ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための方法およびシステム
【課題】本発明の実施の形態は、ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための方法およびシステムを開示する。
【解決手段】ネットワークは、直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用する。本方法は、送信機においてダイバーシティ化信号を生成する。ダイバーシティ化信号は、データ要素を表すダイバーシティ化要素を含み、各データ要素が複数のダイバーシティ化要素によって表されるようにされる。その数は、ダイバーシティの度合いに等しい。ダイバーシティ化信号を直交行列に基づいて変更して、拡散信号を作成する。直交行列の列は、ベクトルによって形成され、該ベクトルは、互いに直交または準直交である。ネットワークにおいて拡散信号を送信する。
【解決手段】ネットワークは、直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用する。本方法は、送信機においてダイバーシティ化信号を生成する。ダイバーシティ化信号は、データ要素を表すダイバーシティ化要素を含み、各データ要素が複数のダイバーシティ化要素によって表されるようにされる。その数は、ダイバーシティの度合いに等しい。ダイバーシティ化信号を直交行列に基づいて変更して、拡散信号を作成する。直交行列の列は、ベクトルによって形成され、該ベクトルは、互いに直交または準直交である。ネットワークにおいて拡散信号を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には無線通信ネットワークに関し、より詳細には、無線ネットワークにおいて搬送波間干渉を低減することに関する。
【背景技術】
【０００２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用する通信ネットワークにおいて、帯域幅は、複数の副搬送波に分割される。同様に、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を用いたネットワークを使用して、複数の送受信機が同じ送信帯域幅を共有することができる。ＯＦＤＭＡも帯域幅を複数の副搬送波に分割し、副搬送波の重複しないサブセットを使用してデータを同時に送受信する。
【０００３】
ＯＦＤＭネットワークおよびＯＦＤＭＡネットワークは、高いスペクトル効率および複雑度の低い実装を提供し、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、および３ＧＰＰ−ＬＴＥのような多数の無線標準規格に従って設計されるネットワークにおいて使用される。ＯＦＤＭネットワークおよびＯＦＤＭＡネットワークにおいて、通信に利用可能な帯域幅は、Ｎ個の並列なチャネルまたは副搬送波からなるセットである。本明細書に定義される場合、搬送波または副搬送波は、アナログ信号またはデジタル信号を搬送する周波数である。単一のＯＦＤＭシンボルは、複数の副搬送波を含み、各副搬送波がデータを搬送する。該データは、直交振幅変調または位相偏移変調のようなデジタル変調方式に基づき、変調アルファベットとして表される。
【０００４】
理想的な状態では、副搬送波は、受信信号内の周波数領域において互いに直交を保つ、すなわち、１つの副搬送波のエネルギーは、別の副搬送波に関する受信信号内に存在しない。
【０００５】
しかしながら、周波数直交性は、多くの場合に、ドップラ周波数偏移および送信機と受信機との間の搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）によって損なわれる。そのような場合、１つの副搬送波からの信号は、搬送波間干渉（ＩＣＩ）として他の副搬送波の信号と干渉する。
【０００６】
図１（Ａ）は、副搬送波、すなわち、ＳＣ−１１０１、ＳＣ０１０２、およびＳＣ＋１１０３のエネルギー分布を、ＣＦＯが存在しないときの副搬送波離間に正規化された、周波数の関数として示している。周波数ｆ０における副搬送波ＳＣ０のエネルギーは、最大１０４に達する。副搬送波ＳＣ−１およびＳＣ＋１の信号のエネルギー１０５は、周波数ｆ０においてゼロである。これは、周波数が直交であるためである。
【０００７】
図１（Ｂ）は、ＣＦＯ１２０を受ける副搬送波のエネルギー分布を示している。周波数ｆ０における副搬送波ＳＣ−１およびＳＣ＋１のエネルギーは、非ゼロである。すなわち、副搬送波ＳＣ−１およびＳＣ＋１からのエネルギーが、副搬送波ＳＣ０に対する干渉となる。
【０００８】
ＩＣＩは、副搬送波からの受信エネルギーと、全ての他の副搬送波からの総エネルギーとの比、すなわち搬送波対干渉比（ＣＩＲ）によって定量化することができる。ＣＩＲは、ＣＦＯが増加するにつれ減少する。ＩＣＩは、ビット誤り率（ＢＥＲ）を増加させる可能性があり、重大なケースではネットワークを動作不可能にする。
【０００９】
ＩＣＩ低減
ＩＣＩの効果は、周波数領域等化（ＦＤＥ）、送信信号窓関数（transmit signal windowing）、およびＩＣＩ自己相殺のような多数の従来の方法を使用して低減することができる。
【００１０】
ＦＤＥに基づく方法は、ＣＦＯを推定する。次に、推定されたＣＦＯを使用して、行列が構築される。この行列を時間領域内の受信信号に適用することによって、ＩＣＩが低減される。しかしながら、ＣＦＯ補償は、ＣＦＯの適切な推定を必要とし、これによって雑音および受信機の複雑度が増大する。行列の計算複雑度は、高い。
【００１１】
送信信号窓関数は、周波数領域内の受信信号のオーバーサンプリングを実施する。オーバーサンプリングされた信号は、時間領域において、ハニング窓のようなローパスフィルタによってフィルタリングされる。
【００１２】
自己相殺方式は、各送信データシンボルを、α２ｋ＝−α２ｋ＋１となるように、反対の極性を用いて、隣接する副搬送波対にマッピングする。ここで、α２ｋは、２ｋ番目の副搬送波上のデータである。２ｋ番目および（２ｋ＋１）番目の副搬送波からの、ｍ番目（ｍ≠２ｋ、２ｋ＋１）の副搬送波に対する干渉は、部分的に互いに相殺される。
【００１３】
ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ送信機および受信機
図２は、固有の（built-in)周波数ダイバーシティを用いて、無線チャネルｈ２９９を介して信号２３０を通信する従来のＯＦＤＭ送信機２００および従来のＯＦＤＭ受信機を示している。受信信号２５１は、雑音ｎ（ｔ）２９８を含む。
【００１４】
送信機２００において、入力データ（シンボル）２０５は、シリアル−パラレル（Ｓ／Ｐ）モジュール２２５によって複数のブロックＡ２０１に分割される。各ブロックＡは、長さＭのベクトルであり、ベクトルの各要素ａｍは、入力データおよび変調フォーマットによって求められる値を有する複素数である。
【００１５】
