JP2002095066A - 通信システムにおけるピーク対平均電力比を低減する方法 - Google Patents
通信システムにおけるピーク対平均電力比を低減する方法Info
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- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
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- H04B2201/707—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通信システムにおけるピーク対平均電力比を
低減する方法を提供する。 【解決手段】 通信システムにおけるピーク対平均電力
比を低減する方法が開示される。この方法は、複数のコ
ードチャネルを提供するステップと、複数のコードチャ
ネルの各々に位相回転を割当てるステップとを有する。
複数のコードチャネルの各々は、位相回転を使用して互
いに個々に間隔を置かれている。位相回転は、±π/2
または±πの倍数であり得る。
低減する方法を提供する。 【解決手段】 通信システムにおけるピーク対平均電力
比を低減する方法が開示される。この方法は、複数のコ
ードチャネルを提供するステップと、複数のコードチャ
ネルの各々に位相回転を割当てるステップとを有する。
複数のコードチャネルの各々は、位相回転を使用して互
いに個々に間隔を置かれている。位相回転は、±π/2
または±πの倍数であり得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムにお
けるピーク対平均電力比(PAR)を低減するための方
法に係り、特に、パイロットシンボルが使用されるワイ
ヤレスプロトコルを使用するワイヤレス通信システムに
おけるPAR低減のための方法に関する。
けるピーク対平均電力比(PAR)を低減するための方
法に係り、特に、パイロットシンボルが使用されるワイ
ヤレスプロトコルを使用するワイヤレス通信システムに
おけるPAR低減のための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は、地理的領域2中にあるワイヤレ
スユニット12へワイヤレス通信サービスを提供するワ
イヤレス通信システム1の概略図を示す。移動体交換セ
ンタ3は、とりわけ、ワイヤレスユニット間の通話およ
びワイヤレスユニットとワイヤラインユニット(例え
ば、ワイヤラインユニット4)との間の通話を確立し、
かつ維持する役割を負う。そして、MSC3は、その地
理的領域2中のワイヤレスユニットを、公衆交換電話網
(PSTN)5と相互接続する。MSC3によりサービ
スされる地理的エリアは、「セル」と呼ばれる空間的に
別個なエリアに分割されている。
スユニット12へワイヤレス通信サービスを提供するワ
イヤレス通信システム1の概略図を示す。移動体交換セ
ンタ3は、とりわけ、ワイヤレスユニット間の通話およ
びワイヤレスユニットとワイヤラインユニット(例え
ば、ワイヤラインユニット4)との間の通話を確立し、
かつ維持する役割を負う。そして、MSC3は、その地
理的領域2中のワイヤレスユニットを、公衆交換電話網
(PSTN)5と相互接続する。MSC3によりサービ
スされる地理的エリアは、「セル」と呼ばれる空間的に
別個なエリアに分割されている。
【0003】図1に示されているように、各セルは、蜂
の巣パターン中の1つの六角形により概略的に表されて
いるが、各セルは、セルを取り巻く土地のトポロジーに
依存する不規則形状を有する。典型的には、各セルは、
基地局(例えば、基地局6a−c)を含む。基地局およ
びワイヤレスユニットは、ダウンリンクおよびアップリ
ンク上を音声および/またはデータを通信する。ここ
で、ダウンリンクは、基地局からワイヤレスユニットへ
少なくとも1つのダウンリンクチャネル上を通信信号を
運び、アップリンクは、ワイヤレスユニットから基地局
へ少なくとも1つのアップリンクチャネル上を通信信号
を運ぶ。
の巣パターン中の1つの六角形により概略的に表されて
いるが、各セルは、セルを取り巻く土地のトポロジーに
依存する不規則形状を有する。典型的には、各セルは、
基地局(例えば、基地局6a−c)を含む。基地局およ
びワイヤレスユニットは、ダウンリンクおよびアップリ
ンク上を音声および/またはデータを通信する。ここ
で、ダウンリンクは、基地局からワイヤレスユニットへ
少なくとも1つのダウンリンクチャネル上を通信信号を
運び、アップリンクは、ワイヤレスユニットから基地局
へ少なくとも1つのアップリンクチャネル上を通信信号
を運ぶ。
【0004】典型的な基地局は、基地局のための無線資
源を管理し、MSC3へ情報を中継する基地局コントロ
ーラ(BSC)7を含む。例えば、BSC7は、トラフ
ィックチャネル割当てを容易にするために、アクセスチ
ャネルメッセージからパイロット信号測定値のような無
線関連情報を抽出する。基地局は、そのセル中のワイヤ
レスユニットとのワイヤレス通信リンクを実際に確立す
るために基地局が使用する基地局トランシーバ(BT
S)8a−iおよびアンテナを含む。
源を管理し、MSC3へ情報を中継する基地局コントロ
ーラ(BSC)7を含む。例えば、BSC7は、トラフ
ィックチャネル割当てを容易にするために、アクセスチ
ャネルメッセージからパイロット信号測定値のような無
線関連情報を抽出する。基地局は、そのセル中のワイヤ
レスユニットとのワイヤレス通信リンクを実際に確立す
るために基地局が使用する基地局トランシーバ(BT
S)8a−iおよびアンテナを含む。
【0005】セルラ通信システム中でワイヤレスユニッ
トおよび基地局がどのように通信するかを決定するため
の多くの異なるスキームが存在する。例えば、ワイヤレ
スユニットと基地局との間のワイヤレス通信リンクは、
符号分割多元接続(CDMA)またはワイドバンド符号
分割多元接続(WCDMA)のような異なる無線プロト
コルに従って定義されることができ、アンテナを介す送
信に先立って、異なるBTSからの順方向リンク上の通
信信号が、コンバイナ/マルチプレクサ9により結合さ
れ、大電力増幅器により増幅される。
トおよび基地局がどのように通信するかを決定するため
の多くの異なるスキームが存在する。例えば、ワイヤレ
スユニットと基地局との間のワイヤレス通信リンクは、
符号分割多元接続(CDMA)またはワイドバンド符号
