記利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、前記周波数帯域は、前記利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される、請求項２７に記載の送信機。
【請求項２９】
前記低PAPR系列に影響を与えることなく、送信ダイバーシチを導入するためのベクトルホッピング回路を更に有する、請求項２２に記載の送信機。
【請求項３０】
前記ベクトルホッピング回路は、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にして２つのアンテナに重みを付ける、請求項２９に記載の送信機。
【請求項３１】
前記ベクトルホッピング回路は、それぞれ新たな無線フレームでリセットされる、請求項３０に記載の送信機。
【請求項３２】
前記ブロードビーム信号は、物理ブロードキャスト制御チャネル信号、物理下りリンク制御チャネル信号又は物理下りリンク共有チャネル信号のうち１つである、請求項２２に記載の送信機。
【請求項３３】
前記ブロードビーム信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で符号化される、請求項２２に記載の送信機。
【請求項３４】
低PAPR系列で前記ブロードビーム信号を変調することは、PAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKにより実行される、請求項２２に記載の送信機。
【請求項３５】
ユニキャスト信号を増幅するように構成された第２の電力増幅器セットを更に有する、請求項２２に記載の送信機。
【請求項３６】
前記マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機は、前記送信機によりサービスを受けるユーザ装置（UE：User  Equipment）の数より大きいアンテナ数を有する、請求項２２に記載の送信機。
【請求項３７】
モバイルデバイスによる実行のための方法であって、
利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で送信機からブロードビーム信号を受信するステップであり、前記ブロードビーム信号は、低ピーク対平均電力比（PAPR）系列で変調されるステップと、
内容を抽出するために前記ブロードビーム信号を復調するステップと
を有する方法。
【請求項３８】
復調するステップは、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）を使用する、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ブロードビーム信号は、ブロードキャスト信号である、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で送信機からブロードビーム信号を受信するように構成された受信機であり、前記ブロードビーム信号は、低ピーク対平均電力比（PAPR：Peak-to-Average-Power-Ratio）系列で変調される受信機と、
内容を抽出するために前記ブロードビーム信号を復調するように構成された復調器と
を有するモバイルデバイス。
【請求項４１】
前記復調器は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）を使用する、請求項４０に記載のモバイルデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願への相互参照］
この出願は、2014年9月18日に出願された「Common  Broadcast  Channel  in  Low  PAPR  Signaling  in  Massive  MIMO  Systems」という名称の米国特許出願第14/490,483号の優先権を主張し、この内容を参照により援用する。
【０００２】
［技術分野］
この開示は、概して無線通信に関し、より具体的には、マッシブ・マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）システムにおける共通ブロードキャストチャネルのための低ピーク対平均電力比（PAPR：Peak-to-Average-Power-Ratio）シグナリングに関する。
【背景技術】
【０００３】
マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：multiple-input  multiple-output）システムは、空間ダイバーシチの利用を通じて信号性能（例えば、スペクトル効率、リンク信頼性等）を向上させるために、無線ネットワークの送信機及び受信機の双方で複数のアンテナを使用する。より具体的には、MIMOは、更なる帯域幅又は増加した送信電力なしに、データスループット及びリンク範囲におけるかなりの増加を提供する。マッシブMIMO（ベリーラージMIMO及びハイパーMIMOとも呼ばれる）として知られる大規模アンテナシステムは、信号エネルギーの送信及び受信をずっと小さい空間の領域に集中させ、スループット及びエネルギー効率における向上をもたらすために、サービスを受けるユーザ装置の数（例えば、数十又は数百）に対して基地局において非常に多数のサービスアンテナ（例えば、数百又は数千）を使用する。M-MIMOの他の利点は、M-MIMO設計が安価な低電力構成要素の広範囲の利用、低減した待ち時間、媒体アクセス制御（MAC：media  access  control）レイヤの簡略化、及び意図的な妨害（intentional  jamming）へのロバスト性を可能にすることを含む。したがって、M-MIMOシステムを次世代無線ネットワークに統合するための技術が望まれる。
【０００４】
電力密度は、通信信号における送信電力が周波数上でどのように分配されるかを記述するために使用される値である。これは、帯域幅の比較的小さい単位で除算した電力（例えば、dBW/kHz）で表され、通常ではアンテナの入力への参照にされる。dBW又はdB-Wattsという単位は、log10スケールで電力を表す広く受け入れられた方法である（dBW=10log10[PWatts]）。デジタル情報が流れる速度は、信号のデータレートである。一般的に、信号のデータレートが増加すると、その信号により占有される周波数の範囲も増加する。信号の総電力が一定であると仮定すると、データレートを増加させることは、より広い範囲の周波数にわたって電力を広げ、電力密度を減少させる。逆も真である。
【０００５】
第３世代パートナーシッププロジェクト（3GPP：Third  Generation  Partnership  Project）技術規格グループの無線アクセスネットワークのE-UTRAの更なる発展（LTE-Advanced又はLTE-A）のための要件であるリリース10（3GPP  TR  36.913  V8.0.0  (2008-06)）によれば、LTE-Advancedネットワークは、1Gbpsの下りリンク（DL：downlink）ピークデータレートを目標とするべきである。向上したデータレートを提供するために、LTE-Advancedは、データレートを増加させるための複数のキャリアの集約を示す「マルチキャリア」を導入する。しかし、マルチキャリア信号は、高いピーク対平均電力比（PAPR：peak-to-average-power-ratio）を示し、高価な高線形電力増幅器を必要とする。線形電力増幅器も非常に電力効率が悪い。
【０００６】
PAPR低減の既知の技術は、ピークウィンドウイング、スケーリング及びクリッピングを含むが、このような技術は、干渉を引き起こし、OFDM信号に歪みを導入し、干渉及び歪みを許容可能なレベルまで低減するために信号がフィルタリングを受けることを必要とする。ブロック符号化は、PAPRを低減するための他の技術である。
【０００７】
ここで、LTE／LTE-Advancedのための共通ブロードキャスト信号について説明する。第３世代パートナーシッププロジェクト（3GPP：Third  Generation  Partnership  Project）により規定されたロングタームエボリューション（LTE：Long  Term  Evolution）は、セル検索のための２つの手順を有する。一方は、初期同期のためであり、他方はハンドオーバに備えて周辺セルを検出するためである。双方の場合、ユーザ装置（UE：User  Equipment）は、周辺セルから２つの共通ブロードキャスト信号、すなわち、プライマリ同期信号（PSS：Primary  Synchronization  Signal）及びセカンダリ同期信号（SSS：Secondary  Synchronization  Signal）を使用する。PSS及びSSS信号は、10ミリ秒の無線フレーム毎に２回送信され、チャネルの中心の62サブキャリアに固定される。これらの信号の検出は、UEが時間及び周波数同期を完了し、セルアイデンティティ、サイクリックプレフィクス長及びアクセスモード（FDD／TDD）のような有用なシステムパラメータを取得することを可能にする。
【０００８】
UEはまた、物理ブロードキャスト制御チャネル（PBCH：Physical  Broadcast  Control  Channel）の共通ブロードキャスト信号を復号し、それから重要なシステム情報を取得する。PBCHは、空間周波数ブロック符号（SFBC：Space  Frequency  Block  Code）を使用して送信され、これは、40ミリ秒毎に繰り返し、マスター情報ブロック（MIB：Master  Information  Block）メッセージと呼ばれるものを搬送する。PBCH上のMIBメッセージは、チャネルの中心の72サブキャリアにマッピングされる。
【０００９】
物理下りリンク制御チャネル（PDCCH：Physical  Downlink  Control  Channel）の共通ブロードキャスト信号は、下りリンク制御情報（DCI：Downlink  Control  Information）メッセージに含まれるUEのためのリソース割り当てを搬送する。システム情報無線ネットワーク一時識別子（SI-RNTI：System  Information  Radio  Network  Temporary  Identifier）は、PDCCH上で送信され、ブロードキャストされたシステム情報ブロック（SIB：System  Information  Block）が物理下りリンク共有チャネル（PDSCH：Physical  Downlink  Shared  Channel）上のどこにあるかをセル内の全てのUEにシグナリングする。
【００１０】
物理下りリンク共有チャネル（PDSCH：Physical  Downlink  Shared  Channel）の共通ブロードキャスト信号は、動的且つ適時にユーザに割り当てられた主にデータを運ぶチャネルである。PDSCHは、いわゆるトランスポートブロック（TB：Transport  Block）内でデータを搬送する。
【００１１】
ピーク対平均電力比（PAPR：peak-to-average-power-ratio）を低減するための技術は、複雑性が低く、最小の性能の低下及び帯域外放射を引き起こすべきである。クリッピングは、PAPRを低減するための最も簡単な方法であるが、非線形処理のため、帯域外放射を引き起こす。位相回転技術は、位相因子の最適なセットを検索する。しかし、最適な位相の検索の複雑性は、サブブロックの数と共に指数的に増加し、受信機内で位相因子が知られていなければならない。
【００１２】
アクティブコンステレーション拡張（ACE：active  constellation  extension）技術は、元のコンステレーションの外部に向かってコンステレーション点を拡張することにより、PAPRを低減することができる。前述の技術に比べて、ACEは、BERの低下を引き起こさず、特別な処理を必要としない。しかし、繰り返しのコンステレーション拡張処理のため、電力の増加及び高い複雑性を導入する。
【００１３】
したがって、電力増幅器の等級を緩和しつつ、MIMOシステムにおいて共通ブロードキャストチャネルの低PAPRシグナリングを提供する必要がある。
【発明の概要】
【００１４】
マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）システムにおいて共通ブロードキャストチャネルの低ピーク対平均電力比（PAPR：Peak-to-Average-Power-Ratio）シグナリングのシステム及び方法が開示される。
【００１５】
本発明の第１の態様では、マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機でブロードビーム信号をユーザ装置（UE：User  Equipment）に送信する方法が提供される。この方法は、低ピーク対平均電力比（PAPR）系列でブロードビーム信号を変調するステップと、利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で変調されたブロードビーム信号を送信するステップとを有する。
【００１６】
第１の態様の実施例では、低PAPR系列は、Zadoff-Chu系列及びGolay相補系列（Golay  complementary  sequence）のうち１つである。他の実施例では、ブロードビーム信号は、プライマリ同期信号であり、任意選択で、利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、周波数帯域は、利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される。更なる実施例では、ブロードビーム信号は、セカンダリ同期信号であり、任意選択で、利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、周波数帯域は、利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される。更なる実施例では、この方法は、低PAPR系列に影響を与えることなく、ベクトルホッピングを通じて送信ダイバーシチを導入するステップを更に含み、任意選択で、ベクトルホッピングは、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にして２つのアンテナに重みを付ける。実施例への更なる選択肢では、ベクトルホッピングは、それぞれ新たな無線フレームでリセットされる。他の実施例では、ブロードビーム信号は、物理ブロードキャスト制御チャネル信号であり、任意選択で、利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、周波数帯域は、利用可能な帯域幅の中心の72サブキャリアとして定義される。実施例への更なる選択肢では、低PAPR系列は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）であり、DFT-S-OFDMは、任意選択で時空間ブロック符号化に基づく送信ダイバーシチ（STTD：Space-Time  block  coding  based  Transmit  Diversity）で使用されることができる。他の実施例では、ブロードビーム信号は、物理下りリンク制御チャネル信号であり、任意選択で、物理下りリンク制御チャネル信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で変調され、任意選択で、低PAPR系列は、PAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKである。更なる実施例では、マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機は、送信機によりサービスを受けるユーザ装置（UE：User  Equipment）の数より大きいアンテナ数を有する。
【００１７】
本発明の第２の実施例では、ユーザ装置（UE：User  Equipment）へのブロードビーム信号の送信のためのマルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機が提供される。MIMO送信機は、ブロードビーム信号を増幅するように構成された電力増幅器セットを有し、電力増幅器セットは、利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上でブロードビーム信号を送信し、電力増幅器セットは、低ピーク対平均電力比（PAPR）系列でブロードビーム信号を変調するように構成される。
【００１８】