インタリーブ化ダイバーシティモジュール（interleaved diversity module）２２１は、ブロックＡ２０１に基づいて、要素ｂｍ，ｋを含むインタリーブされ、ダイバーシティ化されたブロックＢ２０２を生成することによって、周波数ダイバーシティを加える。たとえば、ダイバーシティモジュールは、ブロックＡをＫ回反復してインタリーブされダイバーシティ化されたブロックＢを作成する。マッピングモジュール２２２は、トーンマッピング、パイロットおよびガード帯域ヌルトーン挿入を実施して、Ｎ点周波数領域シンボルＳ２０３を作成する。シンボルＳを、Ｎ点逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）２２３を使用して時間領域ＯＦＤＭシンボルｓ２０４にコンバートする。ＯＦＤＭシンボルｓを、パラレル−シリアルモジュールによってシリアルに順序付けする（２２４）。サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を付加してベースバンド信号ｓ’（ｔ）２０６を作成する。ベースバンド信号を無線周波数（ＲＦ）信号ｓＲＦ（ｔ）２３０にアップコンバートし（２０７）、チャネル２９９を介して送信する。
【００１６】
受信信号ｒＲＦ（ｔ）２５１を、離散ベースバンド信号ｒＢＢ（ｔ）２５６にダウンコンバートおよび離散化する。シリアル−パラレルモジュール２７１は、信号ｒＢＢ（ｔ）からサイクリックプレフィックスを除去し、信号ｒ（ｔ）２５２を生成する。そして、信号ｒ（ｔ）２５２を、ＤＦＴブロック２７２によって、周波数領域シンボルＲ２５３にコンバートする。マッピング解除モジュール２７３が、非データトーンを除去し、データシンボルＹ２５４を副搬送波結合モジュール２７４に渡す。モジュール２７４は、データＺ２５５を出力する。ここで、Ｚ内の各要素、すなわち、Ｚｍは、複数の副搬送波から結合された信号に基づいて作成される。出力Ｚ２５５は、連続出力ストリーム２５６に組み合わされる。
【００１７】
送信機および受信機は、周波数ダイバーシティに起因して改善された性能を提供する。しかしながら、送信機および受信機は、搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）に関する性能を改善しない。
【００１８】
したがって、ＣＦＯの下でのＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡネットワーク性能を改善することが所望されている。
【発明の概要】
【００１９】
本発明の実施の形態は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワークにおいて送信される信号における搬送波間干渉（ＩＣＩ）を、直交行列に基づいて信号を変更し、拡散信号を作成することによって低減することができるという認識に基づく。直交行列の列は、ベクトルによって形成され、行列内の列ベクトルのうちの幾つかまたはすべては、互いに直交または準直交である。拡散信号は、受信機において同じ直交行列に基づいて拡散解除する（de-spread）ことができる。
【００２０】
一実施の形態は、ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための方法を開示する。ネットワークは、直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用する。本方法は、本方法のステップを実施するためのプロセッサを備える。本方法は、送信機において、Ｍ個のデータ要素がＫ回反復されたものからなるダイバーシティ化信号Ｂを生成するステップと、低減されたＩＣＩでネットワークにおいて送信するのに適した拡散信号Ｄを作成するために、送信機において、Ｂ・Ｃに従って、ダイバーシティ化信号Ｂと直交行列Ｃとを乗算するステップ（ここで、直交行列は、Ｍ×Ｋ行列であり、直交行列内のＭ個の列は、Ｋ個のベクトル｛ｑ１，ｑ２，．．ｑＫ｝に対応し、該Ｋ個のベクトルは、直交である）と、ネットワークにおいて拡散信号Ｄを送信するステップとを含む。
【００２１】
本発明の別の実施の形態は、ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための方法を開示する。ネットワークは、直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用する。本方法は、送信機においてダイバーシティ化信号を生成する。ダイバーシティ化信号は、データ要素を表すダイバーシティ化要素を含み、各データ要素が複数のダイバーシティ化要素によって表されるようにされる。その数は、ダイバーシティ化の係数に等しい。ダイバーシティ化信号を直交行列に基づいて変更して、拡散信号を作成する。直交行列の列は、ベクトルによって形成され、該ベクトルは、互いに直交または準直交である。ネットワークにおいて拡散信号を送信する。
【００２２】
さらに、別の実施の形態は、ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するためのシステムを開示する。該ネットワークは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、該システムは、本方法のステップを実施するためのプロセッサを備え、該システムは、Ｍ個のデータ要素がＫ回反復されたものからなるダイバーシティ化信号Ｂを生成するために構成されるインタリーブ化ダイバーシティモジュールと、低減されたＩＣＩでネットワークにおいて送信するのに適した拡散信号Ｄを作成するために、送信機において、Ｂ・Ｃに従って、ダイバーシティ化信号Ｂと直交行列Ｃとを乗算するために構成される直交拡散モジュール（ここで、直交行列は、Ｍ×Ｋ行列であり、直交行列内のＭ個の列は、Ｋ個のベクトル｛ｑ１，ｑ２，．．ｑＫ｝に対応し、該Ｋ個のベクトルは、直交である）と、ネットワークにおいて拡散信号Ｄを送信するために構成される送信モジュールとを備える。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）が存在しない場合の、周波数の関数としての副搬送波エネルギー分布のグラフと、搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）が存在する場合の、周波数の関数としての副搬送波エネルギー分布のグラフである。
【図２】インタリーブされた副搬送波ダイバーシティの割当てを使用する従来のＯＦＤＭ送信機および受信機のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による、搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減しながら信号を送信するための方法のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態による拡散動作の概略図である。
【図５】周波数冗長性を用いた副搬送波マッピングのブロック図である。
【図６】本発明の実施形態による、ＩＣＩを低減しながら信号を受信するための方法のブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態による、信号を送信するための方法のブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態による、信号を受信するための方法のブロック図である。
【図９】副搬送波拡散モジュールを有するＯＦＤＭ送信機、および副搬送波拡散解除モジュールを有するＯＦＤＭ受信機の一例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態による、送信信号において搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための直交拡散モジュール３００を示している。このモジュールは、ＩＣＩ低減のための方法のステップを実施するための送信機内のプロセッサとすることができる。
【００２５】