分割多元接続(WCDMA)のような異なる無線プロト
コルに従って定義されることができ、アンテナを介す送
信に先立って、異なるBTSからの順方向リンク上の通
信信号が、コンバイナ/マルチプレクサ9により結合さ
れ、大電力増幅器により増幅される。
【0006】理想電力増幅器は、入力信号を波形の変化
なしに増幅する。したがって、理想電力増幅器は、伝達
関数の不連続のない伝達関数(入力信号対出力信号)を
有するものとして特徴づけられる。しかし、実際には、
電力増幅器は、非線形および「線形」領域を有する伝達
関数を有する。電力増幅器が線形領域または非線形領域
で動作するかどうかは、入力信号の振幅に依存する。電
力増幅器を可能な限り線形に近い動作をさせるために、
電力増幅器は、可能性のある入力信号振幅の範囲におい
て、その線形領域内で動作するように設計される。
なしに増幅する。したがって、理想電力増幅器は、伝達
関数の不連続のない伝達関数(入力信号対出力信号)を
有するものとして特徴づけられる。しかし、実際には、
電力増幅器は、非線形および「線形」領域を有する伝達
関数を有する。電力増幅器が線形領域または非線形領域
で動作するかどうかは、入力信号の振幅に依存する。電
力増幅器を可能な限り線形に近い動作をさせるために、
電力増幅器は、可能性のある入力信号振幅の範囲におい
て、その線形領域内で動作するように設計される。
【0007】入力信号が、電力増幅器を線形領域の外側
で動作させる振幅を有する場合、電力増幅器は、信号に
非線形性分または歪みを導入する。入力信号が、増幅器
が圧縮、飽和(入力振幅の増大に伴う出力振幅の予測し
ない増大)、またはシャットオフ(入力振幅の減少に伴
う出力振幅の予期しない減少)するピーク振幅を有する
とき、増幅器はオーバードライブ状態となり、出力信号
は、非線形的にクリップされまたは歪む。信号の歪みに
加えて、入力信号のクリッピングまたは非線形歪みは、
隣接する周波数と干渉し得るスペクトル再成長(spectr
al regrowth)または隣接チャネルパワー(ACP)を
生じる。
で動作させる振幅を有する場合、電力増幅器は、信号に
非線形性分または歪みを導入する。入力信号が、増幅器
が圧縮、飽和(入力振幅の増大に伴う出力振幅の予測し
ない増大)、またはシャットオフ(入力振幅の減少に伴
う出力振幅の予期しない減少)するピーク振幅を有する
とき、増幅器はオーバードライブ状態となり、出力信号
は、非線形的にクリップされまたは歪む。信号の歪みに
加えて、入力信号のクリッピングまたは非線形歪みは、
隣接する周波数と干渉し得るスペクトル再成長(spectr
al regrowth)または隣接チャネルパワー(ACP)を
生じる。
【0008】ワイヤレス通信システムにおいて、送信の
ための信号の大電力増幅は、一般に、非常に大きなピー
ク対平均電力比(PAR)に直面する。例えば、CDM
Aシステムにおいて、単一負荷(single loaded)の
1.25Mhzワイドキャリアは、11.3dBのPA
Rを有すことがあり、WCDMAシステムにおけるPA
Rはそれよりも大きいことがある。これらの信号は、A
CPを生じることを防止するために、かなり線形的に増
幅されなければならい。線形性の要求を満足するため
に、電力増幅器は、通常、A級およびAB級構成におい
て動作させられる。大きなピークを取り扱うことを可能
にするために、増幅器は、大きなバイアス電流において
バイアスされる。増幅器の効率は、大きなバイスおよび
大きなピーク対平均電力比のために低い。
ための信号の大電力増幅は、一般に、非常に大きなピー
ク対平均電力比(PAR)に直面する。例えば、CDM
Aシステムにおいて、単一負荷(single loaded)の
1.25Mhzワイドキャリアは、11.3dBのPA
Rを有すことがあり、WCDMAシステムにおけるPA
Rはそれよりも大きいことがある。これらの信号は、A
CPを生じることを防止するために、かなり線形的に増
幅されなければならい。線形性の要求を満足するため
に、電力増幅器は、通常、A級およびAB級構成におい
て動作させられる。大きなピークを取り扱うことを可能
にするために、増幅器は、大きなバイアス電流において
バイアスされる。増幅器の効率は、大きなバイスおよび
大きなピーク対平均電力比のために低い。
【0009】上述したWCDMAシステムは、ARIB
(the Association of Radio Industries and Business
es)により開発されてきた第三世代ワイヤレスPCS標
準を使用し、標準を使用するシステムの各ユーザが、時
間多重化パイロットシンボルに頼る標準である。
(the Association of Radio Industries and Business
es)により開発されてきた第三世代ワイヤレスPCS標
準を使用し、標準を使用するシステムの各ユーザが、時
間多重化パイロットシンボルに頼る標準である。
【0010】WCDMAにおける関心は、情報時代によ
りもたらされたより大きなモビリティおよびよりパワフ
ルなデータアクセスに対する需要のために、大幅に増大
した。インターネットおよびeメールが好都合に普及
し、ワールドワイドウェブがそれらの使用を容易にした
ので、インターネットおよびeメールは、大衆に到達し
始めた。しかし、これらの技術をそれらの完全な潜在力
まで到達させるために、それらは、移動体環境において
アクセス可能でなければならない。WCDMAは、この
モバイルニーズを受け入れる能力を有するが、現行のC
DMA技術を超えるWCDMA技術の大きな不利益が分
かった。
りもたらされたより大きなモビリティおよびよりパワフ
ルなデータアクセスに対する需要のために、大幅に増大
した。インターネットおよびeメールが好都合に普及
し、ワールドワイドウェブがそれらの使用を容易にした
ので、インターネットおよびeメールは、大衆に到達し
始めた。しかし、これらの技術をそれらの完全な潜在力
まで到達させるために、それらは、移動体環境において
アクセス可能でなければならない。WCDMAは、この
モバイルニーズを受け入れる能力を有するが、現行のC
DMA技術を超えるWCDMA技術の大きな不利益が分
かった。
【0011】従来のCDMAシステムにおいて、ダウン
リンクおよびアップリンクチャネルの両方が存在する。
本発明に関連するものは、ダウンリンクチャネルであ
る。従来のCDMAのダウンリンク物理構造は、パイロ
ットチャネル、ページングチャネル、同期化チャネル、