第２の態様の実施例では、低PAPR系列は、Zadoff-Chu系列及びGolay相補系列のうち１つである。更なる実施例では、ブロードビーム信号は、プライマリ同期信号であり、任意選択で、利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、周波数帯域は、利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される。他の実施例では、ブロードビーム信号は、セカンダリ同期信号であり、任意選択で、利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、周波数帯域は、利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される。他の実施例では、送信機は、低PAPR系列に影響を与えることなく、送信ダイバーシチを導入するためのベクトルホッピング回路を更に有し、任意選択で、ベクトルホッピング回路は、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にして２つのアンテナに重みを付け、任意選択で、ベクトルホッピング回路は、それぞれ新たな無線フレームでリセットされる。他の実施例では、ブロードビーム信号は、物理ブロードキャスト制御チャネル信号、物理下りリンク制御チャネル信号又は物理下りリンク共有チャネル信号のうち１つである。更なる実施例では、ブロードビーム信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で符号化される。他の実施例では、送信機が低PAPR系列でブロードビーム信号を変調することは、PAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKにより実行される。更なる実施例では、送信機は、ユニキャスト信号を増幅するように構成された第２の電力増幅器セットを含む。他の実施例では、マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機は、送信機によりサービスを受けるユーザ装置（UE：User  Equipment）の数より大きいアンテナ数を有する。
【００１９】
本発明の第３の態様では、モバイルデバイスにおける実行のための方法が提供される。この方法は、利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で送信機からブロードビーム信号を受信するステップであり、ブロードビーム信号は、低ピーク対平均電力比（PAPR）系列で変調されるステップと、内容を抽出するためにブロードビーム信号を復調するステップとを有する。
【００２０】
第３の態様の実施例では、ブロードビーム信号の復調は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）を使用する。更なる実施例では、ブロードビーム信号は、ブロードキャスト信号である。
【００２１】
本発明の第４の態様では、モバイルデバイスが提供される。モバイルデバイスは、受信機及び復調器を有する。受信機は、利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で送信機からブロードビーム信号を受信するように構成され、ブロードビーム信号は、低ピーク対平均電力比（PAPR：Peak-to-Average-Power-Ratio）系列で変調される。復調器は、内容を抽出するためにブロードビーム信号を復調するように構成される。
【００２２】
第４の態様の実施例では、復調器は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）を使用する。
【００２３】
他の或いは代替の特徴は、以下の説明、図面及び特許請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
この開示及びその利点のより完全な理解のために、ここで、添付図面と共に以下の説明に参照が行われ、同様の数字は同様の対象を示す。
【図１】実施例の無線通信ネットワークの図を示す。
【図２】M-MIMOのための実施例の送信機アーキテクチャの図を示す。
【図３】M-MIMOのための実施例の無線周波数チャネル構成の図を示す。
【図４】M-MIMOのための他の実施例の送信機アーキテクチャの図を示す。
【図５】M-MIMOのための他の実施例の無線周波数チャネル構成の図を示す。
【図６】実施例に従ってここに記載のデバイス及び方法を実現するために使用され得るプラットフォームの物理レイヤの図を示す。
【図７】この開示の原理を実施するためのモバイルデバイスの例示的なブロック図を示す。
【図８】低PAPR機構としての繰り返しクリッピング及びフィルタリング（ICF：iterative  clipping  and  filtering）の例示的なフロー図を示す。
【図９】FFT／IFFTを使用した繰り返しクリッピング及びフィルタリング（ICF：iterative  clipping  and  filtering）の例示的なフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
この開示を通じて使用される特定の用語及び語句の定義を示すことが有利になり得る。「含む」及び「有する」という用語、並びにその派生語は、限定のない包含を意味する。「又は」という用語は包含的であり、及び／又はを意味する。「〜に関連する」及び「それに関連する」という語句、並びにその派生語は、含む、〜の中に含まれる、〜と相互接続する、包含する、〜の中に包含される、〜に接続する或いは〜と接続する、〜に結合する或いは〜と結合する、〜と通信可能である、〜と協力する、インターリーブする、並列する、〜に隣接する、〜に結びつけられる或いは〜と結び付けられる、有する、〜の特性を有する等を意味する。
【００２６】
特に定義しない限り、ここで使用される全ての技術及び科学用語は、この開示が属する技術の当業者（PHOSITA）により一般的に理解されるものと同じ意味を有する。ここに記載のものと同様或いは等価ないずれかの方法及び材料もまた、この開示の実施又はテストにおいて使用されることができるが、限られた数の例示的な方法及び材料がここに記載される。
【００２７】
PHOSITAにより理解されるように、この開示の態様は、方法、システム又はコンピュータプログラムプロダクトとして具現されてもよい。したがって、この開示の態様は、完全なハードウェアの実施例、完全にソフトウェアの実施例（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）、又はソフトウェア及びハードウェアの態様を組み合わせた実施例の形式になってもよく、これらの全ては、ここでは一般的に「回路」、「モジュール」、「機構」又は「システム」と呼ばれてもよい。フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA：Field  Programmable  Gate  Array）、特定用途向け集積回路（ASIC：Application  Specific  Integrated  Circuit）、デジタルシグナルプロセッサ（DSP：Digital  Signal  Processor）及び汎用プロセッサは、単独で或いは組み合わせで、関連するソフトウェア、ファームウェア及びグルーロジックと共に、この開示を構成するために使用されてもよい。
【００２８】
さらに、この開示の態様は、媒体に具現されたコンピュータ使用可能なプログラムコードを有するコンピュータ使用可能な記憶媒体上のコンピュータプログラムプロダクトの形式になってもよい。いずれか適切なコンピュータ使用可能或いはコンピュータ読み取り可能な媒体が利用されてもよい。コンピュータ使用可能或いはコンピュータ読み取り可能な媒体は、例えば、ランダムアクセスメモリ（RAM：random  access  memory）、読み取り専用メモリ（ROM：read-only  memory）又は消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（EPROM：erasable  programmable  read-only  memory、又はフラッシュメモリ）でもよいが、これらに限定されない。
【００２９】
この開示の動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、例えば、オブジェクト指向型プログラミング言語、「C」プログラミング言語のような従来の手続き型プログラミング言語、又は他の同様のプログラミング言語で記述されてもよいが、これらに限定されない。
【００３０】
ここで言及する全ての刊行物は、関連して刊行物が引用される方法及び／又は材料を開示及び記述するために参照によって援用される。ここで説明する刊行物は、専らこの出願の出願日前のそれらの開示について提供される。
【００３１】
この明細書を通じて「一実施例」、「実施例」、「具体的な実施例」又は「特定の実施例」への言及は、特定の実施例に関して記載される特定の機能、構成又は特徴が少なくとも１つの実施例に含まれ、必ずしも全ての特定の実施例に含まれるのではないことを意味する。したがって、この明細書を通じて様々な場所に「特定の実施例では」、「実施例では」又は「具体的な実施例では」という用語がそれぞれ現れることは、必ずしも同じ実施例を参照しているとは限らない。さらに、いずれか具体的な実施例の特定の機能、構成又は特徴は、１つ以上の他の特定の実施例といずれか適切な方式で組み合わされてもよい。ここに記載及び例示する特定の実施例の他の変形及び変更は、ここでの教示を鑑みて可能であり、添付の特許請求の範囲内にあるものと考えられるものとすることが理解されるべきである。
【００３２】
様々なユニット、回路又は他の構成要素は、タスク又はタスク群を実行するように「構成される」ものとして記載又は請求されてもよい。このような状況において、「構成される」は、ユニット／回路／構成要素が動作中にタスク又はタスク群を実行する構成（例えば、回路）を含むことを示すことにより、構成を意味するために使用される。したがって、ユニット／回路／構成要素は、指定のユニット／回路／構成要素が現在動作中でない（例えば、オンでない）場合であっても、タスクを実行するように構成されることができる。「構成される」という言葉と共に使用されるユニット／回路／構成要素は、ハードウェア、例えば、回路、動作を実現するように実行可能なプログラム命令を記憶したメモリ等を含む。
【００３３】
ユニット／回路／構成要素が１つ以上のタスクを実行するように「構成される」と記載することは、そのユニット／回路／構成要素について35  U.S.C.  112(f)を呼び出すことを特に意図するものではない。さらに、「構成される」は、問題となっているタスク（群）を実行することができる方式で動作するようにソフトウェア及び／又はファームウェア（例えば、FPGA又はソフトウェアを実行する汎用プロセッサ）により操作される汎用の構成（例えば、汎用の回路）を含むことができる。「構成される」はまた、１つ以上のタスクを実現又は実行するように構成されたデバイス（例えば、集積回路）を組み立てるために製造処理（例えば、半導体組み立て施設）を適合させることを含んでもよい。
【００３４】
ここで使用される「モジュール」、「ユニット」、「インタフェース」、「プロセッサ」、「エンジン」、「検出器」、「機構」又は「受信機」は、典型的には、汎用、専用又は共有のプロセッサを含み、典型的には、プロセッサにより実行されるファームウェア又はソフトウェアモジュールを含む。実装特有或いは他の考慮すべき事項に応じて、モジュール、ユニット、インタフェース、プロセッサ、エンジン、検出器、機構又は受信機は、集約されることができ、或いはその機能が分散されることができ、汎用又は特殊目的のハードウェア、ファームウェア、又はプロセッサによる実行のためにコンピュータ読み取り可能な（記憶）媒体に具現されたソフトウェアを含むことができる。ここで使用されるコンピュータ読み取り可能な媒体又はコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、法令上のものである（例えば、米国では35  U.S.C.  101のもとにある）全ての媒体を含み、具体的に、コンピュータ読み取り可能な（記憶）媒体を含む請求項が有効になるために除外が必要な程度まで、本質的に法令上ではない全ての媒体を除外することを意図するものである。既知の法令上のコンピュータ読み取り可能な媒体は、ハードウェア（例えば、数個を挙げると、レジスタ、ランダムアクセスメモリ（RAM：random  access  memory）、不揮発性（NV：non-volatile）ストレージ）を含むが、ハードウェアに限定されてもよく、或いは限定されなくてもよい。
【００３５】
M-MIMOシステムにおいて、アクセスポイント（例えば、基地局）により使用される送信アンテナの数は、ビームフォーミング利得を介したデータカバレッジを確保するために、同時にサービスを受けるユーザ装置（UE：user  equipment）の数を超える。同時にサービスを受けるUEに対する送信アンテナのより高い比は、増加したカバレッジを達成し得るが、同時にサービスを受けるUEに対する送信アンテナのより低い比は、増加したスループットを達成し得る。したがって、ネットワークは、同時送信を受信するようにスケジューリングされたアクティブなUEの数を調整することにより、カバレッジに対するスループット（及び逆も同様）をトレードすることができる。
【００３６】
特に、システム情報（例えば、制御、スケジューリング等）は、一般的に異なる空間位置の多くのユーザにブロードキャストされ、その結果、ブロードキャストチャネルについて均一な波放射パターン（すなわち、ブロードビーム信号）を維持し、これにより、許容可能な信号対雑音（SNR：signal  to  noise  ratio）比が全体セル上で維持されることができることが典型的には望ましい。逆に、ユニキャスト信号は、空間選択性によって、例えば、他の位置でより低いSNR比を犠牲にして意図した受信機の位置でより高いSNR比を達成することにより、ビームフォーミング利得性能の利点を（すなわち、ナロービーム信号で）引き出す。
【００３７】
同じ送信駆動回路（例えば、同じ増幅器セット）がユニキャスト及びブロードキャスト信号を放出するために使用される場合、ブロードキャストチャネルとユニキャストチャネルとの間のカバレッジギャップが生じ得る。カバレッジギャップは、ユニキャストされるユーザ装置（UE：User  Equipment）についてのM-MIMOビームフォーミング利得及びブロードキャスト信号についての等方性放射パターンにほぼ等しくなる。さらに、理想に近い等方性放射パターンを達成するために、アンテナ間での電力分配は、不均一になる必要があり、これは、カバレッジを更に低減する。したがって、かなりのカバレッジギャップ及び／又は不均一なアンテナ電力分配なしに、M-MIMOシステムが同時にブロードキャスト及びユニキャスト信号を効率的に通信することを可能にするための技術が望まれる。
【００３８】
この開示の態様は、ユニキャスト及びブロードキャスト信号を同時に放出する場合、信号性能を向上させるために、M-MIMOアンテナアレイ上で通信するために複数の電力増幅器セットを使用する。いくつかの実施例では、１つの電力増幅器セットは、ブロードビーム信号（例えば、ブロードキャスト信号）を増幅するために使用され、他の電力増幅器セットは、ナロービーム信号（例えば、ユニキャスト信号）を増幅するために使用される。次に、増幅されたナロービーム及びブロードビーム信号は、例えば、無線周波数（RF：radio  frequency）コンバイナを使用して合成され、合成信号は、M-MIMOアレイ上でブロードキャストされる。一実施例では、ブロードビーム信号は、システム情報（例えば、制御、スケジューリング等）を搬送し、ナロービーム信号は、非システム情報（例えば、データ等）を搬送する。この開示の実施例は、ナロービーム信号により受けるビームフォーミング利得にかなり影響を与えることなく、ブロードキャスト信号について送信ダイバーシチを維持する。いくつかの実施例では、ブロードビーム電力増幅器セットは、ブロードビーム信号が放出されていない期間中にオフにされる（或いは電源ダウンされる）。いくつかの実施例では、ブロードビーム電力増幅器は、他のシステムで使用されるものより少ない機能を必要としてもよく（例えば、特定のサブバンド上で送信しさえすればよい）、これは、他のシステム、例えば、従来のM-MIMO及び非M-MIMOネットワークで使用されるものより複雑でない及び／又は小さい電力増幅器（例えば、より安価な構成要素）の実現を可能にし得る。開示の態様は、ブロードキャスト情報について向上したダイバーシチを達成するために、ブロードキャスト信号についてアンテナアレイにおいて相互にかなり隔てられたアンテナを含んでもよい。
【００３９】