モジュール３００は、インタリーブ化ダイバーシティモジュール２２１からダイバーシティ化信号Ｂ２０２を入力として取得し、出力として、マッピングおよびグルーピングモジュール２２２のための拡散信号Ｄ３０１を作成する。
【００２６】
図４に示すように、ダイバーシティ化信号２０２は、行列
Ｂ＝Ｐ×Ａ＝［ＡＴＡＴ，．．．ＡＴ］Ｔ４１０
によって表される。ここで、Ｐは、Ｋ個の要素Ｐ＝［１，１，．．．，１］Ｔからなる列ベクトルであり、Ｔは、転置演算子である。
【００２７】
行列Ｂは、ダイバーシティ化要素ｂｍ，ｋ４１５を有するＭ×Ｋの行列である。行列Ｂのｍ番目の列は、長さＫのベクトルである。
ＢＣｍ＝［ｂ１ｍ，ｂ２ｍ，．．．ｂｋｍ］＝［ａｍ，ａｍ，．．．ａｍ］
【００２８】
直交拡散モジュール３００は、ダイバーシティ化信号２０２と直交行列Ｃ３２１とを乗算して、拡散信号３０１を作成する。拡散信号は要素ｄｍ，ｋ４２０を有する行列であり、すなわち、
［ａ≠ｂ］について、Ｄ＝Ｂ・Ｃ、すなわちｄｍ，ｋ＝ｃｍ，ｋ・ｂｍ，ｋ
である。ここで、・は、内積演算子である。
【００２９】
直交拡散行列Ｃは、Ｍ×Ｋの行列である。直交拡散行列Ｃの各列ベクトルＣＣｍは、ベクトルの集合Ｑ４３０から選択される。
ＣＣｍ∈Ｑ＝｛ｑ１，ｑ２，．．ｑＬ｝
【００３０】
集合Ｑ内のベクトルは、実質的に直交である。本明細書に定義される場合、集合Ｑ内のベクトルは、それらのベクトルが互いに直交または準直交である場合に実質的に直交である。集合Ｑ内のベクトルは、
ｑＣｍ・ｑＣｍ＝Ｌ、且つｑＣｍ・ｑＣｍ’＝０
の場合に直交である。ここで、ｍ≠ｍ’である。
【００３１】
集合Ｑ内のベクトルは、
ｑＣｍ・ｑＣｍ＝Ｌ、且つｑＣｍ・ｑＣｍ’＜＜Ｌ
の場合に準直交である。ここで、Ｌは、定数であり、ｑＣｍおよびｑＣｍ’は、集合Ｑ内の任意の２つのベクトルである。
【００３２】
モジュール２２２は、拡散信号を、Ｎ副搬送波ＯＦＤＭシンボルＳ２０３内の副搬送波にマッピングする。すなわち、Ｓ＝Ｆｍａｐ（Ｄ）である。ここで、Ｆｍａｐは、マッピング関数である。ｎ番目の副搬送波のＯＦＤＭシンボルは、Ｓ（ｎ）＝ｄｍ，ｋ４２０である。
【００３３】
図５は、Ｋ個の副搬送波からＤＣｍへのマッピングを示している。ＤＣｍは、行列形式Ｄ内の拡散信号のｍ番目の列ベクトルであり、１つのデータ要素を表す。Ｋ個の副搬送波は、１つの副搬送波グループＧｍ１００３に割り当てられる。このため、拡散信号の要素は、同じデータ要素から導出される要素が同じ副搬送波グループにマッピングされるように、副搬送波グループ１００３にマッピングされる。
【００３４】
一実施の形態において、副搬送波グループＧｍ内の副搬送波は、均一に離間される。すなわち、Ｓ（ｍ＋ｋ（Ｍ−１））＝Ｓ（ｍ＋ｋＭ）＝ｄｍ，ｋ＝ａｍｃｍ，ｋである。ここで、ｍ＋ｋ（Ｍ−１）は、副搬送波グループＧｍ内のＭ番目の副搬送波のインデックスであり、ｍ＋ｋＭは、該グループ内の（Ｍ＋１）番目の副搬送波のインデックスであり、ｋは、これらの２つの副搬送波間に位置決めされる副搬送波の数である。
【００３５】
離間は、たとえば、異なるデータ要素を表す拡散信号の要素を１つの副搬送波ブロック１００１内に順序付けすることによって達成することができる。
【００３６】
図６は、直交拡散解除モジュール６００を示している。該直交拡散解除モジュール６００は、拡散モジュール３００によって実施される動作を逆に行う。モジュール６００は、マッピング解除モジュール２７３からマッピング解除された信号Ｙ２５４を受信し、直交拡散行列Ｃ＊３２１を使用して結合モジュール２７４のための拡散解除された信号Ｖ６０１を作成する。すなわち、Ｖ＝Ｙ・Ｃ＊である。拡散解除された信号Ｖ内の各要素は、以下のように表すことができる。
ｖｍ，ｋ＝ｙｍ，ｋ・ｃ＊ｍ，ｋ
ここで、演算子＊は、複素共役である。
【００３７】
実施例
図７は、直交拡散モジュール３００を用いて変更された送信機２００を使用して、搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減しながら、信号２０５を送信するための方法およびシステムのブロック図を示している。信号２０５は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワークを介して送信するのに適したデータを搬送する。シリアル−パラレルモジュール２２５は、信号を長さＭの入力信号のセットＡ２０１に分割する。各要素ａｍは、信号のデータ要素であり、通常、信号および変調形式に基づいて確定された値を有する複素数である。
【００３８】
ダイバーシティモジュール２２１は、入力信号の要素を、利用可能な副搬送波にマッピングするために複製することによって、信号に周波数ダイバーシティを加える。たとえば、ダイバーシティモジュールは、入力信号をＫ回複製して、ダイバーシティ化信号Ｂ２０２を生成する。すなわち、ダイバーシティ化信号内の各要素ａｍは、Ｋ回反復される。ここで、Ｋは、ダイバーシティの度合いである。単純にするために、１つのダイバーシティ化信号２０２のみが示されているが、実際には、ダイバーシティモジュールは、信号をダイバーシティ化信号のセットに分解することが容易に理解される。ダイバーシティ化信号は、データ要素を表すダイバーシティ化要素を含み、各データ要素が複数のダイバーシティ化要素によって表されるようにされる。その数は、ダイバーシティ化の係数に等しい。
【００３９】
１つの実施の形態では、図４に示すように、ダイバーシティ化信号２０２は、信号行列４１０として表される。信号行列の列は、１つのデータ要素を表すダイバーシティ化要素によって形成され、各列が異なるデータ要素を表すようにされる。
【００４０】
ダイバーシティ化信号２０２の値を、直交拡散モジュール３００によって直交行列３２１に基づいて変更し、拡散信号３０１を作成する。直交拡散モジュール３００は、ダイバーシティ化信号を直交行列Ｃと乗算し、拡散信号３０１を作成する。拡散信号は、要素ｄｍ，ｋ４２０を有する行列Ｄ４３０として、行列形式で書くことができる。
【００４１】
次に、直交拡散信号を、Ｎ副搬送波ＯＦＤＭＡシンボルＳ７０３内の複数の副搬送波にマッピングする（２２２）。すなわち、Ｓ＝Ｆｍａｐ（Ｄ）である。ここで、Ｆｍａｐは、マッピング関数である。ｎ番目の副搬送波のＯＦＤＭシンボルは、Ｓ（ｎ）＝ｄｍ，ｋである。マッピングは、パイロットトーンおよびガードトーンも挿入する。次に、周波数領域におけるＯＦＤＭシンボルＳ（ｎ）を、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を使用して、時間領域シーケンスｓ７０４におけるＯＦＤＭＡシンボルに変換する（２２３）。すなわち、ｓ＝ＤＦＴ−１（Ｓ（ｎ））である。次に、時間領域におけるＯＦＤＭシンボルを、サイクリックプレフィックスまたはゼロパッディングが付加されたシーケンス信号ｓ（ｔ）７０６にコンバートする（２２４）。シーケンス信号を、無線周波数（ＲＦ）信号７３０にアップコンバートし（２０７）、チャネル２９９を介して送信する。
【００４２】
図８は、信号７３０を受信するための方法およびシステムのブロック図を示している。サイクリックプレフィックスを除去した（２７１）後、信号ｒ（ｔ）８１５を、周波数領域シンボルＲ＝ＤＦＴ（ｒ）８２５に変換する（２７２）。幾つかの実施の形態では、周波数領域等化６３０を実施して、シンボルＲ’＝ＥＱ（Ｒ）８３５を作成する。
【００４３】
マッピング解除モジュール２７３は、マッピング動作を逆に行い、マッピング解除された信号Ｙ８４５を作成する。すなわち、Ｙ＝Ｆｍａｐ−１（Ｒ’）である。ここで、Ｆｍａｐ−１は、マッピング解除動作である。次に、方法６００は、同じ直交拡散行列Ｃ３２１を用いて、マッピング解除信号Ｙを拡散解除し、拡散解除された信号Ｖ６０１を作成する。