およびトラフィックチャネルからなる。最初の3つのチ
ャネルは、共通制御チャネルであり、4番目のチャネル
は、専用チャネルである。共通チャネルは、共有チャネ
ルであり、専用チャネルは、単一ユーザの使用のために
唯一割り当てられるものである。
リンクおよびアップリンクチャネルの両方が存在する。
本発明に関連するものは、ダウンリンクチャネルであ
る。従来のCDMAのダウンリンク物理構造は、パイロ
ットチャネル、ページングチャネル、同期化チャネル、
およびトラフィックチャネルからなる。最初の3つのチ
ャネルは、共通制御チャネルであり、4番目のチャネル
は、専用チャネルである。共通チャネルは、共有チャネ
ルであり、専用チャネルは、単一ユーザの使用のために
唯一割り当てられるものである。
【0012】移動体局は、コヒーレント復調、アクイジ
ション(acquisition )、タイムディレイトラッキン
グ、電力制御測定、およびハンドオーバーの補助として
パイロットチャネルを使用する。したがって、コヒーレ
ント復調のための信頼できる位相基準を得るために、パ
イロットチャネルは、トラフィックチャネルよりも大き
い電力で送信される。
ション(acquisition )、タイムディレイトラッキン
グ、電力制御測定、およびハンドオーバーの補助として
パイロットチャネルを使用する。したがって、コヒーレ
ント復調のための信頼できる位相基準を得るために、パ
イロットチャネルは、トラフィックチャネルよりも大き
い電力で送信される。
【0013】ダウンリンクCDMAブロードキャストチ
ャネルは、制御のために使用されるブロードキャストチ
ャネル、およびユーザ情報を運ぶために使用されるトラ
フィックチャネルからなる。移動体局は、各チャネルに
割り当てられる固有のコードにより、論理チャネル間を
区別することができる。
ャネルは、制御のために使用されるブロードキャストチ
ャネル、およびユーザ情報を運ぶために使用されるトラ
フィックチャネルからなる。移動体局は、各チャネルに
割り当てられる固有のコードにより、論理チャネル間を
区別することができる。
【0014】このコードは、ウォルシュコードとして知
られており、直交特性を有する。各ウォルシュコード
は、物理チャネルを分離する1.2288Mc/sの固
定値プレートにおいて64の長さを有する。全てゼロか
らなるウォルシュ関数W0(ウォルシュコード数0)
が、パイロットチャネル(全てのチャネルに共通)とし
て使用される。W1−W7が、チャネルをページングす
るために使用される。同期化チャネルは、W32であ
り、トラフィックチャネルは、W8ないしW31および
W33ないしW63である。
られており、直交特性を有する。各ウォルシュコード
は、物理チャネルを分離する1.2288Mc/sの固
定値プレートにおいて64の長さを有する。全てゼロか
らなるウォルシュ関数W0(ウォルシュコード数0)
が、パイロットチャネル(全てのチャネルに共通)とし
て使用される。W1−W7が、チャネルをページングす
るために使用される。同期化チャネルは、W32であ
り、トラフィックチャネルは、W8ないしW31および
W33ないしW63である。
【0015】WCDMAは、専用トラフィックチャネル
上の時間多重パイロットシンボルを使用し、従来のCD
MAシステムは、共通の連続パイロットチャネルを使用
する。特に、図2から分かるように、ダウンリンクにお
いて、レイヤー2データは、各スロット内で、レイヤー
1制御情報と時間多重化されている。レイヤー1制御情
報は、ダウンリンクチャネル推定のための既知のパイロ
ットシンボルおよびトランスポートフォーマットインジ
ケータ(TFI)からなる。パイロットシンボルは、例
えば、基地局中の適用形アンテナアレイの使用をサポー
トするために、共通パイロットチャネルの代わりに使用
され、ダウンリンクにおいても同様である。パイロット
シンボルは、より効率のよいダウンリンク閉ループ電力
制御を可能にする。
上の時間多重パイロットシンボルを使用し、従来のCD
MAシステムは、共通の連続パイロットチャネルを使用
する。特に、図2から分かるように、ダウンリンクにお
いて、レイヤー2データは、各スロット内で、レイヤー
1制御情報と時間多重化されている。レイヤー1制御情
報は、ダウンリンクチャネル推定のための既知のパイロ
ットシンボルおよびトランスポートフォーマットインジ
ケータ(TFI)からなる。パイロットシンボルは、例
えば、基地局中の適用形アンテナアレイの使用をサポー
トするために、共通パイロットチャネルの代わりに使用
され、ダウンリンクにおいても同様である。パイロット
シンボルは、より効率のよいダウンリンク閉ループ電力
制御を可能にする。
【0016】しかし、時間多重パイロットシンボルの使
用が、共通の連続パイロットチャネルの使用よりもいく
つかの場合において有利であることが分かったが、この
技術は、従来のCDMA技術よりも大幅に大きいPAR
を示す。これは、電力増幅に関して、従来のCDMAシ
ステムよりも大きな欠点をWCDMAシステムに生じ
る。
用が、共通の連続パイロットチャネルの使用よりもいく
つかの場合において有利であることが分かったが、この
技術は、従来のCDMA技術よりも大幅に大きいPAR
を示す。これは、電力増幅に関して、従来のCDMAシ
ステムよりも大きな欠点をWCDMAシステムに生じ
る。
【0017】例えば、WCDMAで具現化されたシステ
ムにおいて、同じシンボルレートで動作している多数の
ユーザがある場合、各ユーザに対するパイロットシンボ
ルの各々は、位相空間(phasor space)において横一列
に並ぶ(line up)ので、これらのパイロットシンボル
の集合は大きなPARになる。例えば、各拡散コードの
第1のチップが、ユーザの各々に対して同じである場
合、そして、64の総ユーザである場合、結果のピーク
電力は、平均電力の64倍(18dB)である。
ムにおいて、同じシンボルレートで動作している多数の
ユーザがある場合、各ユーザに対するパイロットシンボ
ルの各々は、位相空間(phasor space)において横一列
に並ぶ(line up)ので、これらのパイロットシンボル
の集合は大きなPARになる。例えば、各拡散コードの
第1のチップが、ユーザの各々に対して同じである場
合、そして、64の総ユーザである場合、結果のピーク
電力は、平均電力の64倍(18dB)である。
【0018】図3は、64のユーザを動作させる従来の
WCDMAシステムにより生成されるグラフ的信号表現