図１は、データを通信するためのネットワーク100を示す。ここでの説明のために、セルラ通信ネットワークは、ロングタームエボリューション（LTE：Long  Term  Evolution）セルラ通信ネットワークである。しかし、本発明はこれに限定されない。この開示は、データが通信される複数のサブキャリア周波数を含む下りリンクチャネルを有するいずれかの種類のセルラ通信ネットワーク又は無線通信ネットワークに適用可能である。一般的に、ネットワーク100は、アクセスポイント（AP：access  point）110を有する。例示的なLTEネットワークの状況において、AP110はまた、拡張ノードB（eNode  B：enhanced  node  B）と呼ばれてもよい。ネットワーク100はまた、カバレッジエリア101と、複数のモバイルデバイス120と、バックホールネットワーク130とを有する。AP110は、基地局、拡張基地局（eNode  B：enhanced  base  station）、フェムトセル及び他の無線可能なデバイスのように、特に、モバイルデバイス120と上りリンク（破線）及び／又は下りリンク（点線）接続を確立することにより無線アクセスを提供可能ないずれかの構成要素を有してもよい。モバイルデバイス120は、ユーザ装置（UE：user  equipment）、移動局（STA）又は他の無線可能なデバイスのように、AP110と無線接続を確立可能ないずれかの構成要素を有してもよい。バックホールネットワーク130は、データがAP110とリモートエンド（図示せず）との間で交換されることを可能にするいずれかの構成要素又は構成要素の集合でもよい。いくつかの実施例では、ネットワーク100は、中継器、低電力ノード等のような様々な他の無線デバイスを有してもよい。
【００４０】
図２は、M-MIMOのための電力増幅器の送信機アーキテクチャ616aの実施例を示す。図示のように、実施例の送信機アーキテクチャ616aは、ブロードキャスト（BC：broadcast）データ及びユニキャスト（UC：unicast）データのための異なる電力増幅器セットを含む。いくつかの実施例では、UC電力増幅器セットは、M-MIMOアレイ200におけるアンテナ毎に１つの増幅器を含み、M-MIMOアレイ200のサブセット（例えば、２つのアンテナ）のみが、BC信号を送信するために使用される。このサブセット内のアンテナ毎に、１つのみのBC  PAがそれに接続される。全てのアンテナはUCデータ送信に使用されるため、このサブセット内の各アンテナは、それに接続されたUC  PA（すなわち、M-MIMO  PA）を同様に有することができる。BC  PA及びUC  PAの双方がM-MIMOアレイ200において同じアンテナに接続される場合、M-MIMOアレイ200におけるそれぞれのアンテナに信号を送信する前に信号を合成するためにRFコンバイナ202が使用される。
【００４１】
いくつかの実施例では、BC電力増幅器セットは、電力を節約するために、ブロードキャスト送信の間に周期的にオフにされるか、或いは電源ダウンされる。ユニキャスト及びブロードキャスト信号は、同時に送信されることができる。いくつかの実施例では、ユニキャスト及びブロードキャスト信号は、異なる周波数帯域上で通信される。BC電力増幅器セットは、狭帯域ブロードキャスト送信のために適合されてもよい。UC電力増幅器セットは、広帯域ユニキャスト送信のために適合されてもよい。
【００４２】
図３は、M-MIMOのための実施例の無線周波数チャネル構成を示す。一番上の周波数チャネル構成では、ブロードキャスト信号は、狭帯域送信を介して通信されるが、ユニキャスト信号は、広帯域送信を介して、例えば、ブロードキャスト信号により占有されていない周波数スペクトルの部分上で通信される。いくつかの実施例では、ブロードキャスト信号は、全てより少ない時間間隔で送信されてもよく、ブロードキャストPAは、ブロードキャスト信号が通信されない期間中に電源ダウンされてもよい。このような期間において、ユニキャスト信号は、一番下の周波数チャネル構成により示されるように、そうでなければブロードキャスト信号に確保されていたスペクトルの部分上で通信されてもよい。
【００４３】
この開示の実施例は、特にシステム全体にわたる情報のブロードキャストのために２つの別々のPAを使用する。実施例では、ブロードキャスト信号及びデータ信号は、RFコンバイナ202を通じて合成され、次にアンテナに供給される。実施例では、ブロードキャスト信号のためのPAは、使用中でない場合、周期的にオフにされることができる。
【００４４】
この開示の態様は、セル全体にわたるシステム情報のブロードキャストのための同等の（データに対する）カバレッジを提供し、これは、M-MIMOネットワークにおいて重要な技術構成要素になり得る。実施例は、インフラストラクチャ装置、例えば、アクセスポイント等において実現されてもよい。
【００４５】
図４は、M-MIMOのための送信機アーキテクチャ616bの代替の実施例を示す。図示のように、送信機アーキテクチャ616bは、システム全体にわたるブロードキャストを達成するために、２つの別々の電力増幅器を（ユニキャストのための高電力PAも同様に）使用する。この例では、ユニキャストデータは、M-MIMOアレイにおいてブロードキャストデータと異なるアンテナ上で送信される。
【００４６】
図５は、M-MIMOのための無線周波数チャネル構成の実施例を示す。図示のように、ブロードキャストPAは、ブロードキャスト信号が送信されていない期間中のユニキャスト送信のために使用される。ブロードキャスト電力増幅器がユニキャストのためにも使用される場合、帯域幅のより広い部分を占有することができるため、このようなシナリオは、移動性の高いUEに特によく適合されてもよい。
【００４７】
PAPRは、ピーク電力に対する送信機内の電力増幅器の平均出力電力レベルを定義する電力特性である。より高いPAPRは、送信機の電力増幅器がより低い電力レベルで動作する必要があることを意味する。他方、低いPAPRは、送信機での電力増幅器がピーク電力に対してより高い平均電力レベルで動作することができることを意味する。一般的に、OFDM信号x(t)のPAPRは、最大瞬時電力とその平均電力の比として定義される。
【数１】
2017535996.tif 000003
ここで、PPERKはピーク出力電力を表し、PAVERAGEは平均出力電力を表す。E[・]は期待値を示し、xnは変調入力シンボルxkにおいて逆高速フーリエ変換（IFFT：Inverse  Fast  Fourier  Transform）演算を行うことにより取得される送信OFDM信号を表す。xnは以下のように表される。
【数２】
2017535996.tif 000004
ここで、Wはいわゆる「回転因子」を表し、
【数３】
2017535996.tif 000005
であり、
【数４】
2017535996.tif 000006
である。
【００４８】
低PAPR系列は、比較的良好な自己相関特性を有する情報の集合を示す。理想的には、低PAPR系列の自己相関は、デルタインパルス関数（ディラックのデルタ関数とも呼ばれる）により提供される自己相関である。このような低PAPR系列の一例は、Zadoff-Chu系列である。Zadoff-Chu系列は、複素数値の数学系列であり、これは、無線で通信される信号に適用された場合、一定の振幅の電磁気信号を生じる。低PAPRを有するバイナリ系列を含む、他の低PAPR系列も使用されることができる。低PAPR系列の他の例は、Golay相補系列である。Golay相補系列は、これらのフーリエ変換がせいぜい2のPAPRを有するという特性を有し、これは3dBに等しい。他の低PAPR系列は、いわゆる離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）（LTEではシングルキャリアFDMAとしても知られる）を含む。
【００４９】
ここで、低PAPR機構として繰り返しクリッピング及びフィルタリング（ICF：iterative  clipping  and  filtering）を使用するシステムの例示的なブロック図を示す図８に参照が行われる。入力データは、直列・並列変換器802で直列ストリームから並列出力に変換される。QPSKマッパ804は、並列データ表現を変調し、IFFTモジュール806は、QPSK変調されたデータにおいて逆高速フーリエ変換を実行する。並列・直列変換器808は、低PAPR機構810への提示のためにIFFTモジュール806の並列出力を直列データストリームに変換し戻す。低PAPR機構810（より詳細に以下に説明する）は、並列・直列変換器808に結合された入力と、デジタル・アナログ変換器812に結合された出力とを有する。
【００５０】
ここで、FFT／IFFTを使用した繰り返しクリッピング及びフィルタリング（ICF：iterative  clipping  and  filtering）モジュール810のためのステップの例示的なフロー図を示す図９に参照が行われる。当業者は、この開示の範囲から逸脱することなく、（例えば、DCT／IDCT変換を使用した）他の低PAPRクリッピング及びフィルタリング機構を認識することが理解されるべきである。
【００５１】
ステップ900において、並列・直列変換器808からの変調シンボルは、繰り返しクリッピング及びフィルタリング（ICF：iterative  clipping  and  filtering）モジュール810に結合され、繰り返し数が設定される。ステップ902において、入来シンボルのピークが検出され、クリッピングされた大きさを有するシンボルを生成するためにクリッピングレベルが計算される。ステップ904において、クリッピングされた大きさのシンボルは、FFTを使用して周波数ドメインの信号に変換される。ステップ906は、雑音を低減するために、ステップ904からの信号をフィルタリングする。ステップ906からの出力は、IFFTを使用することにより時間ドメインに変換される。ステップ900において設定された繰り返し数が満たされる場合、ステップ912は、低PAPRシンボルを出力し、そうでない場合、ステップ902〜910の他の繰り返しが行われる。
【００５２】
OFDMAに基づく通信の状況における「低」或いは「低減された」PAPRという用語は、PAPR低減機構（クリッピング及びフィルタリング又は前述の系列のいずれかを使用することによるもの等）に従って低減され、これにより、OFDMAに基づく通信に関連するPAPRが、比較的高いPAPRに関連する従来のOFDMAに基づく通信に比べて低い或いは低減されるいずれかのPAPRを示す。いくつかの実現では、いくつかの実施例に従った技術を使用して達成されることができる低PAPRは、シングルキャリア周波数分割多元接続（SC-FDMA：single-carrier,  frequency  division  multiple  access）通信システムにより提供されるPAPRのオーダーである。しかし、OFDMA通信において達成されることができる低PAPRは、SC-FDMAで実行されるように、複数のサブキャリア上にデータを拡散させるためにデジタルフーリエ変換（DFT：Digital  Fourier  Transform）を適用する必要なく成し遂げられることができる。当業者により理解されるように、全てのPAPR低減アルゴリズムは、ある程度の複雑性を追加する。しかし、DFT拡散は、全てのデータが１つのサブバンド内で拡散されることを必要とする。
【００５３】
送信される情報もまた、低PAPR系列のプールの選択された少なくとも１つにマッピングされてもよい。次に、選択された少なくとも１つの低PAPR系列は、変調され、OFDMAに基づく無線リンク上で無線送信される。
【００５４】
PSS及びSSS
セルラ通信ネットワークがLTEネットワークである実施例について、直交周波数分割多元接続（OFDMA：Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）チャネルは、アクセスポイント110とUE120との間の下りリンクチャネルとして使用され、シングルキャリア周波数分割多元接続（SC-FDMA：Single-Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access）チャネルは、UE120からアクセスポイント110への上りリンクのための上りリンクチャネルとして使用される。当業者により理解されるように、OFDMA及びSC-FDMAの双方は、複数の密接に配置されたサブキャリア周波数がデータを搬送するために使用されるデジタルマルチキャリア変調方式である。したがって、OFDMAチャネル及びSC-FDMAチャネルの双方について、チャネルの帯域幅（ここでは全帯域幅と呼ばれる）は、対応するサブキャリア周波数を有する複数のサブバンドを含む。
【００５５】
UEへの下りリンクのために電力増強を提供するために、アクセスポイント110は、下りリンクチャネルの全帯域幅におけるサブキャリア周波数のサブセットを、UE120への下りリンクのための低減された帯域幅のチャネルとして識別する。
【００５６】
PSS及びSSS共通ブロードキャスト信号の場合、中心の62サブキャリアのみが送信される必要がある。したがって、（M-MIMOアレイにおけるPAに対する）PA要件は、GA-10log(NSC/62)(dB)に等しく、ここで、GAは、ビームフォーミング利得であり、NSCはシステム内の合計サブキャリア数である。例えば、LTEにおける10MHzシステムでは、NSC=600である。
【００５７】
図３は、62サブキャリアの狭帯域上でこの開示の原理に従って送信されるPSS及びSSS共通ブロードキャスト信号を示す。下りリンクについて低減された帯域幅のチャネルを使用することにより、且つ全送信電力又は実質的に全送信電力で送信することにより、送信電力密度又は信号電力密度は、下りリンクチャネルの全帯域幅におけるサブキャリア周波数にわたって拡散するのではなく、低減された帯域幅のチャネルにおける62サブキャリア周波数に集中する。その結果、UE120への下りリンクについて電力増強が提供される。
【００５８】
送信ダイバーシチを導入するために、ベクトルホッピングが使用されることができる。プリコーディングベクトルホッピングは、各シンボルが定数により乗算される既知の送信ダイバーシチ方式であり、これは、低PAPA特性に影響を与えない。２つのアンテナの重みは、好ましくは、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にし、新たな無線フレームの始まりにリセットされる。ここで、Tはベクトル転置を示す。
【００５９】
好ましくは、PSS及びSSSは、いずれか所与のサブフレーム内で同じアンテナポートから送信される。しかし、異なるサブフレーム間では、これらは、好ましくは異なるアンテナポートから送信され、したがって、時間切り替えアンテナダイバーシチから利益を受ける。アンテナポートは、必ずしも物理アンテナに対応する必要はなく、むしろ、これらの参照信号系列により区別される論理エンティティである。複数のアンテナポートの信号は、単一の送信アンテナで送信されることができる。対応して、単一のアンテナポートは、複数の送信アンテナにわたって拡散されることができる。
【００６０】
PBCH
同様に、ブロードキャストPAは、PBCHのために中心の72サブキャリア内で送信しさえすればよいため、（M-MIMOアレイにおけるPAに対する）PA要件は、GA-10log(NSC/62)(dB)に等しく、ここで、GAは、ビームフォーミング利得であり、NSCはシステム内の合計サブキャリア数である。例えば、LTEにおける10MHzシステムでは、NSC=600である。
【００６１】
時空間ブロック符号化に基づく送信ダイバーシチ（STTD：space-time  block  coding  based  transmit  diversity）を用いたDFT-S-OFDMは、PBCHにおいてPAPRを低減するために使用されることができる。DFT-S-OFDMは、四相位相シフトキーイング（QPSK：Quadrature  Phase  Shift  Keying）変調について非常に低いPAPRを有し、DFT-S-OFDM送信からは無視できるほどの性能の低下が観測される。72サブキャリアは、ほぼ平坦なチャネルをカバーする。PBCHは、好ましくは最悪の場合のUEについて設計され、UEの移動性によるSTTDの低下は小さい。
【００６２】
時空間送信ダイバーシチ（STTD：space  time  transmit  diversity）は、信号の複数の送信されたバージョンにおける冗長性を利用するために、時空間ブロック符号（STBC：space  time  block  code）を利用して送信ダイバーシチを取得する方法である。STTDの１つの目的は、レイリーフェージングを平滑化し、マルチパス伝搬環境において無線リンクの双方のエンドで単一のアンテナのみを使用する場合に観測される効果を削減することである。ダイバーシチは、各UEについて、特にセル端の近くでリンク信頼性を向上させ、また、いずれか特定の時点でユーザの集合の平均性能も向上させる。STTDは、通常では１つのアンテナから直接送信されるデータシンボル{S1,S2}の連続した対を取り、サブキャリアシンボルに適用される。２つの送信アンテナでは、シンボル{S1,S2}は、アンテナ#1から変更されずに送信され、同時にアンテナ#2から系列{-S2*,S1*}が送信される。
【００６３】
PDCCH及びPDSCH