【００４４】
次に、拡散解除された信号Ｖの要素を結合して（２７４）出力シンボルＺ＝［ｚ１ ｚ２ ．．ｚＭ］２５５を生成する。結合演算は、下式である
【００４５】
【数１】
【００４６】
ここで、ｇｍ，ｋは、結合方式を定義する値を有する結合係数である。たとえば、等重み結合（equal weight combining：ＥＷＣ）を使用する場合、ｇｍ，ｋ＝ｇ＝１／Ｋであり、最大比結合（ＭＲＣ）の場合、ｇｍ，ｋ＝｜ｈｍ，ｋ｜２である。次に、結合出力シンボルＺを、後続の機能ブロックによって処理する（８７０）。
【００４７】
図９は、副搬送波拡散モジュール３００および拡散解除モジュール６００を有するＯＦＤＭ送信機および受信機の一例のブロック図を示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には無線通信ネットワークに関し、より詳細には、無線ネットワークにおいて搬送波間干渉を低減することに関する。
【背景技術】
【０００２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用する通信ネットワークにおいて、帯域幅は、複数の副搬送波に分割される。同様に、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を用いたネットワークを使用して、複数の送受信機が同じ送信帯域幅を共有することができる。ＯＦＤＭＡも帯域幅を複数の副搬送波に分割し、副搬送波の重複しないサブセットを使用してデータを同時に送受信する。
【０００３】
ＯＦＤＭネットワークおよびＯＦＤＭＡネットワークは、高いスペクトル効率および複雑度の低い実装を提供し、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１６、および３ＧＰＰ−ＬＴＥのような多数の無線標準規格に従って設計されるネットワークにおいて使用される。ＯＦＤＭネットワークおよびＯＦＤＭＡネットワークにおいて、通信に利用可能な帯域幅は、Ｎ個の並列なチャネルまたは副搬送波からなるセットである。本明細書に定義される場合、搬送波または副搬送波は、アナログ信号またはデジタル信号を搬送する周波数である。単一のＯＦＤＭシンボルは、複数の副搬送波を含み、各副搬送波がデータを搬送する。該データは、直交振幅変調または位相偏移変調のようなデジタル変調方式に基づき、変調アルファベットとして表される。
【０００４】
理想的な状態では、副搬送波は、受信信号内の周波数領域において互いに直交を保つ、すなわち、１つの副搬送波のエネルギーは、別の副搬送波に関する受信信号内に存在しない。
【０００５】
しかしながら、周波数直交性は、多くの場合に、ドップラ周波数偏移および送信機と受信機との間の搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）によって損なわれる。そのような場合、１つの副搬送波からの信号は、搬送波間干渉（ＩＣＩ）として他の副搬送波の信号と干渉する。
【０００６】
図１（Ａ）は、副搬送波、すなわち、ＳＣ−１１０１、ＳＣ０１０２、およびＳＣ＋１１０３のエネルギー分布を、ＣＦＯが存在しないときの副搬送波離間に正規化された、周波数の関数として示している。周波数ｆ０における副搬送波ＳＣ０のエネルギーは、最大１０４に達する。副搬送波ＳＣ−１およびＳＣ＋１の信号のエネルギー１０５は、周波数ｆ０においてゼロである。これは、周波数が直交であるためである。
【０００７】
図１（Ｂ）は、ＣＦＯ１２０を受ける副搬送波のエネルギー分布を示している。周波数ｆ０における副搬送波ＳＣ−１およびＳＣ＋１のエネルギーは、非ゼロである。すなわち、副搬送波ＳＣ−１およびＳＣ＋１からのエネルギーが、副搬送波ＳＣ０に対する干渉となる。
【０００８】
ＩＣＩは、副搬送波からの受信エネルギーと、全ての他の副搬送波からの総エネルギーとの比、すなわち搬送波対干渉比（ＣＩＲ）によって定量化することができる。ＣＩＲは、ＣＦＯが増加するにつれ減少する。ＩＣＩは、ビット誤り率（ＢＥＲ）を増加させる可能性があり、重大なケースではネットワークを動作不可能にする。
【０００９】
ＩＣＩ低減
ＩＣＩの効果は、周波数領域等化（ＦＤＥ）、送信信号窓関数（transmit signal windowing）、およびＩＣＩ自己相殺のような多数の従来の方法を使用して低減することができる。
【００１０】
ＦＤＥに基づく方法は、ＣＦＯを推定する。次に、推定されたＣＦＯを使用して、行列が構築される。この行列を時間領域内の受信信号に適用することによって、ＩＣＩが低減される。しかしながら、ＣＦＯ補償は、ＣＦＯの適切な推定を必要とし、これによって雑音および受信機の複雑度が増大する。行列の計算複雑度は、高い。
【００１１】
送信信号窓関数は、周波数領域内の受信信号のオーバーサンプリングを実施する。オーバーサンプリングされた信号は、時間領域において、ハニング窓のようなローパスフィルタによってフィルタリングされる。
【００１２】
自己相殺方式は、各送信データシンボルを、α２ｋ＝−α２ｋ＋１となるように、反対の極性を用いて、隣接する副搬送波対にマッピングする。ここで、α２ｋは、２ｋ番目の副搬送波上のデータである。２ｋ番目および（２ｋ＋１）番目の副搬送波からの、ｍ番目（ｍ≠２ｋ、２ｋ＋１）の副搬送波に対する干渉は、部分的に互いに相殺される。
【００１３】
ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ送信機および受信機
図２は、固有の（built-in)周波数ダイバーシティを用いて、無線チャネルｈ２９９を介して信号２３０を通信する従来のＯＦＤＭ送信機２００および従来のＯＦＤＭ受信機を示している。受信信号２５１は、雑音ｎ（ｔ）２９８を含む。
【００１４】
送信機２００において、入力データ（シンボル）２０５は、シリアル−パラレル（Ｓ／Ｐ）モジュール２２５によって複数のブロックＡ２０１に分割される。各ブロックＡは、長さＭのベクトルであり、ベクトルの各要素ａｍは、入力データおよび変調フォーマットによって求められる値を有する複素数である。
【００１５】
インタリーブ化ダイバーシティモジュール（interleaved diversity module）２２１は、ブロックＡ２０１に基づいて、要素ｂｍ，ｋを含むインタリーブされ、ダイバーシティ化されたブロックＢ２０２を生成することによって、周波数ダイバーシティを加える。たとえば、ダイバーシティモジュールは、ブロックＡをＫ回反復してインタリーブされダイバーシティ化されたブロックＢを作成する。マッピングモジュール２２２は、トーンマッピング、パイロットおよびガード帯域ヌルトーン挿入を実施して、Ｎ点周波数領域シンボルＳ２０３を作成する。シンボルＳを、Ｎ点逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）２２３を使用して時間領域ＯＦＤＭシンボルｓ２０４にコンバートする。ＯＦＤＭシンボルｓを、パラレル−シリアルモジュールによってシリアルに順序付けする（２２４）。サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を付加してベースバンド信号ｓ’（ｔ）２０６を作成する。ベースバンド信号を無線周波数（ＲＦ）信号ｓＲＦ（ｔ）２３０にアップコンバートし（２０７）、チャネル２９９を介して送信する。
【００１６】