を示す。32KSPSの等しい電力であり、PARは1
9.5dB約10-4のピーキング確率である。これらの
値は、従来のCDMAシステムより遙かに大きい。PA
Rは、5個の無線フレームについて平均化することによ
り得られる。図2に示された高平部は、残りの信号より
も遙かに大きいピーク電力値を有するパイロット信号に
よる。
WCDMAシステムにより生成されるグラフ的信号表現
を示す。32KSPSの等しい電力であり、PARは1
9.5dB約10-4のピーキング確率である。これらの
値は、従来のCDMAシステムより遙かに大きい。PA
Rは、5個の無線フレームについて平均化することによ
り得られる。図2に示された高平部は、残りの信号より
も遙かに大きいピーク電力値を有するパイロット信号に
よる。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、通信システ
ムにおけるピーク対平均電力比を低減する方法を提供す
ることを目的とする。
ムにおけるピーク対平均電力比を低減する方法を提供す
ることを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施形
態による方法は、ウォルシュコードチャネルのような複
数のコードチャネルを提供するステップと、複数のコー
ドチャネルの各々に、π/2またはπの何れかの位相回
転倍数を割当てるステップとを含む。したがって、複数
のコードチャネルの各々は、位相回転倍数または位相オ
フセットを使用して、互いに個別に間隔を置かれてい
る。
態による方法は、ウォルシュコードチャネルのような複
数のコードチャネルを提供するステップと、複数のコー
ドチャネルの各々に、π/2またはπの何れかの位相回
転倍数を割当てるステップとを含む。したがって、複数
のコードチャネルの各々は、位相回転倍数または位相オ
フセットを使用して、互いに個別に間隔を置かれてい
る。
【0021】本発明の方法は、個別のユーザ間でパイロ
ットシンボル、例えば専用ウォルシュコードチャネル上
の共通時間多重パイロットシンボルを使用するシステム
におけるPAR低減のための方法を提供する。そのよう
なシステムに対するPARは、所定量だけ、互いに個々
のウォルシュコードチャネルを回転させることにより低
減される。個々のウォルシュコードチャネルを回転させ
ることで、それらが横一列に並び、PARを増大させる
可能性を低減することができる。個々のウォルシュコー
ドチャネルを回転させるために、ルックアップテーブル
が使用され、または、個々のウォルシュコードチャネル
は、ダイナミックに回転され得る。
ットシンボル、例えば専用ウォルシュコードチャネル上
の共通時間多重パイロットシンボルを使用するシステム
におけるPAR低減のための方法を提供する。そのよう
なシステムに対するPARは、所定量だけ、互いに個々
のウォルシュコードチャネルを回転させることにより低
減される。個々のウォルシュコードチャネルを回転させ
ることで、それらが横一列に並び、PARを増大させる
可能性を低減することができる。個々のウォルシュコー
ドチャネルを回転させるために、ルックアップテーブル
が使用され、または、個々のウォルシュコードチャネル
は、ダイナミックに回転され得る。
【0022】
【発明の実施の形態】以下において、本発明の新規な特
徴を説明するために、WCDMA標準が使用される。し
かし、以下の説明から、それは、本発明の原理を単に例
示するためのものであると理解されるべきであり、限定
して解釈されるべきでない。特に、本発明は、他の標準
で具現化され得る。特に、各個々のユーザに対して時間
多重パイロットシンボルを使用する標準である。
徴を説明するために、WCDMA標準が使用される。し
かし、以下の説明から、それは、本発明の原理を単に例
示するためのものであると理解されるべきであり、限定
して解釈されるべきでない。特に、本発明は、他の標準
で具現化され得る。特に、各個々のユーザに対して時間
多重パイロットシンボルを使用する標準である。
【0023】本発明は、ウォルシュコードチャネルの位
相オフセットをダイナミックに計算するために使用され
ることができ、即ち、位相オフセットは、予め処理され
て、ルックアップテーブル(以下に説明する)に記憶さ
れ得る。ウォルシュコードの位相オフセッティングは、
基地局において生じる可能性がある。特に、位相オフセ
ットのための処理回路は、BSCまたはBTSの何れか
の一体的部分であり得る。または、代替的に、BSCお
よびBTSは、位相オフセットの処理を分担することが
できる。しかし、処理回路は、通信スキームの他の部分
においても使用され得る。例えば、処理は、MSCにお
いても行われ得る。処理回路は、ソフトウェア、ハード
ウェア、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、集積
回路、通常のデジタルまたはアナログ回路等のいずれか
または組合せであり得る。
相オフセットをダイナミックに計算するために使用され
ることができ、即ち、位相オフセットは、予め処理され
て、ルックアップテーブル(以下に説明する)に記憶さ
れ得る。ウォルシュコードの位相オフセッティングは、
基地局において生じる可能性がある。特に、位相オフセ
ットのための処理回路は、BSCまたはBTSの何れか
の一体的部分であり得る。または、代替的に、BSCお
よびBTSは、位相オフセットの処理を分担することが
できる。しかし、処理回路は、通信スキームの他の部分
においても使用され得る。例えば、処理は、MSCにお
いても行われ得る。処理回路は、ソフトウェア、ハード
ウェア、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、集積
回路、通常のデジタルまたはアナログ回路等のいずれか
または組合せであり得る。
【0024】本発明の一実施形態によれば、ルックアッ
プテーブルは、ダウンリンクが基地局とワイヤレスユニ
ットとの間に起きるので、基地局に記憶され得る。基地
局に記憶されたルックアップテーブルは、様々な技術を
使用して実現され得る。例えば、ルックアップテーブル
は、ソフトウェア、ハードウェア、デジタルシグナルプ
ロセッサ(DSP)、集積回路、通常のデジタルまたは
アナログ回路等のうちの1つまたは組合せを使用して記
憶され得る。しかし、ルックアップテーブルは、基地局
に記憶されるものに限定されない。例えば、ルックアッ