OFDMは、ロバストな送信のために（QPSK変調のため）積極的なPAPR低減及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で使用される。いわゆるSFTD（場合によっては空間周波数ブロック符号化（SFBC：Space-Frequency  Block  Coding）と呼ばれる）では、連続シンボル（例えば、a0,a1,a2,a3,...）のブロックは、第１のアンテナのOFDMサブキャリアに直接マッピングされ、シンボルの対の順序において変更された同じ変調シンボルの負の複素共役バージョン（例えば、-a*1,a*0,-a*3,a*2）は、第２のアンテナの対応するサブキャリアにマッピングされる。通常では、UEにトランスペアレントなPAPR低減がより大きい誤りベクトル度（EVM：Error  Vector  Magnitude）をもたらすとしても、PDCCH及びPDSCHは、QPSK変調を使用し、QPSK変調は、より大きいEVMに耐えることができるため、PAPR低減は、「より積極的」になり得る。UEにトランスペアレントなPAPR低減は、どのPAPR低減技術がデータを受信するために送信機で使用されるかをUEが知る必要がないという事実を示す。
【００６４】
EVMは、送信機（又は受信機）の性能を定量化するために使用される指標である。理想的な送信機により送信された信号又は理想的な受信機により受信された信号は、正確に理想的な位置に全てのコンステレーション点を有するが、実現における様々な不完全性（キャリア漏れ、低いイメージ抑圧比、位相雑音等）は、実際のコンステレーション点を理想的な位置から逸脱させる。略式では、EVMは、どのくらい点が理想的な位置から離れているかの指標である。
【００６５】
雑音、歪み、擬似信号及び位相雑音は、全て理想的な位置からのコンステレーション点の逸脱に寄与するため、したがって、EVMは、デジタル通信において使用する無線受信機又は送信機の品質の包括的な指標を提供する。典型的な位相シフトキーイング復調処理における段階の１つは、EVM計算において理想的な送信信号のための合理的に信頼性のある推定として使用されることができるI-Q点のストリームを生成する。
【００６６】
クリッピング及びフィルタリングのようなPAPR低減機構について、EVMは、どのくらい厳格に信号がクリッピングされたかにより決定される。信号が厳格にクリッピングされるほど、PAPRは低くなるが、EVMは高くなる。QPSKは、より高い変調より厳格なEVMに耐えることができるため、より多くのクリッピングが行われることができる、或いは別の言い方をすれば、より低いPAPRが達成されることができる。「より積極的」という語句は、PAPRにおけるより大きい低減を示す。通常では、PAPR低減が実行される場合、所与の信号のための変調次数は未知である。信号がQPSKであることが知られている場合、より高いEVMを犠牲にしてより低いPAPRが達成されることができる。「より積極的」という語句は、信号の変調次数が未知である場合の適度のPAPR低減に対して相対的である。
【００６７】
ここで、実施例に従ってここに記載のシステム、デバイス及び方法を実現するために使用され得るプラットフォームの、例示的であるが排他的ではない物理レイヤの図を示す図６に参照が行われる。
【００６８】
トランスポートブロックデータは、エラー検出のために巡回冗長検査（CRC：cyclic  redundancy  check）モジュール600を通過する。CRCモジュール600は、物理レイヤに通過する前に、MACレイヤから受信したトランスポートブロックデータにCRC符号を付加する。トランスポートブロックは、パリティビットを生成するために、巡回生成多項式により分割される。次に、これらのパリティビットは、トランスポートブロックの終わりに付加される。
【００６９】
物理レイヤは、チャネル符号化モジュール601と、レートマッチングモジュール602と、スクランブラモジュール604と、変調マッパモジュール606と、レイヤマッピングモジュール608と、プリコーディングモジュール610と、リソースエレメントマッパ612と、信号生成器（OFDMA）モジュール614と、電力増幅器モジュール616とを有する。
【００７０】
チャネル符号化モジュール601は、その間に特定のインターリーブを有する畳み込みエンコーダでデータをターボ符号化する。レートマッチングモジュール602は、前後のトランスポートブロックの間のレート調整器又はバッファとして動作する。スクランブラモジュール604は、入力ビットからスクランブルされたビットのブロックを生成する。
【００７１】
リソースエレメント及びリソースブロック（RB：resource  block）は、物理チャネルを作る。RBは、リソースエレメントの集合である。リソースエレメントは、１つのOFDMシンボル上の単一のサブキャリアであり、空間多重化で複数の変調シンボルを搬送する。周波数ドメインでは、RBは、割り当てられることができるリソースの最も小さい単位を表す。LTE-Aでは、RBは、0.5ミリ秒スロットの持続時間の間の180KHzのスペクトル帯域幅を表す時間周波数リソースの単位である。
【００７２】
変調マッパモジュール606は、指定された変調方式で入力のビット値を複素変調シンボルにマッピングする。一実施例では、変調方式は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）である。他の実施例では、変調方式は、積極的なPAPR低減を有するOFDMである。
【００７３】
空間多重化は、効果的に各RBを複数回再利用して、単一のリソースブロック（RB：resource  block）上に個々のUEへのデータの複数のストリームを生成し、したがって、スペクトル効率を増加させる。レイヤマッパモジュール608は、データ系列を複数のレイヤに分割する。
【００７４】
プリコーディングモジュール610は、送信前にレイヤを合成するための複素重み行列のセットにより、複数のビームがM-MIMOシステムにおいて同時に送信されることを可能にする送信ビームフォーミングの概念に基づく。ベクトルホッピングは、好ましくは、送信ダイバーシチのために使用される。プリコーディングモジュール610は、好ましくは、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にした２つのアンテナの重み付けと、新たな無線フレームの始まりでのリセットとでベクトルホッピングする。
【００７５】
リソースエレメントマッピングモジュール612は、データシンボル、参照信号シンボル及び制御情報シンボルをリソースグリッド内の特定のリソースエレメントにマッピングする。
【００７６】
信号生成器614は、リソースエレメントマッピングモジュール612とPAアレイ616との間に結合される。PAアレイ616は、アンテナアレイ200を駆動し、好ましくは、実質的にそれぞれ図２及び４に示すいずれかのPAアレイ616a又は616bのものの形式を有する。
【００７７】
PAアレイ616は、図３に示す狭いサブバンドリソース上で共通ブロードキャストチャネル（例えば、PSS、SSS、PBCH、PDCCH及びPDSCH）を送信する。離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）又はOFDMは、好ましくは、PAアレイ616内の専用のPAの等級要件を更に下げるために、ブロードキャスト信号について積極的なPAPR低減で使用される。
【００７８】
ここで、この開示の原理を実施するためのモバイルデバイスの例示的なブロック図を示す図７に参照が行われる。
【００７９】
処理モジュール700は、無線ベースバンド機能を実行する。これらの機能は、デジタルシグナルプロセッサ（DSP：Digital  Signal  Processor）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA：Field  Programmable  Gate  Array）、特定用途向け集積回路（ASIC：Application  Specific  Integrated  Circuit）、汎用プロセッサ、ソフトウェア又はこれらの組み合わせを含む複数の異なる実現を使用して実行されることができる。入力及び出力信号を変調及び復調するために使用される方法は、ミドルウェア、例えば、コモン・オブジェクト・リクエスト・ブローカー・アーキテクチャ（CORBA：common  object  request  broker  architecture）又はJAVA仮想機械に機能的に類似する仮想無線機械を含むが、これらに限定されない様々な方法論を使用してもよい。処理モジュール700は、この開示の原理に従って、利用可能な帯域幅よりかなり狭い周波数帯域上で送信機からブロードビーム信号を受信し、内容を抽出するためにブロードビーム信号を復調する方法を実行する。復調器は、好ましくは、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）符号化信号を復調する。
【００８０】
アンテナ又はアンテナ群702は、干渉、マルチパス及び雑音を最小化するために、方向特性に対する利得を提供する。
【００８１】
RF信号は、アンテナ702により取得され、フレキシブルRFハードウェア704により、フィルタリングされ、低雑音増幅器（LNA：low  noise  amplifier）で増幅され、局部発振器（LO：local  oscillator）でベースバンド（又はIF）にダウンコンバートされる。入来信号は、アナログ・デジタル変換器（ADC：analog  to  digital  converter）706でデジタル化している。同様に、送出デジタル信号は、デジタル・アナログ変換器（DAC：digital  to  analog  converter）706によりアナログに変換される。デジタルフィルタリング（チャネリゼーション）及びサンプルレート変換は、ADC706の出力を処理モジュール700にインタフェース接続するためのモジュール708により提供される。同様に、モジュール708は、変調波形を生成する処理モジュール700をデジタル・アナログ変換器706にインタフェース接続するために、デジタルフィルタリング及びサンプルレート変換を提供する。
【００８２】
この開示は、特定の実施例及び一般的に関連する方法を記載しているが、これらの実施例及び方法の変更及び置換は、当業者に明らかになる。したがって、例示的な実施例の前述の説明は、この開示を定義又は束縛しない。以下の特許請求の範囲により定義されるこの開示の範囲から逸脱することなく、他の変形、置換及び変更も可能である。
【図１】
2017535996.tif 000007
【図２】
2017535996.tif 000008
【図３】
2017535996.tif 000009
【図４】
2017535996.tif 000010
【図５】
2017535996.tif 000011
【図６】
2017535996.tif 000012
【図７】
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【図８】
2017535996.tif 000014
【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月16日(2017.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機でブロードビーム信号をユーザ装置（UE：User  Equipment）に送信する方法であって、
低ピーク対平均電力比（PAPR）ブロードキャスト信号と、ユニキャスト信号とを生成するステップと、
前記MIMO送信機の第１の電力増幅器で前記低PAPRブロードキャスト信号を増幅するステップと、
前記MIMO送信機の第２の電力増幅器で前記ユニキャスト信号を増幅するステップと、
前記増幅された低PAPRブロードキャスト信号と、前記増幅されたユニキャスト信号との合成信号を送信するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記低PAPRブロードキャスト信号は、Zadoff-Chu系列又はGolay相補系列を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低PAPRブロードキャスト信号は、プライマリ同期信号、セカンダリ同期信号、物理ブロードキャスト制御チャネル信号、物理下りリンク制御チャネル信号又は物理下りリンク共有チャネル信号を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記プライマリ同期信号又は前記セカンダリ同期信号は、利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリア上で送信される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記物理ブロードキャスト制御チャネル信号は、利用可能な帯域幅の中心の72サブキャリア上で送信される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）が、前記物理ブロードキャスト制御チャネル信号においてPAPRを低減するために使用され、前記DFT-S-OFDMが、時空間ブロック符号化に基づく送信ダイバーシチ（STTD：Space-Time  block  coding  based  Transmit  Diversity）で使用される、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記物理下りリンク制御チャネル信号又は前記物理下りリンク共有チャネル信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で変調される、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記低PAPRブロードキャスト信号のPAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKを前記低PAPRブロードキャスト信号に適用するステップを更に有する、請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記MIMO送信機は、前記送信機によりサービスを受けるUEの数より大きいアンテナ数を有する、請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
ユーザ装置（UE：User  Equipment）へのブロードビーム信号の送信のためのマルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機であって、
低ピーク対平均電力比（PAPR）ブロードキャスト信号を増幅し、増幅された低PAPRブロードキャスト信号を生成するように構成された第１の電力増幅器と、
ユニキャスト信号を増幅し、増幅されたユニキャスト信号を生成するように構成された第２の電力増幅器と、
前記第１の電力増幅器及び前記第２の電力増幅器と通信する少なくとも１つのアンテナであり、前記増幅された低PAPRブロードキャスト信号と、前記増幅されたユニキャスト信号との合成信号を送信する少なくとも１つのアンテナと
を有する送信機。
【請求項１１】
前記低PAPRブロードキャスト信号は、Zadoff-Chu系列又はGolay相補系列を有する、請求項１０に記載の送信機。
【請求項１２】
前記低PAPRブロードキャスト信号は、プライマリ同期信号、セカンダリ同期信号、物理ブロードキャスト制御チャネル信号、物理下りリンク制御チャネル信号又は物理下りリンク共有チャネル信号を有する、請求項１０に記載の送信機。
【請求項１３】
前記プライマリ同期信号又は前記セカンダリ同期信号は、利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリア上で送信される、請求項１２に記載の送信機。
【請求項１４】
前記物理ブロードキャスト制御チャネル信号は、利用可能な帯域幅の中心の72サブキャリア上で送信される、請求項１２に記載の送信機。
【請求項１５】
離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）が、前記物理ブロードキャスト制御チャネル信号においてPAPRを低減するために使用され、前記DFT-S-OFDMが、時空間ブロック符号化に基づく送信ダイバーシチ（STTD：Space-Time  block  coding  based  Transmit  Diversity）で使用される、請求項１２に記載の送信機。
【請求項１６】
前記物理下りリンク制御チャネル信号又は前記物理下りリンク共有チャネル信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で変調される、請求項１２に記載の送信機。
【請求項１７】
前記低PAPRブロードキャスト信号のPAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKを前記低PAPRブロードキャスト信号に適用することを更に有する、請求項１０乃至１６のうちいずれか１項に記載の送信機。