受信信号ｒＲＦ（ｔ）２５１を、離散ベースバンド信号ｒＢＢ（ｔ）２５６にダウンコンバートおよび離散化する。シリアル−パラレルモジュール２７１は、信号ｒＢＢ（ｔ）からサイクリックプレフィックスを除去し、信号ｒ（ｔ）２５２を生成する。そして、信号ｒ（ｔ）２５２を、ＤＦＴブロック２７２によって、周波数領域シンボルＲ２５３にコンバートする。マッピング解除モジュール２７３が、非データトーンを除去し、データシンボルＹ２５４を副搬送波結合モジュール２７４に渡す。モジュール２７４は、データＺ２５５を出力する。ここで、Ｚ内の各要素、すなわち、Ｚｍは、複数の副搬送波から結合された信号に基づいて作成される。出力Ｚ２５５は、連続出力ストリーム２５６に組み合わされる。
【００１７】
送信機および受信機は、周波数ダイバーシティに起因して改善された性能を提供する。しかしながら、送信機および受信機は、搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）に関する性能を改善しない。
【００１８】
したがって、ＣＦＯの下でのＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡネットワーク性能を改善することが所望されている。
【発明の概要】
【００１９】
本発明の実施の形態は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワークにおいて送信される信号における搬送波間干渉（ＩＣＩ）を、直交行列に基づいて信号を変更し、拡散信号を作成することによって低減することができるという認識に基づく。直交行列の列は、ベクトルによって形成され、行列内の列ベクトルのうちの幾つかまたはすべては、互いに直交または準直交である。拡散信号は、受信機において同じ直交行列に基づいて拡散解除する（de-spread）ことができる。
【００２０】
一実施の形態は、ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための方法を開示する。ネットワークは、直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用する。本方法は、本方法のステップを実施するためのプロセッサを備える。本方法は、送信機において、Ｍ個のデータ要素がＫ回反復されたものからなるダイバーシティ化信号Ｂを生成するステップと、低減されたＩＣＩでネットワークにおいて送信するのに適した拡散信号Ｄを作成するために、送信機において、Ｂ・Ｃに従って、ダイバーシティ化信号Ｂと直交行列Ｃとを乗算するステップ（ここで、直交行列は、Ｍ×Ｋ行列であり、直交行列内のＭ個の列は、Ｋ個のベクトル｛ｑ１，ｑ２，．．ｑＫ｝に対応し、該Ｋ個のベクトルは、直交である）と、ネットワークにおいて拡散信号Ｄを送信するステップとを含む。
【００２１】
本発明の別の実施の形態は、ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための方法を開示する。ネットワークは、直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用する。本方法は、送信機においてダイバーシティ化信号を生成する。ダイバーシティ化信号は、データ要素を表すダイバーシティ化要素を含み、各データ要素が複数のダイバーシティ化要素によって表されるようにされる。その数は、ダイバーシティ化の係数に等しい。ダイバーシティ化信号を直交行列に基づいて変更して、拡散信号を作成する。直交行列の列は、ベクトルによって形成され、該ベクトルは、互いに直交または準直交である。ネットワークにおいて拡散信号を送信する。
【００２２】
さらに、別の実施の形態は、ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するためのシステムを開示する。該ネットワークは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、該システムは、本方法のステップを実施するためのプロセッサを備え、該システムは、Ｍ個のデータ要素がＫ回反復されたものからなるダイバーシティ化信号Ｂを生成するために構成されるインタリーブ化ダイバーシティモジュールと、低減されたＩＣＩでネットワークにおいて送信するのに適した拡散信号Ｄを作成するために、送信機において、Ｂ・Ｃに従って、ダイバーシティ化信号Ｂと直交行列Ｃとを乗算するために構成される直交拡散モジュール（ここで、直交行列は、Ｍ×Ｋ行列であり、直交行列内のＭ個の列は、Ｋ個のベクトル｛ｑ１，ｑ２，．．ｑＫ｝に対応し、該Ｋ個のベクトルは、直交である）と、ネットワークにおいて拡散信号Ｄを送信するために構成される送信モジュールとを備える。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）が存在しない場合の、周波数の関数としての副搬送波エネルギー分布のグラフと、搬送波周波数オフセット（ＣＦＯ）が存在する場合の、周波数の関数としての副搬送波エネルギー分布のグラフである。
【図２】インタリーブされた副搬送波ダイバーシティの割当てを使用する従来のＯＦＤＭ送信機および受信機のブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による、搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減しながら信号を送信するための方法のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態による拡散動作の概略図である。
【図５】周波数冗長性を用いた副搬送波マッピングのブロック図である。
【図６】本発明の実施形態による、ＩＣＩを低減しながら信号を受信するための方法のブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態による、信号を送信するための方法のブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態による、信号を受信するための方法のブロック図である。
【図９】副搬送波拡散モジュールを有するＯＦＤＭ送信機、および副搬送波拡散解除モジュールを有するＯＦＤＭ受信機の一例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態による、送信信号において搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための直交拡散モジュール３００を示している。このモジュールは、ＩＣＩ低減のための方法のステップを実施するための送信機内のプロセッサとすることができる。
【００２５】
モジュール３００は、インタリーブ化ダイバーシティモジュール２２１からダイバーシティ化信号Ｂ２０２を入力として取得し、出力として、マッピングおよびグルーピングモジュール２２２のための拡散信号Ｄ３０１を作成する。
【００２６】
図４に示すように、ダイバーシティ化信号２０２は、行列
Ｂ＝Ｐ×Ａ＝［ＡＴＡＴ，．．．ＡＴ］Ｔ４１０
によって表される。ここで、Ｐは、Ｋ個の要素Ｐ＝［１，１，．．．，１］Ｔからなる列ベクトルであり、Ｔは、転置演算子である。
【００２７】
行列Ｂは、ダイバーシティ化要素ｂｍ，ｋ４１５を有するＭ×Ｋの行列である。行列Ｂのｍ番目の列は、長さＫのベクトルである。
ＢＣｍ＝［ｂ１ｍ，ｂ２ｍ，．．．ｂｋｍ］＝［ａｍ，ａｍ，．．．ａｍ］
【００２８】