プテーブルは、MSCまたはルックアップテーブルを記
憶しかつ機能的に動作させることができる通信システム
中のいずれか他の要素に記憶され得る。
プテーブルは、ダウンリンクが基地局とワイヤレスユニ
ットとの間に起きるので、基地局に記憶され得る。基地
局に記憶されたルックアップテーブルは、様々な技術を
使用して実現され得る。例えば、ルックアップテーブル
は、ソフトウェア、ハードウェア、デジタルシグナルプ
ロセッサ(DSP)、集積回路、通常のデジタルまたは
アナログ回路等のうちの1つまたは組合せを使用して記
憶され得る。しかし、ルックアップテーブルは、基地局
に記憶されるものに限定されない。例えば、ルックアッ
プテーブルは、MSCまたはルックアップテーブルを記
憶しかつ機能的に動作させることができる通信システム
中のいずれか他の要素に記憶され得る。
【0025】前述したように、ルックアップテーブル
は、本発明の単なる例示のためのものである。例えば、
以下に説明されるルックアップテーブルの内容は、ダイ
ナミックに割り当てられ得る。
は、本発明の単なる例示のためのものである。例えば、
以下に説明されるルックアップテーブルの内容は、ダイ
ナミックに割り当てられ得る。
【0026】全体の信号についてのPARを低減するた
めに、パイロットシンボルのピーク電力を低減する必要
がある。個々のウォルシュコード特性の各々を回転させ
ることにより、パイロットシンボルは、位相空間(phaso
r space)中に最早整列(lineup)しなくなり、遙かに小さ
いピーク電力値となる。
めに、パイロットシンボルのピーク電力を低減する必要
がある。個々のウォルシュコード特性の各々を回転させ
ることにより、パイロットシンボルは、位相空間(phaso
r space)中に最早整列(lineup)しなくなり、遙かに小さ
いピーク電力値となる。
【0027】個々のウォルシュコードチャネルの各々の
回転は、チャネル間の直交性に影響を与えない。例え
ば、ベクトル(1 1)およびe(iθ)−e(iθ)は、θ
の値に無関係に、互いに直交している。
回転は、チャネル間の直交性に影響を与えない。例え
ば、ベクトル(1 1)およびe(iθ)−e(iθ)は、θ
の値に無関係に、互いに直交している。
【0028】異なるチャネルの回転を最適に割当てる多
くの方法がある。1つの単純な方法は、新しいユーザに
割り当てられるときに最適化することである。新しいユ
ーザに所定のウォルシュコードを割当てる必要があると
き、新しいコードが追加されるときに、回転角を割り当
てることが望ましい。実際、任意の角度回転を作り出す
ことは困難であるので、回転角をπ/2またはπの何れ
かの倍数に制限することが好ましい。しかし、それが望
ましい場合、他の倍数も使用可能である。
くの方法がある。1つの単純な方法は、新しいユーザに
割り当てられるときに最適化することである。新しいユ
ーザに所定のウォルシュコードを割当てる必要があると
き、新しいコードが追加されるときに、回転角を割り当
てることが望ましい。実際、任意の角度回転を作り出す
ことは困難であるので、回転角をπ/2またはπの何れ
かの倍数に制限することが好ましい。しかし、それが望
ましい場合、他の倍数も使用可能である。
【0029】図4は、本発明に従って、π/2またはπ
の何れかの角度回転を使用して得られる信号PARレベ
ルのグラフ的表現を示す。図において分かるように、回
転角π/2またはπを使用するとき、得られるPAR
は、図3に示された従来のPARレベルよりはっきりと
有利である。具体的には、πの回転は、11.3dBの
64ユーザに対するPARとなる。π/2の回転を使用
すると、得られるPARは10.4dBであり、これ
は、従来のWCDMAシステムにより得られるPARレ
ベルより8ないし9dBの改善である。
の何れかの角度回転を使用して得られる信号PARレベ
ルのグラフ的表現を示す。図において分かるように、回
転角π/2またはπを使用するとき、得られるPAR
は、図3に示された従来のPARレベルよりはっきりと
有利である。具体的には、πの回転は、11.3dBの
64ユーザに対するPARとなる。π/2の回転を使用
すると、得られるPARは10.4dBであり、これ
は、従来のWCDMAシステムにより得られるPARレ
ベルより8ないし9dBの改善である。
【0030】以下の表Iは、32KSPSで動作するい
くつかの異なる数のユーザで具現化される本発明の技法
を使用するシミュレーション結果を示す。
くつかの異なる数のユーザで具現化される本発明の技法
を使用するシミュレーション結果を示す。
【0031】 表I 10-4ピーキング確率におけるシミュレートされたPAR結果のサマリ ウォルシュコードの逐次的選択 32ksps 従来の πローテーション π/2回転での ユーザの数 PAR(dB) でのPAR(dB) PAR(dB) 1 5.1 N/A N/A 4 10.2 10.3 9.7 8 12.8 11.0 10.4 16 15.4 11.0 10.8 32 18.0 11.3 10.8 64 19.5 11.3 10.4 90 20.2 12.2 9.8 120 21.3 12.3 9.6
【0032】π/2またはπの倍数を使用する位相回転
を実行するために、特定のウォルシュコートチャネルに
特定の位相回転を割り当てるためのルックアップテーブ
ルが使用される。代替的に、位相回転は、新しい呼びが
処理されるとき、即ちダイナミックに割り当てられ得
る。しかし、本発明を具現化するために、ルックアップ
テーブルを使用することは有利である。これは、そのよ
うにすることは、各チャネルエレメントにローカルなデ
ジタル信号処理(DSP)を使用して容易に具現化され
得るからである。
を実行するために、特定のウォルシュコートチャネルに
特定の位相回転を割り当てるためのルックアップテーブ
ルが使用される。代替的に、位相回転は、新しい呼びが
処理されるとき、即ちダイナミックに割り当てられ得
る。しかし、本発明を具現化するために、ルックアップ
テーブルを使用することは有利である。これは、そのよ
うにすることは、各チャネルエレメントにローカルなデ
ジタル信号処理(DSP)を使用して容易に具現化され
得るからである。
【0033】本発明による逐次的ウォルシュコードおよ
び等しい電力を割当てられたチャネルを有するパイロッ
トシンボルに対して最小のPARを生じる位相回転につ
いてのルックアップテーブルを生成するために使用され
る方法は、以下の通りである。この方法を例示するため