【請求項１８】
前記MIMO送信機は、前記送信機によりサービスを受けるUEの数より大きいアンテナ数を有する、請求項１０乃至１７のうちいずれか１項に記載の送信機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願への相互参照］
この出願は、2014年9月18日に出願された「Common  Broadcast  Channel  in  Low  PAPR  Signaling  in  Massive  MIMO  Systems」という名称の米国特許出願第14/490,483号の優先権を主張し、この内容を参照により援用する。
【０００２】
［技術分野］
この開示は、概して無線通信に関し、より具体的には、マッシブ・マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）システムにおける共通ブロードキャストチャネルのための低ピーク対平均電力比（PAPR：Peak-to-Average-Power-Ratio）シグナリングに関する。
【背景技術】
【０００３】
マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：multiple-input  multiple-output）システムは、空間ダイバーシチの利用を通じて信号性能（例えば、スペクトル効率、リンク信頼性等）を向上させるために、無線ネットワークの送信機及び受信機の双方で複数のアンテナを使用する。より具体的には、MIMOは、更なる帯域幅又は増加した送信電力なしに、データスループット及びリンク範囲におけるかなりの増加を提供する。マッシブMIMO（ベリーラージMIMO及びハイパーMIMOとも呼ばれる）として知られる大規模アンテナシステムは、信号エネルギーの送信及び受信をずっと小さい空間の領域に集中させ、スループット及びエネルギー効率における向上をもたらすために、サービスを受けるユーザ装置の数（例えば、数十又は数百）に対して基地局において非常に多数のサービスアンテナ（例えば、数百又は数千）を使用する。M-MIMOの他の利点は、M-MIMO設計が安価な低電力構成要素の広範囲の利用、低減した待ち時間、媒体アクセス制御（MAC：media  access  control）レイヤの簡略化、及び意図的な妨害（intentional  jamming）へのロバスト性を可能にすることを含む。したがって、M-MIMOシステムを次世代無線ネットワークに統合するための技術が望まれる。
【０００４】
電力密度は、通信信号における送信電力が周波数上でどのように分配されるかを記述するために使用される値である。これは、帯域幅の比較的小さい単位で除算した電力（例えば、dBW/kHz）で表され、通常ではアンテナの入力への参照にされる。dBW又はdB-Wattsという単位は、log10スケールで電力を表す広く受け入れられた方法である（dBW=10log10[PWatts]）。デジタル情報が流れる速度は、信号のデータレートである。一般的に、信号のデータレートが増加すると、その信号により占有される周波数の範囲も増加する。信号の総電力が一定であると仮定すると、データレートを増加させることは、より広い範囲の周波数にわたって電力を広げ、電力密度を減少させる。逆も真である。
【０００５】
第３世代パートナーシッププロジェクト（3GPP：Third  Generation  Partnership  Project）技術規格グループの無線アクセスネットワークのE-UTRAの更なる発展（LTE-Advanced又はLTE-A）のための要件であるリリース10（3GPP  TR  36.913  V8.0.0  (2008-06)）によれば、LTE-Advancedネットワークは、1Gbpsの下りリンク（DL：downlink）ピークデータレートを目標とするべきである。向上したデータレートを提供するために、LTE-Advancedは、データレートを増加させるための複数のキャリアの集約を示す「マルチキャリア」を導入する。しかし、マルチキャリア信号は、高いピーク対平均電力比（PAPR：peak-to-average-power-ratio）を示し、高価な高線形電力増幅器を必要とする。線形電力増幅器も非常に電力効率が悪い。
【０００６】
PAPR低減の既知の技術は、ピークウィンドウイング、スケーリング及びクリッピングを含むが、このような技術は、干渉を引き起こし、OFDM信号に歪みを導入し、干渉及び歪みを許容可能なレベルまで低減するために信号がフィルタリングを受けることを必要とする。ブロック符号化は、PAPRを低減するための他の技術である。
【０００７】
ここで、LTE／LTE-Advancedのための共通ブロードキャスト信号について説明する。第３世代パートナーシッププロジェクト（3GPP：Third  Generation  Partnership  Project）により規定されたロングタームエボリューション（LTE：Long  Term  Evolution）は、セル検索のための２つの手順を有する。一方は、初期同期のためであり、他方はハンドオーバに備えて周辺セルを検出するためである。双方の場合、ユーザ装置（UE：User  Equipment）は、周辺セルから２つの共通ブロードキャスト信号、すなわち、プライマリ同期信号（PSS：Primary  Synchronization  Signal）及びセカンダリ同期信号（SSS：Secondary  Synchronization  Signal）を使用する。PSS及びSSS信号は、10ミリ秒の無線フレーム毎に２回送信され、チャネルの中心の62サブキャリアに固定される。これらの信号の検出は、UEが時間及び周波数同期を完了し、セルアイデンティティ、サイクリックプレフィクス長及びアクセスモード（FDD／TDD）のような有用なシステムパラメータを取得することを可能にする。
【０００８】
UEはまた、物理ブロードキャスト制御チャネル（PBCH：Physical  Broadcast  Control  Channel）の共通ブロードキャスト信号を復号し、それから重要なシステム情報を取得する。PBCHは、空間周波数ブロック符号（SFBC：Space  Frequency  Block  Code）を使用して送信され、これは、40ミリ秒毎に繰り返し、マスター情報ブロック（MIB：Master  Information  Block）メッセージと呼ばれるものを搬送する。PBCH上のMIBメッセージは、チャネルの中心の72サブキャリアにマッピングされる。
【０００９】
物理下りリンク制御チャネル（PDCCH：Physical  Downlink  Control  Channel）の共通ブロードキャスト信号は、下りリンク制御情報（DCI：Downlink  Control  Information）メッセージに含まれるUEのためのリソース割り当てを搬送する。システム情報無線ネットワーク一時識別子（SI-RNTI：System  Information  Radio  Network  Temporary  Identifier）は、PDCCH上で送信され、ブロードキャストされたシステム情報ブロック（SIB：System  Information  Block）が物理下りリンク共有チャネル（PDSCH：Physical  Downlink  Shared  Channel）上のどこにあるかをセル内の全てのUEにシグナリングする。
【００１０】
物理下りリンク共有チャネル（PDSCH：Physical  Downlink  Shared  Channel）の共通ブロードキャスト信号は、動的且つ適時にユーザに割り当てられた主にデータを運ぶチャネルである。PDSCHは、いわゆるトランスポートブロック（TB：Transport  Block）内でデータを搬送する。
【００１１】
ピーク対平均電力比（PAPR：peak-to-average-power-ratio）を低減するための技術は、複雑性が低く、最小の性能の低下及び帯域外放射を引き起こすべきである。クリッピングは、PAPRを低減するための最も簡単な方法であるが、非線形処理のため、帯域外放射を引き起こす。位相回転技術は、位相因子の最適なセットを検索する。しかし、最適な位相の検索の複雑性は、サブブロックの数と共に指数的に増加し、受信機内で位相因子が知られていなければならない。
【００１２】
アクティブコンステレーション拡張（ACE：active  constellation  extension）技術は、元のコンステレーションの外部に向かってコンステレーション点を拡張することにより、PAPRを低減することができる。前述の技術に比べて、ACEは、BERの低下を引き起こさず、特別な処理を必要としない。しかし、繰り返しのコンステレーション拡張処理のため、電力の増加及び高い複雑性を導入する。
【００１３】
したがって、電力増幅器の等級を緩和しつつ、MIMOシステムにおいて共通ブロードキャストチャネルの低PAPRシグナリングを提供する必要がある。
【発明の概要】
【００１４】
マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）システムにおいて共通ブロードキャストチャネルの低ピーク対平均電力比（PAPR：Peak-to-Average-Power-Ratio）シグナリングのシステム及び方法が開示される。
【００１５】
本発明の第１の態様では、マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機でブロードビーム信号をユーザ装置（UE：User  Equipment）に送信する方法が提供される。この方法は、低ピーク対平均電力比（PAPR）系列でブロードビーム信号を変調するステップと、利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で変調されたブロードビーム信号を送信するステップとを有する。
【００１６】
第１の態様の実施例では、低PAPR系列は、Zadoff-Chu系列及びGolay相補系列（Golay  complementary  sequence）のうち１つである。他の実施例では、ブロードビーム信号は、プライマリ同期信号であり、任意選択で、利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、周波数帯域は、利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される。更なる実施例では、ブロードビーム信号は、セカンダリ同期信号であり、任意選択で、利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、周波数帯域は、利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される。更なる実施例では、この方法は、低PAPR系列に影響を与えることなく、ベクトルホッピングを通じて送信ダイバーシチを導入するステップを更に含み、任意選択で、ベクトルホッピングは、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にして２つのアンテナに重みを付ける。実施例への更なる選択肢では、ベクトルホッピングは、それぞれ新たな無線フレームでリセットされる。他の実施例では、ブロードビーム信号は、物理ブロードキャスト制御チャネル信号であり、任意選択で、利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、周波数帯域は、利用可能な帯域幅の中心の72サブキャリアとして定義される。実施例への更なる選択肢では、低PAPR系列は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）であり、DFT-S-OFDMは、任意選択で時空間ブロック符号化に基づく送信ダイバーシチ（STTD：Space-Time  block  coding  based  Transmit  Diversity）で使用されることができる。他の実施例では、ブロードビーム信号は、物理下りリンク制御チャネル信号であり、任意選択で、物理下りリンク制御チャネル信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で変調され、任意選択で、低PAPR系列は、PAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKである。更なる実施例では、マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機は、送信機によりサービスを受けるユーザ装置（UE：User  Equipment）の数より大きいアンテナ数を有する。
【００１７】
本発明の第２の実施例では、ユーザ装置（UE：User  Equipment）へのブロードビーム信号の送信のためのマルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機が提供される。MIMO送信機は、ブロードビーム信号を増幅するように構成された電力増幅器セットを有し、電力増幅器セットは、利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上でブロードビーム信号を送信し、電力増幅器セットは、低ピーク対平均電力比（PAPR）系列でブロードビーム信号を変調するように構成される。
【００１８】
第２の態様の実施例では、低PAPR系列は、Zadoff-Chu系列及びGolay相補系列のうち１つである。更なる実施例では、ブロードビーム信号は、プライマリ同期信号であり、任意選択で、利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、周波数帯域は、利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される。他の実施例では、ブロードビーム信号は、セカンダリ同期信号であり、任意選択で、利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、周波数帯域は、利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される。他の実施例では、送信機は、低PAPR系列に影響を与えることなく、送信ダイバーシチを導入するためのベクトルホッピング回路を更に有し、任意選択で、ベクトルホッピング回路は、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にして２つのアンテナに重みを付け、任意選択で、ベクトルホッピング回路は、それぞれ新たな無線フレームでリセットされる。他の実施例では、ブロードビーム信号は、物理ブロードキャスト制御チャネル信号、物理下りリンク制御チャネル信号又は物理下りリンク共有チャネル信号のうち１つである。更なる実施例では、ブロードビーム信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で符号化される。他の実施例では、送信機が低PAPR系列でブロードビーム信号を変調することは、PAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKにより実行される。更なる実施例では、送信機は、ユニキャスト信号を増幅するように構成された第２の電力増幅器セットを含む。他の実施例では、マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機は、送信機によりサービスを受けるユーザ装置（UE：User  Equipment）の数より大きいアンテナ数を有する。
【００１９】
本発明の第３の態様では、モバイルデバイスにおける実行のための方法が提供される。この方法は、利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で送信機からブロードビーム信号を受信するステップであり、ブロードビーム信号は、低ピーク対平均電力比（PAPR）系列で変調されるステップと、内容を抽出するためにブロードビーム信号を復調するステップとを有する。
【００２０】
第３の態様の実施例では、ブロードビーム信号の復調は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）を使用する。更なる実施例では、ブロードビーム信号は、ブロードキャスト信号である。
【００２１】
本発明の第４の態様では、モバイルデバイスが提供される。モバイルデバイスは、受信機及び復調器を有する。受信機は、利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で送信機からブロードビーム信号を受信するように構成され、ブロードビーム信号は、低ピーク対平均電力比（PAPR：Peak-to-Average-Power-Ratio）系列で変調される。復調器は、内容を抽出するためにブロードビーム信号を復調するように構成される。