直交拡散モジュール３００は、ダイバーシティ化信号２０２と直交行列Ｃ３２１とを乗算して、拡散信号３０１を作成する。拡散信号は要素ｄｍ，ｋ４２０を有する行列であり、すなわち、
［ａ≠ｂ］について、Ｄ＝Ｂ・Ｃ、すなわちｄｍ，ｋ＝ｃｍ，ｋ・ｂｍ，ｋ
である。ここで、・は、内積演算子である。
【００２９】
直交拡散行列Ｃは、Ｍ×Ｋの行列である。直交拡散行列Ｃの各列ベクトルＣＣｍは、ベクトルの集合Ｑ４３０から選択される。
ＣＣｍ∈Ｑ＝｛ｑ１，ｑ２，．．ｑＬ｝
【００３０】
集合Ｑ内のベクトルは、実質的に直交である。本明細書に定義される場合、集合Ｑ内のベクトルは、それらのベクトルが互いに直交または準直交である場合に実質的に直交である。集合Ｑ内のベクトルは、
ｑＣｍ・ｑＣｍ＝Ｌ、且つｑＣｍ・ｑＣｍ’＝０
の場合に直交である。ここで、ｍ≠ｍ’である。
【００３１】
集合Ｑ内のベクトルは、
ｑＣｍ・ｑＣｍ＝Ｌ、且つｑＣｍ・ｑＣｍ’＜＜Ｌ
の場合に準直交である。ここで、Ｌは、定数であり、ｑＣｍおよびｑＣｍ’は、集合Ｑ内の任意の２つのベクトルである。
【００３２】
モジュール２２２は、拡散信号を、Ｎ副搬送波ＯＦＤＭシンボルＳ２０３内の副搬送波にマッピングする。すなわち、Ｓ＝Ｆｍａｐ（Ｄ）である。ここで、Ｆｍａｐは、マッピング関数である。ｎ番目の副搬送波のＯＦＤＭシンボルは、Ｓ（ｎ）＝ｄｍ，ｋ４２０である。
【００３３】
図５は、Ｋ個の副搬送波からＤＣｍへのマッピングを示している。ＤＣｍは、行列形式Ｄ内の拡散信号のｍ番目の列ベクトルであり、１つのデータ要素を表す。Ｋ個の副搬送波は、１つの副搬送波グループＧｍ１００３に割り当てられる。このため、拡散信号の要素は、同じデータ要素から導出される要素が同じ副搬送波グループにマッピングされるように、副搬送波グループ１００３にマッピングされる。
【００３４】
一実施の形態において、副搬送波グループＧｍ内の副搬送波は、均一に離間される。すなわち、Ｓ（ｍ＋ｋ（Ｍ−１））＝Ｓ（ｍ＋ｋＭ）＝ｄｍ，ｋ＝ａｍｃｍ，ｋである。ここで、ｍ＋ｋ（Ｍ−１）は、副搬送波グループＧｍ内のＭ番目の副搬送波のインデックスであり、ｍ＋ｋＭは、該グループ内の（Ｍ＋１）番目の副搬送波のインデックスであり、ｋは、これらの２つの副搬送波間に位置決めされる副搬送波の数である。
【００３５】
離間は、たとえば、異なるデータ要素を表す拡散信号の要素を１つの副搬送波ブロック１００１内に順序付けすることによって達成することができる。
【００３６】
図６は、直交拡散解除モジュール６００を示している。該直交拡散解除モジュール６００は、拡散モジュール３００によって実施される動作を逆に行う。モジュール６００は、マッピング解除モジュール２７３からマッピング解除された信号Ｙ２５４を受信し、直交拡散行列Ｃ＊３２１を使用して結合モジュール２７４のための拡散解除された信号Ｖ６０１を作成する。すなわち、Ｖ＝Ｙ・Ｃ＊である。拡散解除された信号Ｖ内の各要素は、以下のように表すことができる。
ｖｍ，ｋ＝ｙｍ，ｋ・ｃ＊ｍ，ｋ
ここで、演算子＊は、複素共役である。
【００３７】
実施例
図７は、直交拡散モジュール３００を用いて変更された送信機２００を使用して、搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減しながら、信号２０５を送信するための方法およびシステムのブロック図を示している。信号２０５は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ネットワークを介して送信するのに適したデータを搬送する。シリアル−パラレルモジュール２２５は、信号を長さＭの入力信号のセットＡ２０１に分割する。各要素ａｍは、信号のデータ要素であり、通常、信号および変調形式に基づいて確定された値を有する複素数である。
【００３８】
ダイバーシティモジュール２２１は、入力信号の要素を、利用可能な副搬送波にマッピングするために複製することによって、信号に周波数ダイバーシティを加える。たとえば、ダイバーシティモジュールは、入力信号をＫ回複製して、ダイバーシティ化信号Ｂ２０２を生成する。すなわち、ダイバーシティ化信号内の各要素ａｍは、Ｋ回反復される。ここで、Ｋは、ダイバーシティの度合いである。単純にするために、１つのダイバーシティ化信号２０２のみが示されているが、実際には、ダイバーシティモジュールは、信号をダイバーシティ化信号のセットに分解することが容易に理解される。ダイバーシティ化信号は、データ要素を表すダイバーシティ化要素を含み、各データ要素が複数のダイバーシティ化要素によって表されるようにされる。その数は、ダイバーシティ化の係数に等しい。
【００３９】
１つの実施の形態では、図４に示すように、ダイバーシティ化信号２０２は、信号行列４１０として表される。信号行列の列は、１つのデータ要素を表すダイバーシティ化要素によって形成され、各列が異なるデータ要素を表すようにされる。
【００４０】
ダイバーシティ化信号２０２の値を、直交拡散モジュール３００によって直交行列３２１に基づいて変更し、拡散信号３０１を作成する。直交拡散モジュール３００は、ダイバーシティ化信号を直交行列Ｃと乗算し、拡散信号３０１を作成する。拡散信号は、要素ｄｍ，ｋ４２０を有する行列Ｄ４３０として、行列形式で書くことができる。
【００４１】
次に、直交拡散信号を、Ｎ副搬送波ＯＦＤＭＡシンボルＳ７０３内の複数の副搬送波にマッピングする（２２２）。すなわち、Ｓ＝Ｆｍａｐ（Ｄ）である。ここで、Ｆｍａｐは、マッピング関数である。ｎ番目の副搬送波のＯＦＤＭシンボルは、Ｓ（ｎ）＝ｄｍ，ｋである。マッピングは、パイロットトーンおよびガードトーンも挿入する。次に、周波数領域におけるＯＦＤＭシンボルＳ（ｎ）を、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を使用して、時間領域シーケンスｓ７０４におけるＯＦＤＭＡシンボルに変換する（２２３）。すなわち、ｓ＝ＤＦＴ−１（Ｓ（ｎ））である。次に、時間領域におけるＯＦＤＭシンボルを、サイクリックプレフィックスまたはゼロパッディングが付加されたシーケンス信号ｓ（ｔ）７０６にコンバートする（２２４）。シーケンス信号を、無線周波数（ＲＦ）信号７３０にアップコンバートし（２０７）、チャネル２９９を介して送信する。
【００４２】
図８は、信号７３０を受信するための方法およびシステムのブロック図を示している。サイクリックプレフィックスを除去した（２７１）後、信号ｒ（ｔ）８１５を、周波数領域シンボルＲ＝ＤＦＴ（ｒ）８２５に変換する（２７２）。幾つかの実施の形態では、周波数領域等化６３０を実施して、シンボルＲ’＝ＥＱ（Ｒ）８３５を作成する。
【００４３】
マッピング解除モジュール２７３は、マッピング動作を逆に行い、マッピング解除された信号Ｙ８４５を作成する。すなわち、Ｙ＝Ｆｍａｐ−１（Ｒ’）である。ここで、Ｆｍａｐ−１は、マッピング解除動作である。次に、方法６００は、同じ直交拡散行列Ｃ３２１を用いて、マッピング解除信号Ｙを拡散解除し、拡散解除された信号Ｖ６０１を作成する。
【００４４】
次に、拡散解除された信号Ｖの要素を結合して（２７４）出力シンボルＺ＝［ｚ１ ｚ２ ．．ｚＭ］２５５を生成する。結合演算は、下式である
【００４５】
【数１】
【００４６】
ここで、ｇｍ，ｋは、結合方式を定義する値を有する結合係数である。たとえば、等重み結合（equal weight combining：ＥＷＣ）を使用する場合、ｇｍ，ｋ＝ｇ＝１／Ｋであり、最大比結合（ＭＲＣ）の場合、ｇｍ，ｋ＝｜ｈｍ，ｋ｜２である。次に、結合出力シンボルＺを、後続の機能ブロックによって処理する（８７０）。
【００４７】