に、例として8の核酸ファクタが使用されるが、この方
法は、8の核酸ファクタに限定されず、N(N=2,
4,8…)の核酸ファクタで容易に機能する。8個のウ
ォルシュコードが、以下の表IIに示されている。
び等しい電力を割当てられたチャネルを有するパイロッ
トシンボルに対して最小のPARを生じる位相回転につ
いてのルックアップテーブルを生成するために使用され
る方法は、以下の通りである。この方法を例示するため
に、例として8の核酸ファクタが使用されるが、この方
法は、8の核酸ファクタに限定されず、N(N=2,
4,8…)の核酸ファクタで容易に機能する。8個のウ
ォルシュコードが、以下の表IIに示されている。
【0034】 表II 8の長さを有するウォルシュコード C0 1 1 1 1 1 1 1 1 C1 1 1 1 1 −1 −1 −1 −1 C2 1 1 −1 −1 1 1 −1 −1 C3 1 1 −1 −1 −1 −1 1 1 C4 1 −1 1 −1 1 −1 1 −1 C5 1 −1 1 −1 −1 1 −1 1 C6 1 −1 −1 1 1 −1 −1 1 C7 1 −1 −1 1 −1 1 1 −1
【0035】基準としてC0を使用すると、π/2の位
相回転をC1に割当てると、結合されたC0およびC1
に対する一定の振幅が得られる。得られるチップの位相
は、(π/4,π/4,π/4,π/4,−π/4,−
π/4,−π/4,−π/4)である。C0およびC1
が、ゼロおよびπ/2であるときに、C2およびC3に
同じ位相回転が割り当てられる場合、C2およびC3の
組合せは、(π/4,π/4,−3π/4,−π/4,
−π/4,3π/4,3π/4)であるチップに対する
位相で一定振幅信号を提供する。
相回転をC1に割当てると、結合されたC0およびC1
に対する一定の振幅が得られる。得られるチップの位相
は、(π/4,π/4,π/4,π/4,−π/4,−
π/4,−π/4,−π/4)である。C0およびC1
が、ゼロおよびπ/2であるときに、C2およびC3に
同じ位相回転が割り当てられる場合、C2およびC3の
組合せは、(π/4,π/4,−3π/4,−π/4,
−π/4,3π/4,3π/4)であるチップに対する
位相で一定振幅信号を提供する。
【0036】これらの位相は、C0およびC1の組合わ
せのものからゼロまたはπの何れか異なる。したがっ
て、C2およびC3の組合せがπ/2だけ回転され、元
のC0およびC1の組合わせと結合される場合、一定の
振幅信号が得られる。組み合わされたチップC0,C
1,C2およびC3に対する得られる位相は、(π/
2,π/2,0,0,0,0,π/2,π/2)であ
る。
せのものからゼロまたはπの何れか異なる。したがっ
て、C2およびC3の組合せがπ/2だけ回転され、元
のC0およびC1の組合わせと結合される場合、一定の
振幅信号が得られる。組み合わされたチップC0,C
1,C2およびC3に対する得られる位相は、(π/
2,π/2,0,0,0,0,π/2,π/2)であ
る。
【0037】この方法は、上記された同じやり方を使用
して、全てのコードに対する一定振幅組合せを得るため
に、この方法がさらに実行され得る。得られる位相回転
ルックアップテーブルは、(0,π/2,π/2,π,
π/2,π,π,−π/2)である。本発明の方法を使
用して、ルックアップテーブルは、−π/2を使用して
も得ることができ、一定振幅信号を生じる。
して、全てのコードに対する一定振幅組合せを得るため
に、この方法がさらに実行され得る。得られる位相回転
ルックアップテーブルは、(0,π/2,π/2,π,
π/2,π,π,−π/2)である。本発明の方法を使
用して、ルックアップテーブルは、−π/2を使用して
も得ることができ、一定振幅信号を生じる。
【0038】上記の結果を得るために使用される方法は
以下の通りである。最初に、N=2 n の拡散ファクタを
有する1組のウォルシュコードが与えられる。ここで、
nはウォルシュコードの数であり、nはN個のウォルシ
ュコードに対応する指数である。これで、各エレメント
がπ/2または−π/2の何れかであるn次元ベクトル
Vを生じる。第2に、N個のウォルシュコードのセット
の特定数M(Mは0ないしN−1の間)が与えられ、n
ビットバイナリベクトルB=[B1,B2,…B n ]を作
る。ここで、Bは、特定数Mのバイナリ表現である。
以下の通りである。最初に、N=2 n の拡散ファクタを
有する1組のウォルシュコードが与えられる。ここで、
nはウォルシュコードの数であり、nはN個のウォルシ
ュコードに対応する指数である。これで、各エレメント
がπ/2または−π/2の何れかであるn次元ベクトル
Vを生じる。第2に、N個のウォルシュコードのセット
の特定数M(Mは0ないしN−1の間)が与えられ、n
ビットバイナリベクトルB=[B1,B2,…B n ]を作
る。ここで、Bは、特定数Mのバイナリ表現である。
【0039】そして、内積B・Vを取ることにより2つ
のベクトルを使用する位相回転割当てを得る。所定セッ
トのウォルシュコード中の逐次的なNの各々に対してこ
れらのステップを繰り返す。各ウォルシュコードの各位
相回転は、逐次的に、ルックアップテーブルを形成す
る。上記されたものと同様のほぼ一般的な方法で、プラ
スまたはマイナスπも使用され得る。そのような場合に
おいて、ほぼ一定の振幅信号が得られる。
のベクトルを使用する位相回転割当てを得る。所定セッ
トのウォルシュコード中の逐次的なNの各々に対してこ
れらのステップを繰り返す。各ウォルシュコードの各位
相回転は、逐次的に、ルックアップテーブルを形成す
る。上記されたものと同様のほぼ一般的な方法で、プラ
スまたはマイナスπも使用され得る。そのような場合に
おいて、ほぼ一定の振幅信号が得られる。
【0040】上記の方法により生成されるルックアップ
テーブルは、一定振幅の結合パイロット信号を有するチ
ャネルを逐次的に割当てる。一定振幅信号を有するパイ
ロットシンボルに対するPARは、0dBである。しか
し、パルス成形を信号に加える場合、信号は、一定振幅
を最早有しなくなる。具体的には、パイロット信号のP
ARは、フィルタリングの後に、5−6dBまで増大す
るが、ランダムデータのPARより実質的に低い。
テーブルは、一定振幅の結合パイロット信号を有するチ
ャネルを逐次的に割当てる。一定振幅信号を有するパイ
ロットシンボルに対するPARは、0dBである。しか
し、パルス成形を信号に加える場合、信号は、一定振幅