【００２２】
第４の態様の実施例では、復調器は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）を使用する。
【００２３】
他の或いは代替の特徴は、以下の説明、図面及び特許請求の範囲から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
この開示及びその利点のより完全な理解のために、ここで、添付図面と共に以下の説明に参照が行われ、同様の数字は同様の対象を示す。
【図１】実施例の無線通信ネットワークの図を示す。
【図２】M-MIMOのための実施例の送信機アーキテクチャの図を示す。
【図３】M-MIMOのための実施例の無線周波数チャネル構成の図を示す。
【図４】M-MIMOのための他の実施例の送信機アーキテクチャの図を示す。
【図５】M-MIMOのための他の実施例の無線周波数チャネル構成の図を示す。
【図６】実施例に従ってここに記載のデバイス及び方法を実現するために使用され得るプラットフォームの物理レイヤの図を示す。
【図７】この開示の原理を実施するためのモバイルデバイスの例示的なブロック図を示す。
【図８】低PAPR機構としての繰り返しクリッピング及びフィルタリング（ICF：iterative  clipping  and  filtering）の例示的なフロー図を示す。
【図９】FFT／IFFTを使用した繰り返しクリッピング及びフィルタリング（ICF：iterative  clipping  and  filtering）の例示的なフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
この開示を通じて使用される特定の用語及び語句の定義を示すことが有利になり得る。「含む」及び「有する」という用語、並びにその派生語は、限定のない包含を意味する。「又は」という用語は包含的であり、及び／又はを意味する。「〜に関連する」及び「それに関連する」という語句、並びにその派生語は、含む、〜の中に含まれる、〜と相互接続する、包含する、〜の中に包含される、〜に接続する或いは〜と接続する、〜に結合する或いは〜と結合する、〜と通信可能である、〜と協力する、インターリーブする、並列する、〜に隣接する、〜に結びつけられる或いは〜と結び付けられる、有する、〜の特性を有する等を意味する。
【００２６】
特に定義しない限り、ここで使用される全ての技術及び科学用語は、この開示が属する技術の当業者（PHOSITA）により一般的に理解されるものと同じ意味を有する。ここに記載のものと同様或いは等価ないずれかの方法及び材料もまた、この開示の実施又はテストにおいて使用されることができるが、限られた数の例示的な方法及び材料がここに記載される。
【００２７】
PHOSITAにより理解されるように、この開示の態様は、方法、システム又はコンピュータプログラムプロダクトとして具現されてもよい。したがって、この開示の態様は、完全なハードウェアの実施例、完全にソフトウェアの実施例（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）、又はソフトウェア及びハードウェアの態様を組み合わせた実施例の形式になってもよく、これらの全ては、ここでは一般的に「回路」、「モジュール」、「機構」又は「システム」と呼ばれてもよい。フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA：Field  Programmable  Gate  Array）、特定用途向け集積回路（ASIC：Application  Specific  Integrated  Circuit）、デジタルシグナルプロセッサ（DSP：Digital  Signal  Processor）及び汎用プロセッサは、単独で或いは組み合わせで、関連するソフトウェア、ファームウェア及びグルーロジックと共に、この開示を構成するために使用されてもよい。
【００２８】
さらに、この開示の態様は、媒体に具現されたコンピュータ使用可能なプログラムコードを有するコンピュータ使用可能な記憶媒体上のコンピュータプログラムプロダクトの形式になってもよい。いずれか適切なコンピュータ使用可能或いはコンピュータ読み取り可能な媒体が利用されてもよい。コンピュータ使用可能或いはコンピュータ読み取り可能な媒体は、例えば、ランダムアクセスメモリ（RAM：random  access  memory）、読み取り専用メモリ（ROM：read-only  memory）又は消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（EPROM：erasable  programmable  read-only  memory）若しくはフラッシュメモリでもよいが、これらに限定されない。
【００２９】
この開示の動作を実行するためのコンピュータプログラムコードは、例えば、オブジェクト指向型プログラミング言語、「C」プログラミング言語のような従来の手続き型プログラミング言語、又は他の同様のプログラミング言語で記述されてもよいが、これらに限定されない。
【００３０】
ここで言及する全ての刊行物は、関連して刊行物が引用される方法及び／又は材料を開示及び記述するために参照によって援用される。ここで説明する刊行物は、専らこの出願の出願日前のそれらの開示について提供される。
【００３１】
この明細書を通じて「一実施例」、「実施例」、「具体的な実施例」又は「特定の実施例」への言及は、特定の実施例に関して記載される特定の機能、構成又は特徴が少なくとも１つの実施例に含まれ、必ずしも全ての特定の実施例に含まれるのではないことを意味する。したがって、この明細書を通じて様々な場所に「特定の実施例では」、「実施例では」又は「具体的な実施例では」という用語がそれぞれ現れることは、必ずしも同じ実施例を参照しているとは限らない。さらに、いずれか具体的な実施例の特定の機能、構成又は特徴は、１つ以上の他の特定の実施例といずれか適切な方式で組み合わされてもよい。ここに記載及び例示する特定の実施例の他の変形及び変更は、ここでの教示を鑑みて可能であり、添付の特許請求の範囲内にあるものと考えられるものとすることが理解されるべきである。
【００３２】
様々なユニット、回路又は他の構成要素は、タスク又はタスク群を実行するように「構成される」ものとして記載又は請求されてもよい。このような状況において、「構成される」は、ユニット／回路／構成要素が動作中にタスク又はタスク群を実行する構成（例えば、回路）を含むことを示すことにより、構成を意味するために使用される。したがって、ユニット／回路／構成要素は、指定のユニット／回路／構成要素が現在動作中でない（例えば、オンでない）場合であっても、タスクを実行するように構成されることができる。「構成される」という言葉と共に使用されるユニット／回路／構成要素は、ハードウェア、例えば、回路、動作を実現するように実行可能なプログラム命令を記憶したメモリ等を含む。
【００３３】
ユニット／回路／構成要素が１つ以上のタスクを実行するように「構成される」と記載することは、そのユニット／回路／構成要素について35  U.S.C.  112(f)を呼び出すことを特に意図するものではない。さらに、「構成される」は、問題となっているタスク（群）を実行することができる方式で動作するようにソフトウェア及び／又はファームウェア（例えば、FPGA又はソフトウェアを実行する汎用プロセッサ）により操作される汎用の構成（例えば、汎用の回路）を含むことができる。「構成される」はまた、１つ以上のタスクを実現又は実行するように構成されたデバイス（例えば、集積回路）を組み立てるために製造処理（例えば、半導体組み立て施設）を適合させることを含んでもよい。
【００３４】
ここで使用される「モジュール」、「ユニット」、「インタフェース」、「プロセッサ」、「エンジン」、「検出器」、「機構」又は「受信機」は、典型的には、汎用、専用又は共有のプロセッサを含み、典型的には、プロセッサにより実行されるファームウェア又はソフトウェアモジュールを含む。実装特有或いは他の考慮すべき事項に応じて、モジュール、ユニット、インタフェース、プロセッサ、エンジン、検出器、機構又は受信機は、集約されることができ、或いはその機能が分散されることができ、汎用又は特殊目的のハードウェア、ファームウェア、又はプロセッサによる実行のためにコンピュータ読み取り可能な（記憶）媒体に具現されたソフトウェアを含むことができる。ここで使用されるコンピュータ読み取り可能な媒体又はコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、法令上のものである（例えば、米国では35  U.S.C.  101のもとにある）全ての媒体を含み、具体的に、コンピュータ読み取り可能な（記憶）媒体を含む請求項が有効になるために除外が必要な程度まで、本質的に法令上ではない全ての媒体を除外することを意図するものである。既知の法令上のコンピュータ読み取り可能な媒体は、ハードウェア（例えば、数個を挙げると、レジスタ、ランダムアクセスメモリ（RAM：random  access  memory）、不揮発性（NV：non-volatile）ストレージ）を含むが、ハードウェアに限定されてもよく、或いは限定されなくてもよい。
【００３５】
M-MIMOシステムにおいて、アクセスポイント（例えば、基地局）により使用される送信アンテナの数は、ビームフォーミング利得を介したデータカバレッジを確保するために、同時にサービスを受けるユーザ装置（UE：user  equipment）の数を超える。同時にサービスを受けるUEに対する送信アンテナのより高い比は、増加したカバレッジを達成し得るが、同時にサービスを受けるUEに対する送信アンテナのより低い比は、増加したスループットを達成し得る。したがって、ネットワークは、同時送信を受信するようにスケジューリングされたアクティブなUEの数を調整することにより、カバレッジに対するスループット（及び逆も同様）をトレードすることができる。
【００３６】
特に、システム情報（例えば、制御、スケジューリング等）は、一般的に異なる空間位置の多くのユーザにブロードキャストされ、その結果、ブロードキャストチャネルについて均一な波放射パターン（すなわち、ブロードビーム信号）を維持し、これにより、許容可能な信号対雑音比（SNR：signal  to  noise  ratio）が全体セル上で維持されることができることが典型的には望ましい。逆に、ユニキャスト信号は、空間選択性によって、例えば、他の位置でより低いSNRを犠牲にして意図した受信機の位置でより高いSNRを達成することにより、ビームフォーミング利得性能の利点を（すなわち、ナロービーム信号で）引き出す。
【００３７】
同じ送信駆動回路（例えば、同じ増幅器セット）がユニキャスト及びブロードキャスト信号を放出するために使用される場合、ブロードキャストチャネルとユニキャストチャネルとの間のカバレッジギャップが生じ得る。カバレッジギャップは、ユニキャストされるユーザ装置（UE：User  Equipment）についてのM-MIMOビームフォーミング利得及びブロードキャスト信号についての等方性放射パターンにほぼ等しくなる。さらに、理想に近い等方性放射パターンを達成するために、アンテナ間での電力分配は、不均一になる必要があり、これは、カバレッジを更に低減する。したがって、かなりのカバレッジギャップ及び／又は不均一なアンテナ電力分配なしに、M-MIMOシステムが同時にブロードキャスト及びユニキャスト信号を効率的に通信することを可能にするための技術が望まれる。
【００３８】
この開示の態様は、ユニキャスト及びブロードキャスト信号を同時に放出する場合、信号性能を向上させるために、M-MIMOアンテナアレイ上で通信するために複数の電力増幅器セットを使用する。いくつかの実施例では、１つの電力増幅器セットは、ブロードビーム信号（例えば、ブロードキャスト信号）を増幅するために使用され、他の電力増幅器セットは、ナロービーム信号（例えば、ユニキャスト信号）を増幅するために使用される。次に、増幅されたナロービーム及びブロードビーム信号は、例えば、無線周波数（RF：radio  frequency）コンバイナを使用して合成され、合成信号は、M-MIMOアレイ上でブロードキャストされる。一実施例では、ブロードビーム信号は、システム情報（例えば、制御、スケジューリング等）を搬送し、ナロービーム信号は、非システム情報（例えば、データ等）を搬送する。この開示の実施例は、ナロービーム信号により受けるビームフォーミング利得にかなり影響を与えることなく、ブロードキャスト信号について送信ダイバーシチを維持する。いくつかの実施例では、ブロードビーム電力増幅器セットは、ブロードビーム信号が放出されていない期間中にオフにされる（或いは電源ダウンされる）。いくつかの実施例では、ブロードビーム電力増幅器は、他のシステムで使用されるものより少ない機能を必要としてもよく（例えば、特定のサブバンド上で送信しさえすればよい）、これは、他のシステム、例えば、従来のM-MIMO及び非M-MIMOネットワークで使用されるものより複雑でない及び／又は小さい電力増幅器（例えば、より安価な構成要素）の実現を可能にし得る。開示の態様は、ブロードキャスト情報について向上したダイバーシチを達成するために、ブロードキャスト信号についてアンテナアレイにおいて相互にかなり隔てられたアンテナを含んでもよい。
【００３９】
図１は、データを通信するためのネットワーク100を示す。ここでの説明のために、セルラ通信ネットワークは、ロングタームエボリューション（LTE：Long  Term  Evolution）セルラ通信ネットワークである。しかし、本発明はこれに限定されない。この開示は、データが通信される複数のサブキャリア周波数を含む下りリンクチャネルを有するいずれかの種類のセルラ通信ネットワーク又は無線通信ネットワークに適用可能である。一般的に、ネットワーク100は、アクセスポイント（AP：access  point）110を有する。例示的なLTEネットワークの状況において、AP110はまた、拡張ノードB（eNode  B：enhanced  node  B）と呼ばれてもよい。ネットワーク100はまた、カバレッジエリア101と、複数のモバイルデバイス120と、バックホールネットワーク130とを有する。AP110は、基地局、拡張基地局（eNode  B：enhanced  base  station）、フェムトセル及び他の無線可能なデバイスのように、特に、モバイルデバイス120と上りリンク（点線）及び／又は下りリンク（破線）接続を確立することにより無線アクセスを提供可能ないずれかの構成要素を有してもよい。モバイルデバイス120は、ユーザ装置（UE：user  equipment）、移動局（STA）又は他の無線可能なデバイスのように、AP110と無線接続を確立可能ないずれかの構成要素を有してもよい。バックホールネットワーク130は、データがAP110とリモートエンド（図示せず）との間で交換されることを可能にするいずれかの構成要素又は構成要素の集合でもよい。いくつかの実施例では、ネットワーク100は、中継器、低電力ノード等のような様々な他の無線デバイスを有してもよい。
【００４０】
図２は、M-MIMOのための電力増幅器の送信機アーキテクチャ616aの実施例を示す。図示のように、実施例の送信機アーキテクチャ616aは、ブロードキャスト（BC：broadcast）データ及びユニキャスト（UC：unicast）データのための異なる電力増幅器セットを含む。いくつかの実施例では、UC電力増幅器セットは、M-MIMOアレイ200におけるアンテナ毎に１つの増幅器を含み、M-MIMOアレイ200のサブセット（例えば、２つのアンテナ）のみが、BC信号を送信するために使用される。このサブセット内のアンテナ毎に、１つのみのBC  PAがそれに接続される。全てのアンテナはUCデータ送信に使用されるため、このサブセット内の各アンテナは、それに接続されたUC  PA（すなわち、M-MIMO  PA）を同様に有することができる。BC  PA及びUC  PAの双方がM-MIMOアレイ200において同じアンテナに接続される場合、M-MIMOアレイ200におけるそれぞれのアンテナに信号を送信する前に信号を合成するためにRFコンバイナ202が使用される。
【００４１】
いくつかの実施例では、BC電力増幅器セットは、電力を節約するために、ブロードキャスト送信の間に周期的にオフにされるか、或いは電源ダウンされる。ユニキャスト及びブロードキャスト信号は、同時に送信されることができる。いくつかの実施例では、ユニキャスト及びブロードキャスト信号は、異なる周波数帯域上で通信される。BC電力増幅器セットは、狭帯域ブロードキャスト送信のために適合されてもよい。UC電力増幅器セットは、広帯域ユニキャスト送信のために適合されてもよい。
【００４２】