図９は、副搬送波拡散モジュール３００および拡散解除モジュール６００を有するＯＦＤＭ送信機および受信機の一例のブロック図を示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための方法であって、該ネットワークは直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、該方法は、該方法のステップを実施するためのプロセッサを備え、該方法は、
送信機において、Ｍ個のデータ要素がＫ回反復されたものからなるダイバーシティ化信号Ｂを生成するステップと、
低減されたＩＣＩで前記ネットワークにおいて送信するのに適した拡散信号Ｄを作成するために、前記送信機において、Ｂ・Ｃに従って、ダイバーシティ化信号Ｂと直交行列Ｃとを乗算するステップ（ここで、前記直交行列は、Ｍ×Ｋ行列であり、該直交行列内のＭ個の列は、Ｋ個のベクトル｛ｑ１，ｑ２，．．ｑＫ｝に対応し、該Ｋ個のベクトルは実質的に直交である）と、
前記ネットワークにおいて前記拡散信号Ｄを送信するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記Ｋ個のベクトルは、互いに直交である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記Ｋ個のベクトルは、互いに準直交である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
Ｆｍａｐをマッピング関数とし、Ｓ＝Ｆｍａｐ（Ｄ）とすることで、前記拡散信号ＤをＮ副搬送波ＯＦＤＭシンボルＳ内の複数の副搬送波にマッピングするステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記マッピングするステップは、
１つのデータ要素から派生する複数の要素を１つの副搬送波グループにマッピングすることをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記マッピングするステップは、
異なる複数のデータ要素から派生する複数の要素を１つの副搬送波ブロックにマッピングすることをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項７】
受信機において前記直交行列Ｃに基づいて前記拡散信号を拡散解除することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
マッピング解除された信号Ｙを作成するために、受信機において前記拡散信号をマッピング解除するステップと、
演算子＊を複素共役として、Ｖ＝Ｙ・Ｃ＊に従って拡散解除された信号Ｖを作成するために、前記受信機において前記直交行列Ｃに基づいて前記拡散信号を拡散解除するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための方法であって、該ネットワークは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、該方法は、該方法のステップを実施するためのプロセッサを備え、該方法は、
データ要素を表すダイバーシティ化要素を含み、各該データ要素は複数のダイバーシティ化要素によって表されるようにされ、その数はダイバーシティの度合いに等しいダイバーシティ化信号を、送信機において生成するステップと、
拡散信号を作成するために、前記ダイバーシティ化信号を直交行列に基づいて変更するステップ（ここで、該直交行列の列は、ベクトルによって形成され、該ベクトルは、互いに直交または準直交である）と、
前記ネットワークにおいて前記拡散信号を送信するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記変更するステップは、
列が１つのデータ要素を表す複数の前記ダイバーシティ化要素によって形成されることで、それぞれの列が異なるデータ要素を表す信号行列として、前記ダイバーシティ化信号を表わすステップと、
それぞれの要素が前記直交拡散信号を表す拡散行列を作成するために、前記信号行列と前記直交行列とを乗算するステップと
をさらに含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
同じデータ要素から導出される要素が同じ副搬送波グループに属するように、前記拡散信号の要素を副搬送波グループにマッピングするステップをさらに含む請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記副搬送波グループ内の副搬送波の数は、同じデータ要素から導出される前記要素の数に等しい請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するためのシステムであって、該ネットワークは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、該システムは、本方法のステップを実施するためのプロセッサを備え、該システムは、
Ｍ個のデータ要素がＫ回反復されたものからなるダイバーシティ化信号Ｂを生成するために構成されるインタリーブ化ダイバーシティモジュールと、
低減されたＩＣＩで前記ネットワークにおいて送信するのに適した拡散信号Ｄを作成するために、送信機において、Ｂ・Ｃに従って、ダイバーシティ化信号Ｂと直交行列Ｃとを乗算するために構成される直交拡散モジュール（ここで、前記直交行列は、Ｍ×Ｋ行列であり、該直交行列内のＭ個の列は、Ｋ個のベクトル｛ｑ１，ｑ２，．．ｑＫ｝に対応し、該Ｋ個のベクトルは直交である）と、
前記ネットワークにおいて前記拡散信号Ｄを送信するために構成される送信モジュールと
を備えるシステム。
【請求項１４】
Ｆｍａｐをマッピング関数とし、Ｓ＝Ｆｍａｐ（Ｄ）とすることで、前記拡散信号ＤをＮ副搬送波ＯＦＤＭシンボルＳ内の複数の副搬送波にマッピングするために構成されるマッピングモジュールをさらに備える請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記マッピングモジュールは、１つのデータ要素から派生する複数の要素を１つの副搬送波グループにマッピングするように構成される請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記マッピングモジュールは、異なる複数のデータ要素から派生する複数の要素を１つの副搬送波ブロックにマッピングするように構成される請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記直交行列に基づいて前記拡散信号を拡散解除するように構成される拡散解除モジュールをさらに備える請求項１３に記載のシステム。
【請求項１】
ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための方法であって、該ネットワークは直行周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、該方法は、該方法のステップを実施するためのプロセッサを備え、該方法は、
送信機において、Ｍ個のデータ要素がＫ回反復されたものからなるダイバーシティ化信号Ｂを生成するステップと、
低減されたＩＣＩで前記ネットワークにおいて送信するのに適した拡散信号Ｄを作成するために、前記送信機において、Ｂ・Ｃに従って、ダイバーシティ化信号Ｂと直交行列Ｃとを乗算するステップ（ここで、前記直交行列は、Ｍ×Ｋ行列であり、該直交行列内のＭ個の列は、Ｋ個のベクトル｛ｑ１，ｑ２，．．ｑＫ｝に対応し、該Ｋ個のベクトルは実質的に直交である）と、