を最早有しなくなる。具体的には、パイロット信号のP
ARは、フィルタリングの後に、5−6dBまで増大す
るが、ランダムデータのPARより実質的に低い。
【0041】チャネルの数が、2のべき乗である場合で
あっても、パイロットに対するPARは依然として小さ
い。例えば、50チャネルは、√32の振幅を有する3
2チャネル、√16の振幅を有する16チャネル、およ
び√2の振幅を有する2チャネルの1グループに分割さ
れ得る。最悪のピーク振幅は、√32+√16+√2=
11.07であり、パイロットに対する3.9dBのP
ARになる。フィルタリングすることで、PARは、7
−8dBまで増大し得るが、これは、ランダムデータの
PARよりも依然として低い。
あっても、パイロットに対するPARは依然として小さ
い。例えば、50チャネルは、√32の振幅を有する3
2チャネル、√16の振幅を有する16チャネル、およ
び√2の振幅を有する2チャネルの1グループに分割さ
れ得る。最悪のピーク振幅は、√32+√16+√2=
11.07であり、パイロットに対する3.9dBのP
ARになる。フィルタリングすることで、PARは、7
−8dBまで増大し得るが、これは、ランダムデータの
PARよりも依然として低い。
【0042】
【発明の効果】以上の述べたように、本発明によれば、
通信システムにおけるピーク対平均電力比を低減する方
法を提供することができる。
通信システムにおけるピーク対平均電力比を低減する方
法を提供することができる。
【0043】特許請求の範囲の発明の要件の後に括弧で
記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の態様関
係を示すものであり、本発明の範囲を限定するものと解
釈してはならない。
記載した番号がある場合は、本発明の一実施例の態様関
係を示すものであり、本発明の範囲を限定するものと解
釈してはならない。
【図1】従来の通信システムの基本アーキテクチャを示
す図。
す図。
【図2】ダウンリンクについての基本WCDMAフレー
ム構造を示す図。
ム構造を示す図。
【図3】32KSPSの等しい電力で64のレーザを動
作させる従来のWCDMAシステムにより生成されるグ
ラフ的信号表現を示す図。PARは、19.5dBであ
り、ピーキング確率は約10-4である。
作させる従来のWCDMAシステムにより生成されるグ
ラフ的信号表現を示す図。PARは、19.5dBであ
り、ピーキング確率は約10-4である。
【図4】本発明によるπ/2またはπの何れかの角度回
転を使用して得られる信号PARレベルのグラフ的表現
を示す図。
転を使用して得られる信号PARレベルのグラフ的表現
を示す図。
1 ワイヤレス通信システム 2 地理的領域 3 移動体交換センタ 4 ワイヤラインユニット 5 公衆交換電話網 6 基地局 7 基地局コントローラ 8 基地局トランシーバ 9 コンバイナ/マルチプレクサ 10 増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 チェンシャン マ アメリカ合衆国、07901 ニュージャージ ー州、サミット、ウェスト エンド アベ ニュー 122 (72)発明者 ポール アンソニー ポラコス アメリカ合衆国、07746 ニュージャージ ー州、マルボロ、スーザン ドライブ 19 Fターム(参考) 5K004 AA05 FE00 FF05 5K067 CC10 DD19 EE02 EE10 EE16 EE71 HH22 HH23 JJ11
Claims (5)
- 【請求項1】 複数のコードチャネルを提供するステッ
プと、 前記複数のコードチャネルの各々に位相回転を割当てる
ステップとを有し、前記複数のコードチャネルの各々
は、前記位相回転を使用して、互いに個々に間隔を置か
れていることを特徴とする通信システムにおけるピーク
対平均電力比を低減する方法。 - 【請求項2】 前記提供するステップは、複数のウォル
シュコードチャネルを提供することを特徴とする請求項
1記載の方法。 - 【請求項3】 前記割当てるステップは、前記複数のコ
ードチャネルの各々に、±π/2の倍数だけ互いに個々
に間隔を置かれた所定の位相回転を割当てることを特徴
とする請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 前記割当てるステップは、前記複数のコ
ードチャネルの各々に、±πの倍数だけ互いに個々に間
隔を置かれた所定の位相回転を割当てることを特徴とす
る請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 前記複数のコードチャネルの各々に対す
る位相回転を含むルックアップテーブルから前記所定の
位相回転を検索するステップをさらに含むことを特徴と
する請求項1記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US63045500A | 2000-08-02 | 2000-08-02 | |
US09/630455 | 2000-08-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002095066A true JP2002095066A (ja) | 2002-03-29 |
Family
ID=24527231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001205905A Pending JP2002095066A (ja) | 2000-08-02 | 2001-07-06 | 通信システムにおけるピーク対平均電力比を低減する方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1195917B1 (ja) |
JP (1) | JP2002095066A (ja) |
DE (1) | DE60102117T2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007536875A (ja) * | 2004-06-25 | 2007-12-13 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 直交周波数分割多元方式を用いる通信システムにおけるパイロット信号を送受信する装置及び方法 |