図３は、M-MIMOのための実施例の無線周波数チャネル構成を示す。一番上の周波数チャネル構成では、ブロードキャスト信号は、狭帯域送信を介して通信されるが、ユニキャスト信号は、広帯域送信を介して、例えば、ブロードキャスト信号により占有されていない周波数スペクトルの部分上で通信される。いくつかの実施例では、ブロードキャスト信号は、全てより少ない時間間隔で送信されてもよく、ブロードキャストPAは、ブロードキャスト信号が通信されない期間中に電源ダウンされてもよい。このような期間において、ユニキャスト信号は、一番下の周波数チャネル構成により示されるように、そうでなければブロードキャスト信号に確保されていたスペクトルの部分上で通信されてもよい。
【００４３】
この開示の実施例は、特にシステム全体にわたる情報のブロードキャストのために２つの別々のPAを使用する。実施例では、ブロードキャスト信号及びデータ信号は、RFコンバイナ202を通じて合成され、次にアンテナに供給される。実施例では、ブロードキャスト信号のためのPAは、使用中でない場合、周期的にオフにされることができる。
【００４４】
この開示の態様は、セル全体にわたるシステム情報のブロードキャストのための同等の（データに対する）カバレッジを提供し、これは、M-MIMOネットワークにおいて重要な技術構成要素になり得る。実施例は、インフラストラクチャ装置、例えば、アクセスポイント等において実現されてもよい。
【００４５】
図４は、M-MIMOのための送信機アーキテクチャ616bの代替の実施例を示す。図示のように、送信機アーキテクチャ616bは、システム全体にわたるブロードキャストを達成するために、２つの別々の電力増幅器を（ユニキャストのための高電力PAも同様に）使用する。この例では、ユニキャストデータは、M-MIMOアレイにおいてブロードキャストデータと異なるアンテナ上で送信される。
【００４６】
図５は、M-MIMOのための無線周波数チャネル構成の実施例を示す。図示のように、ブロードキャストPAは、ブロードキャスト信号が送信されていない期間中のユニキャスト送信のために使用される。ブロードキャスト電力増幅器がユニキャストのためにも使用される場合、帯域幅のより広い部分を占有することができるため、このようなシナリオは、移動性の高いUEに特によく適合されてもよい。
【００４７】
PAPRは、ピーク電力に対する送信機内の電力増幅器の平均出力電力レベルを定義する電力特性である。より高いPAPRは、送信機の電力増幅器がより低い電力レベルで動作する必要があることを意味する。他方、低いPAPRは、送信機での電力増幅器がピーク電力に対してより高い平均電力レベルで動作することができることを意味する。一般的に、OFDM信号x(t)のPAPRは、最大瞬時電力とその平均電力の比として定義される。
【数１】
2017535996.tif 000016
ここで、PPERKはピーク出力電力を表し、PAVERAGEは平均出力電力を表す。E[・]は期待値を示し、xnは変調入力シンボルxkにおいて逆高速フーリエ変換（IFFT：Inverse  Fast  Fourier  Transform）演算を行うことにより取得される送信OFDM信号を表す。xnは以下のように表される。
【数２】
2017535996.tif 000017
ここで、Wはいわゆる「回転因子」を表し、
【数３】
2017535996.tif 000018
であり、
【数４】
2017535996.tif 000019
である。
【００４８】
低PAPR系列は、比較的良好な自己相関特性を有する情報の集合を示す。理想的には、低PAPR系列の自己相関は、デルタインパルス関数（ディラックのデルタ関数とも呼ばれる）により提供される自己相関である。このような低PAPR系列の一例は、Zadoff-Chu系列である。Zadoff-Chu系列は、複素数値の数学系列であり、これは、無線で通信される信号に適用された場合、一定の振幅の電磁気信号を生じる。低PAPRを有するバイナリ系列を含む、他の低PAPR系列も使用されることができる。低PAPR系列の他の例は、Golay相補系列である。Golay相補系列は、これらのフーリエ変換がせいぜい2のPAPRを有するという特性を有し、これは3dBに等しい。他の低PAPR系列は、いわゆる離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）（LTEではシングルキャリアFDMAとしても知られる）を含む。
【００４９】
ここで、低PAPR機構として繰り返しクリッピング及びフィルタリング（ICF：iterative  clipping  and  filtering）を使用するシステムの例示的なブロック図を示す図８に参照が行われる。入力データは、直列・並列変換器802で直列ストリームから並列出力に変換される。QPSKマッパ804は、並列データ表現を変調し、IFFTモジュール806は、QPSK変調されたデータにおいて逆高速フーリエ変換を実行する。並列・直列変換器808は、低PAPR機構810への提示のためにIFFTモジュール806の並列出力を直列データストリームに変換し戻す。低PAPR機構810（より詳細に以下に説明する）は、並列・直列変換器808に結合された入力と、デジタル・アナログ変換器812に結合された出力とを有する。
【００５０】
ここで、FFT／IFFTを使用した繰り返しクリッピング及びフィルタリング（ICF：iterative  clipping  and  filtering）モジュール810のためのステップの例示的なフロー図を示す図９に参照が行われる。当業者は、この開示の範囲から逸脱することなく、（例えば、DCT／IDCT変換を使用した）他の低PAPRクリッピング及びフィルタリング機構を認識することが理解されるべきである。
【００５１】
ステップ900において、並列・直列変換器808からの変調シンボルは、繰り返しクリッピング及びフィルタリング（ICF：iterative  clipping  and  filtering）モジュール810に結合され、繰り返し数が設定される。ステップ902において、入来シンボルのピークが検出され、クリッピングされた大きさを有するシンボルを生成するためにクリッピングレベルが計算される。ステップ904において、クリッピングされた大きさのシンボルは、FFTを使用して周波数ドメインの信号に変換される。ステップ906は、雑音を低減するために、ステップ904からの信号をフィルタリングする。ステップ906からの出力は、IFFTを使用することにより時間ドメインに変換される。ステップ900において設定された繰り返し数が満たされる場合、ステップ912は、低PAPRシンボルを出力し、そうでない場合、ステップ902〜910の他の繰り返しが行われる。
【００５２】
OFDMAに基づく通信の状況における「低」或いは「低減された」PAPRという用語は、PAPR低減機構（クリッピング及びフィルタリング又は前述の系列のいずれかを使用することによるもの等）に従って低減され、これにより、OFDMAに基づく通信に関連するPAPRが、比較的高いPAPRに関連する従来のOFDMAに基づく通信に比べて低い或いは低減されるいずれかのPAPRを示す。いくつかの実現では、いくつかの実施例に従った技術を使用して達成されることができる低PAPRは、シングルキャリア周波数分割多元接続（SC-FDMA：single-carrier,  frequency  division  multiple  access）通信システムにより提供されるPAPRのオーダーである。しかし、OFDMA通信において達成されることができる低PAPRは、SC-FDMAで実行されるように、複数のサブキャリア上にデータを拡散させるためにデジタルフーリエ変換（DFT：Digital  Fourier  Transform）を適用する必要なく成し遂げられることができる。当業者により理解されるように、全てのPAPR低減アルゴリズムは、ある程度の複雑性を追加する。しかし、DFT拡散は、全てのデータが１つのサブバンド内で拡散されることを必要とする。
【００５３】
送信される情報もまた、低PAPR系列のプールの選択された少なくとも１つにマッピングされてもよい。次に、選択された少なくとも１つの低PAPR系列は、変調され、OFDMAに基づく無線リンク上で無線送信される。
【００５４】
PSS及びSSS
セルラ通信ネットワークがLTEネットワークである実施例について、直交周波数分割多元接続（OFDMA：Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）チャネルは、アクセスポイント110とUE120との間の下りリンクチャネルとして使用され、シングルキャリア周波数分割多元接続（SC-FDMA：Single-Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access）チャネルは、UE120からアクセスポイント110への上りリンクのための上りリンクチャネルとして使用される。当業者により理解されるように、OFDMA及びSC-FDMAの双方は、複数の密接に配置されたサブキャリア周波数がデータを搬送するために使用されるデジタルマルチキャリア変調方式である。したがって、OFDMAチャネル及びSC-FDMAチャネルの双方について、チャネルの帯域幅（ここでは全帯域幅と呼ばれる）は、対応するサブキャリア周波数を有する複数のサブバンドを含む。
【００５５】
UEへの下りリンクのために電力増強を提供するために、アクセスポイント110は、下りリンクチャネルの全帯域幅におけるサブキャリア周波数のサブセットを、UE120への下りリンクのための低減された帯域幅のチャネルとして識別する。
【００５６】
PSS及びSSS共通ブロードキャスト信号の場合、中心の62サブキャリアのみが送信される必要がある。したがって、（M-MIMOアレイにおけるPAに対する）PA要件は、GA-10log(NSC/62)(dB)に等しく、ここで、GAは、ビームフォーミング利得であり、NSCはシステム内の合計サブキャリア数である。例えば、LTEにおける10MHzシステムでは、NSC=600である。
【００５７】
図３は、62サブキャリアの狭帯域上でこの開示の原理に従って送信されるPSS及びSSS共通ブロードキャスト信号を示す。下りリンクについて低減された帯域幅のチャネルを使用することにより、且つ全送信電力又は実質的に全送信電力で送信することにより、送信電力密度又は信号電力密度は、下りリンクチャネルの全帯域幅におけるサブキャリア周波数にわたって拡散するのではなく、低減された帯域幅のチャネルにおける62サブキャリア周波数に集中する。その結果、UE120への下りリンクについて電力増強が提供される。
【００５８】
送信ダイバーシチを導入するために、ベクトルホッピングが使用されることができる。プリコーディングベクトルホッピングは、各シンボルが定数により乗算される既知の送信ダイバーシチ方式であり、これは、低PAPA特性に影響を与えない。２つのアンテナの重みは、好ましくは、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にし、新たな無線フレームの始まりにリセットされる。ここで、Tはベクトル転置を示す。
【００５９】
好ましくは、PSS及びSSSは、いずれか所与のサブフレーム内で同じアンテナポートから送信される。しかし、異なるサブフレーム間では、これらは、好ましくは異なるアンテナポートから送信され、したがって、時間切り替えアンテナダイバーシチから利益を受ける。アンテナポートは、必ずしも物理アンテナに対応する必要はなく、むしろ、これらの参照信号系列により区別される論理エンティティである。複数のアンテナポートの信号は、単一の送信アンテナで送信されることができる。対応して、単一のアンテナポートは、複数の送信アンテナにわたって拡散されることができる。
【００６０】
PBCH
同様に、ブロードキャストPAは、PBCHのために中心の72サブキャリア内で送信しさえすればよいため、（M-MIMOアレイにおけるPAに対する）PA要件は、GA-10log(NSC/62)(dB)に等しく、ここで、GAは、ビームフォーミング利得であり、NSCはシステム内の合計サブキャリア数である。例えば、LTEにおける10MHzシステムでは、NSC=600である。
【００６１】
時空間ブロック符号化に基づく送信ダイバーシチ（STTD：space-time  block  coding  based  transmit  diversity）を用いたDFT-S-OFDMは、PBCHにおいてPAPRを低減するために使用されることができる。DFT-S-OFDMは、四相位相シフトキーイング（QPSK：Quadrature  Phase  Shift  Keying）変調について非常に低いPAPRを有し、DFT-S-OFDM送信からは無視できるほどの性能の低下が観測される。72サブキャリアは、ほぼ平坦なチャネルをカバーする。PBCHは、好ましくは最悪の場合のUEについて設計され、UEの移動性によるSTTDの低下は小さい。
【００６２】
時空間送信ダイバーシチ（STTD：space  time  transmit  diversity）は、信号の複数の送信されたバージョンにおける冗長性を利用するために、時空間ブロック符号（STBC：space  time  block  code）を利用して送信ダイバーシチを取得する方法である。STTDの１つの目的は、レイリーフェージングを平滑化し、マルチパス伝搬環境において無線リンクの双方のエンドで単一のアンテナのみを使用する場合に観測される効果を削減することである。ダイバーシチは、各UEについて、特にセル端の近くでリンク信頼性を向上させ、また、いずれか特定の時点でユーザの集合の平均性能も向上させる。STTDは、通常では１つのアンテナから直接送信されるデータシンボル{S1,S2}の連続した対を取り、サブキャリアシンボルに適用される。２つの送信アンテナでは、シンボル{S1,S2}は、アンテナ#1から変更されずに送信され、同時にアンテナ#2から系列{-S2*,S1*}が送信される。
【００６３】
PDCCH及びPDSCH
OFDMは、ロバストな送信のために（QPSK変調のため）積極的なPAPR低減及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で使用される。いわゆるSFTD（場合によっては空間周波数ブロック符号化（SFBC：Space-Frequency  Block  Coding）と呼ばれる）では、連続シンボル（例えば、a0,a1,a2,a3,...）のブロックは、第１のアンテナのOFDMサブキャリアに直接マッピングされ、シンボルの対の順序において変更された同じ変調シンボルの負の複素共役バージョン（例えば、-a*1,a*0,-a*3,a*2）は、第２のアンテナの対応するサブキャリアにマッピングされる。通常では、UEにトランスペアレントなPAPR低減がより大きい誤りベクトル度（EVM：Error  Vector  Magnitude）をもたらすとしても、PDCCH及びPDSCHは、QPSK変調を使用し、QPSK変調は、より大きいEVMに耐えることができるため、PAPR低減は、「より積極的」になり得る。UEにトランスペアレントなPAPR低減は、どのPAPR低減技術がデータを受信するために送信機で使用されるかをUEが知る必要がないという事実を示す。
【００６４】
EVMは、送信機（又は受信機）の性能を定量化するために使用される指標である。理想的な送信機により送信された信号又は理想的な受信機により受信された信号は、正確に理想的な位置に全てのコンステレーション点を有するが、実現における様々な不完全性（キャリア漏れ、低いイメージ抑圧比、位相雑音等）は、実際のコンステレーション点を理想的な位置から逸脱させる。略式では、EVMは、どのくらい点が理想的な位置から離れているかの指標である。
【００６５】
雑音、歪み、擬似信号及び位相雑音は、全て理想的な位置からのコンステレーション点の逸脱に寄与するため、したがって、EVMは、デジタル通信において使用する無線受信機又は送信機の品質の包括的な指標を提供する。典型的な位相シフトキーイング復調処理における段階の１つは、EVM計算において理想的な送信信号のための合理的に信頼性のある推定として使用されることができるI-Q点のストリームを生成する。
【００６６】
クリッピング及びフィルタリングのようなPAPR低減機構について、EVMは、どのくらい厳格に信号がクリッピングされたかにより決定される。信号が厳格にクリッピングされるほど、PAPRは低くなるが、EVMは高くなる。QPSKは、より高い変調より厳格なEVMに耐えることができるため、より多くのクリッピングが行われることができる、或いは別の言い方をすれば、より低いPAPRが達成されることができる。「より積極的」という語句は、PAPRにおけるより大きい低減を示す。通常では、PAPR低減が実行される場合、所与の信号のための変調次数は未知である。信号がQPSKであることが知られている場合、より高いEVMを犠牲にしてより低いPAPRが達成されることができる。「より積極的」という語句は、信号の変調次数が未知である場合の適度のPAPR低減に対して相対的である。
【００６７】
ここで、実施例に従ってここに記載のシステム、デバイス及び方法を実現するために使用され得るプラットフォームの、例示的であるが排他的ではない物理レイヤの図を示す図６に参照が行われる。
【００６８】