前記ネットワークにおいて前記拡散信号Ｄを送信するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記Ｋ個のベクトルは、互いに直交である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記Ｋ個のベクトルは、互いに準直交である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
Ｆｍａｐをマッピング関数とし、Ｓ＝Ｆｍａｐ（Ｄ）とすることで、前記拡散信号ＤをＮ副搬送波ＯＦＤＭシンボルＳ内の複数の副搬送波にマッピングするステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記マッピングするステップは、
１つのデータ要素から派生する複数の要素を１つの副搬送波グループにマッピングすることをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記マッピングするステップは、
異なる複数のデータ要素から派生する複数の要素を１つの副搬送波ブロックにマッピングすることをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項７】
受信機において前記直交行列Ｃに基づいて前記拡散信号を拡散解除することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
マッピング解除された信号Ｙを作成するために、受信機において前記拡散信号をマッピング解除するステップと、
演算子＊を複素共役として、Ｖ＝Ｙ・Ｃ＊に従って拡散解除された信号Ｖを作成するために、前記受信機において前記直交行列Ｃに基づいて前記拡散信号を拡散解除するステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するための方法であって、該ネットワークは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、該方法は、該方法のステップを実施するためのプロセッサを備え、該方法は、
データ要素を表すダイバーシティ化要素を含み、各該データ要素は複数のダイバーシティ化要素によって表されるようにされ、その数はダイバーシティの度合いに等しいダイバーシティ化信号を、送信機において生成するステップと、
拡散信号を作成するために、前記ダイバーシティ化信号を直交行列に基づいて変更するステップ（ここで、該直交行列の列は、ベクトルによって形成され、該ベクトルは、互いに直交または準直交である）と、
前記ネットワークにおいて前記拡散信号を送信するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記変更するステップは、
列が１つのデータ要素を表す複数の前記ダイバーシティ化要素によって形成されることで、それぞれの列が異なるデータ要素を表す信号行列として、前記ダイバーシティ化信号を表わすステップと、
それぞれの要素が前記直交拡散信号を表す拡散行列を作成するために、前記信号行列と前記直交行列とを乗算するステップと
をさらに含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
同じデータ要素から導出される要素が同じ副搬送波グループに属するように、前記拡散信号の要素を副搬送波グループにマッピングするステップをさらに含む請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記副搬送波グループ内の副搬送波の数は、同じデータ要素から導出される前記要素の数に等しい請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ネットワークにおいて搬送波間干渉（ＩＣＩ）を低減するためのシステムであって、該ネットワークは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を使用し、該システムは、本方法のステップを実施するためのプロセッサを備え、該システムは、
Ｍ個のデータ要素がＫ回反復されたものからなるダイバーシティ化信号Ｂを生成するために構成されるインタリーブ化ダイバーシティモジュールと、
低減されたＩＣＩで前記ネットワークにおいて送信するのに適した拡散信号Ｄを作成するために、送信機において、Ｂ・Ｃに従って、ダイバーシティ化信号Ｂと直交行列Ｃとを乗算するために構成される直交拡散モジュール（ここで、前記直交行列は、Ｍ×Ｋ行列であり、該直交行列内のＭ個の列は、Ｋ個のベクトル｛ｑ１，ｑ２，．．ｑＫ｝に対応し、該Ｋ個のベクトルは直交である）と、
前記ネットワークにおいて前記拡散信号Ｄを送信するために構成される送信モジュールと
を備えるシステム。
【請求項１４】
Ｆｍａｐをマッピング関数とし、Ｓ＝Ｆｍａｐ（Ｄ）とすることで、前記拡散信号ＤをＮ副搬送波ＯＦＤＭシンボルＳ内の複数の副搬送波にマッピングするために構成されるマッピングモジュールをさらに備える請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記マッピングモジュールは、１つのデータ要素から派生する複数の要素を１つの副搬送波グループにマッピングするように構成される請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記マッピングモジュールは、異なる複数のデータ要素から派生する複数の要素を１つの副搬送波ブロックにマッピングするように構成される請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記直交行列に基づいて前記拡散信号を拡散解除するように構成される拡散解除モジュールをさらに備える請求項１３に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−７８０８５（Ｐ２０１１−７８０８５Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１８００１１（Ｐ２０１０−１８００１１）
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【出願人】（５９７０６７５７４）ミツビシ・エレクトリック・リサーチ・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド (484)
【住所又は居所原語表記】２０１ ＢＲＯＡＤＷＡＹ， ＣＡＭＢＲＩＤＧＥ， ＭＡＳＳＡＣＨＵＳＥＴＴＳ ０２１３９， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８００１１（Ｐ２０１０−１８００１１）
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【出願人】（５９７０６７５７４）ミツビシ・エレクトリック・リサーチ・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド (484)
【住所又は居所原語表記】２０１ ＢＲＯＡＤＷＡＹ， ＣＡＭＢＲＩＤＧＥ， ＭＡＳＳＡＣＨＵＳＥＴＴＳ ０２１３９， Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
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