US7599440B2 (en) | 2003-05-17 | 2009-10-06 | Lg Electronics Inc. | Downlink control channel allocation method in mobile communication system |
JP2010509853A (ja) * | 2006-11-03 | 2010-03-25 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | パイロット及びデータ・シンボルの伝送電力スペクトル密度を動的に調整するための方法及び装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100478932B1 (ko) * | 2002-06-11 | 2005-03-28 | 한국전자통신연구원 | 다중 반송파 통신에서의 부호 할당/검색 장치와 그의 부호관리 시스템 및 그 방법 |
US7085327B2 (en) * | 2002-10-18 | 2006-08-01 | Parker Kevin R | Phasor fragmentation circuitry and method for processing modulated signals having non-constant envelopes |
ES2601556T3 (es) | 2006-09-26 | 2017-02-15 | Koninklijke Philips N.V. | Reducción de PAPR usando una rotación de constelación generalizada |
US20130322563A1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-05 | Qualcomm Incorporated | Communication device, method, computer-program product and apparatus for transmitting a pilot sequence with a reduced peak-to-average power ratio contribution |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3311951B2 (ja) * | 1996-12-20 | 2002-08-05 | 富士通株式会社 | 符号多重送信装置 |
US20010055282A1 (en) * | 1997-12-15 | 2001-12-27 | Douglas Knisely | Reducing peak to average ratio of transmit signal by intentional phase rotating among composed signals |
US6459723B1 (en) * | 1998-05-12 | 2002-10-01 | Samsung Electronics, Co., Ltd. | Device and method for reducing the peak-to-average power ratio of a mobile station's transmit power |
US6310869B1 (en) * | 1998-08-31 | 2001-10-30 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for reducing amplitude variations and interference in communication signals, such as in wireless communication signals employing inserted pilot symbols |
US6721349B1 (en) * | 1999-01-28 | 2004-04-13 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for reducing peak-to-average ratio in a CDMA communication system |
-
2001
- 2001-06-18 DE DE60102117T patent/DE60102117T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-06-18 EP EP01305283A patent/EP1195917B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-07-06 JP JP2001205905A patent/JP2002095066A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7599440B2 (en) | 2003-05-17 | 2009-10-06 | Lg Electronics Inc. | Downlink control channel allocation method in mobile communication system |
JP2007536875A (ja) * | 2004-06-25 | 2007-12-13 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 直交周波数分割多元方式を用いる通信システムにおけるパイロット信号を送受信する装置及び方法 |
JP2010509853A (ja) * | 2006-11-03 | 2010-03-25 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | パイロット及びデータ・シンボルの伝送電力スペクトル密度を動的に調整するための方法及び装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1195917B1 (en) | 2004-02-25 |
DE60102117D1 (de) | 2004-04-01 |
EP1195917A1 (en) | 2002-04-10 |
DE60102117T2 (de) | 2004-09-09 |
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