トランスポートブロックデータは、エラー検出のために巡回冗長検査（CRC：cyclic  redundancy  check）モジュール600を通過する。CRCモジュール600は、物理レイヤに通過する前に、MACレイヤから受信したトランスポートブロックデータにCRC符号を付加する。トランスポートブロックは、パリティビットを生成するために、巡回生成多項式により分割される。次に、これらのパリティビットは、トランスポートブロックの終わりに付加される。
【００６９】
物理レイヤは、チャネル符号化モジュール601と、レートマッチングモジュール602と、スクランブラモジュール604と、変調マッパモジュール606と、レイヤマッピングモジュール608と、プリコーディングモジュール610と、リソースエレメントマッパ612と、信号生成器（OFDMA）モジュール614と、電力増幅器モジュール616とを有する。
【００７０】
チャネル符号化モジュール601は、その間に特定のインターリーブを有する畳み込みエンコーダでデータをターボ符号化する。レートマッチングモジュール602は、前後のトランスポートブロックの間のレート調整器又はバッファとして動作する。スクランブラモジュール604は、入力ビットからスクランブルされたビットのブロックを生成する。
【００７１】
リソースエレメント及びリソースブロック（RB：resource  block）は、物理チャネルを作る。RBは、リソースエレメントの集合である。リソースエレメントは、１つのOFDMシンボル上の単一のサブキャリアであり、空間多重化で複数の変調シンボルを搬送する。周波数ドメインでは、RBは、割り当てられることができるリソースの最も小さい単位を表す。LTE-Aでは、RBは、0.5ミリ秒スロットの持続時間の間の180KHzのスペクトル帯域幅を表す時間周波数リソースの単位である。
【００７２】
変調マッパモジュール606は、指定された変調方式で入力のビット値を複素変調シンボルにマッピングする。一実施例では、変調方式は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）である。他の実施例では、変調方式は、積極的なPAPR低減を有するOFDMである。
【００７３】
空間多重化は、効果的に各RBを複数回再利用して、単一のリソースブロック（RB：resource  block）上に個々のUEへのデータの複数のストリームを生成し、したがって、スペクトル効率を増加させる。レイヤマッパモジュール608は、データ系列を複数のレイヤに分割する。
【００７４】
プリコーディングモジュール610は、送信前にレイヤを合成するための複素重み行列のセットにより、複数のビームがM-MIMOシステムにおいて同時に送信されることを可能にする送信ビームフォーミングの概念に基づく。ベクトルホッピングは、好ましくは、送信ダイバーシチのために使用される。プリコーディングモジュール610は、好ましくは、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にした２つのアンテナの重み付けと、新たな無線フレームの始まりでのリセットとでベクトルホッピングする。
【００７５】
リソースエレメントマッピングモジュール612は、データシンボル、参照信号シンボル及び制御情報シンボルをリソースグリッド内の特定のリソースエレメントにマッピングする。
【００７６】
信号生成器614は、リソースエレメントマッピングモジュール612とPAアレイ616との間に結合される。PAアレイ616は、アンテナアレイ200を駆動し、好ましくは、実質的にそれぞれ図２及び４に示すいずれかのPAアレイ616a又は616bのものの形式を有する。
【００７７】
PAアレイ616は、図３に示す狭いサブバンドリソース上で共通ブロードキャストチャネル（例えば、PSS、SSS、PBCH、PDCCH及びPDSCH）を送信する。離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）又はOFDMは、好ましくは、PAアレイ616内の専用のPAの等級要件を更に下げるために、ブロードキャスト信号について積極的なPAPR低減で使用される。
【００７８】
ここで、この開示の原理を実施するためのモバイルデバイスの例示的なブロック図を示す図７に参照が行われる。
【００７９】
処理モジュール700は、無線ベースバンド機能を実行する。これらの機能は、デジタルシグナルプロセッサ（DSP：Digital  Signal  Processor）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA：Field  Programmable  Gate  Array）、特定用途向け集積回路（ASIC：Application  Specific  Integrated  Circuit）、汎用プロセッサ、ソフトウェア又はこれらの組み合わせを含む複数の異なる実現を使用して実行されることができる。入力及び出力信号を変調及び復調するために使用される方法は、ミドルウェア、例えば、コモン・オブジェクト・リクエスト・ブローカー・アーキテクチャ（CORBA：common  object  request  broker  architecture）又はJAVA仮想機械に機能的に類似する仮想無線機械を含むが、これらに限定されない様々な方法論を使用してもよい。処理モジュール700は、この開示の原理に従って、利用可能な帯域幅よりかなり狭い周波数帯域上で送信機からブロードビーム信号を受信し、内容を抽出するためにブロードビーム信号を復調する方法を実行する。復調器は、好ましくは、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）符号化信号を復調する。
【００８０】
アンテナ又はアンテナ群702は、干渉、マルチパス及び雑音を最小化するために、方向特性に対する利得を提供する。
【００８１】
RF信号は、アンテナ702により取得され、フレキシブルRFハードウェア704により、フィルタリングされ、低雑音増幅器（LNA：low  noise  amplifier）で増幅され、局部発振器（LO：local  oscillator）でベースバンド（又はIF）にダウンコンバートされる。入来信号は、アナログ・デジタル変換器（ADC：analog  to  digital  converter）706でデジタル化している。同様に、送出デジタル信号は、デジタル・アナログ変換器（DAC：digital  to  analog  converter）706によりアナログに変換される。デジタルフィルタリング（チャネリゼーション）及びサンプルレート変換は、ADC706の出力を処理モジュール700にインタフェース接続するためのモジュール708により提供される。同様に、モジュール708は、変調波形を生成する処理モジュール700をデジタル・アナログ変換器706にインタフェース接続するために、デジタルフィルタリング及びサンプルレート変換を提供する。
【００８２】
本発明の例に従って、低PAPR系列で変調されたブロードビーム信号を受信するためのモバイルデバイスが開示される。
【００８３】
例１：マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機でブロードビーム信号をユーザ装置（UE：User  Equipment）に送信する方法であって、
【００８４】
低ピーク対平均電力比（PAPR）系列で前記ブロードビーム信号を変調するステップと、
【００８５】
利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で前記変調されたブロードビーム信号を送信するステップと
を有する方法。
【００８６】
例２：前記低PAPR系列は、Zadoff-Chu系列である、例１に記載の方法。
【００８７】
例３：前記低PAPR系列は、Golay相補系列である、例１に記載の方法。
【００８８】
例４：前記ブロードビーム信号は、プライマリ同期信号である、例１に記載の方法。
【００８９】
例５：前記利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、前記周波数帯域は、前記利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される、例４に記載の方法。
【００９０】
例６：前記ブロードビーム信号は、セカンダリ同期信号である、例１に記載の方法。
【００９１】
例７：前記利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、前記周波数帯域は、前記利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される、例６に記載の方法。
【００９２】
例８：前記低PAPR系列に影響を与えることなく、ベクトルホッピングを通じて送信ダイバーシチを導入するステップを更に有する、例１に記載の方法。
【００９３】
例９：前記ベクトルホッピングは、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にして２つのアンテナに重みを付ける、例８に記載の方法。
【００９４】
例１０：前記ベクトルホッピングは、それぞれ新たな無線フレームでリセットされる、例９に記載の方法。
【００９５】
例１１：前記ブロードビーム信号は、物理ブロードキャスト制御チャネル信号である、例１に記載の方法。
【００９６】
例１２：前記利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、前記周波数帯域は、前記利用可能な帯域幅の中心の72サブキャリアとして定義される、例１１に記載の方法。
【００９７】
例１３：前記低PAPR系列は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）である、例１１に記載の方法。
【００９８】
例１４：前記DFT-S-OFDMは、時空間ブロック符号化に基づく送信ダイバーシチ（STTD：Space-Time  block  coding  based  Transmit  Diversity）で使用される、例１３に記載の方法。
【００９９】
例１５：前記ブロードビーム信号は、物理下りリンク制御チャネル信号である、例１に記載の方法。
【０１００】
例１６：前記物理下りリンク制御チャネル信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で変調される、例１５に記載の方法。
【０１０１】
例１７：前記低PAPR系列は、PAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKである、例１６に記載の方法。
【０１０２】
例１８：前記ブロードビーム信号は、物理下りリンク共有チャネル信号である、例１に記載の方法。
【０１０３】
例１９：前記物理下りリンク共有チャネル信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で変調される、例１８に記載の方法。
【０１０４】
例２０：前記低PAPR系列は、PAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKである、例１９に記載の方法。
【０１０５】
例２１：前記マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機は、前記送信機によりサービスを受けるユーザ装置（UE：User  Equipment）の数より大きいアンテナ数を有する、例１に記載の方法。
【０１０６】
例２２：ユーザ装置（UE：User  Equipment）へのブロードビーム信号の送信のためのマルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機であって、
【０１０７】
前記ブロードビーム信号を増幅するように構成された電力増幅器セットを有し、前記電力増幅器セットは、利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で前記ブロードビーム信号を送信し、前記電力増幅器セットは、低ピーク対平均電力比（PAPR）系列で前記ブロードビーム信号を変調するように構成される送信機。
【０１０８】
例２３：前記低PAPR系列は、Zadoff-Chu系列である、例２２に記載の送信機。
【０１０９】
例２４：前記低PAPR系列は、Golay相補系列である、例２２に記載の送信機。
【０１１０】
例２５：前記ブロードビーム信号は、プライマリ同期信号である、例２２に記載の送信機。
【０１１１】
例２６：前記利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、前記周波数帯域は、前記利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される、例２５に記載の送信機。
【０１１２】
例２７：前記ブロードビーム信号は、セカンダリ同期信号である、例２２に記載の送信機。
【０１１３】
例２８：前記利用可能な帯域幅は、複数のサブキャリアを有し、前記周波数帯域は、前記利用可能な帯域幅の中心の62サブキャリアとして定義される、例２７に記載の送信機。
【０１１４】
例２９：前記低PAPR系列に影響を与えることなく、送信ダイバーシチを導入するためのベクトルホッピング回路を更に有する、例２２に記載の送信機。
【０１１５】
例３０：前記ベクトルホッピング回路は、サブフレーム毎に[+1,+1]Tと[+1,-1]Tとを交互にして２つのアンテナに重みを付ける、例２９に記載の送信機。
【０１１６】
例３１：前記ベクトルホッピング回路は、それぞれ新たな無線フレームでリセットされる、例３０に記載の送信機。
【０１１７】
例３２：前記ブロードビーム信号は、物理ブロードキャスト制御チャネル信号、物理下りリンク制御チャネル信号又は物理下りリンク共有チャネル信号のうち１つである、例２２に記載の送信機。
【０１１８】
例３３：前記ブロードビーム信号は、直交周波数分割多重化（OFDM：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）及び空間周波数送信ダイバーシチ（SFTD：Space-Frequency  Transmit  Diversity）で符号化される、例２２に記載の送信機。
【０１１９】
例３４：低PAPR系列で前記ブロードビーム信号を変調することは、PAPRを更に低減するために繰り返しクリッピングによるQPSKにより実行される、例２２に記載の送信機。
【０１２０】
例３５：ユニキャスト信号を増幅するように構成された第２の電力増幅器セットを更に有する、例２２に記載の送信機。
【０１２１】
例３６：前記マルチプル・インプット・マルチプル・アウトプット（MIMO：Multiple-Input  Multiple-Output）送信機は、前記送信機によりサービスを受けるユーザ装置（UE：User  Equipment）の数より大きいアンテナ数を有する、例２２に記載の送信機。
【０１２２】
例３７：モバイルデバイスによる実行のための方法であって、
【０１２３】
利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で送信機からブロードビーム信号を受信するステップであり、前記ブロードビーム信号は、低ピーク対平均電力比（PAPR）系列で変調されるステップと、
【０１２４】
内容を抽出するために前記ブロードビーム信号を復調するステップと
を有する方法。
【０１２５】
例３８：復調するステップは、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）を使用する、例３７に記載の方法。
【０１２６】
例３９：前記ブロードビーム信号は、ブロードキャスト信号である、例３７に記載の方法。
【０１２７】
例４０：利用可能な帯域幅より狭い周波数帯域上で送信機からブロードビーム信号を受信するように構成された受信機であり、前記ブロードビーム信号は、低ピーク対平均電力比（PAPR：Peak-to-Average-Power-Ratio）系列で変調される受信機と、
【０１２８】
内容を抽出するために前記ブロードビーム信号を復調するように構成された復調器と
【０１２９】
を有するモバイルデバイス。
【０１３０】
例４１：前記復調器は、離散フーリエ変換拡散直交周波数分割多重化（DFT-S-OFDM：Discrete  Fourier  Transform  Spread  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）を使用する、例４０に記載のモバイルデバイス。
【０１３１】
この開示は、特定の実施例及び一般的に関連する方法を記載しているが、これらの実施例及び方法の変更及び置換は、当業者に明らかになる。したがって、例示的な実施例の前述の説明は、この開示を定義又は束縛しない。以下の特許請求の範囲により定義されるこの開示の範囲から逸脱することなく、他の変形、置換及び変更も可能である。
【国際調査報告】
2017535996.tif 000020
2017535996.tif 000021