JP4436409B2 - クリッピングおよび修正されたコンステレーションを用いるofdmにおけるピーク低減 - Google Patents
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Description
(判定)されない確率は、正確には、
誤り確率Pb’およびd”に関するビット誤り確率Pb”は、
Mシンボルの全エネルギーは以下のようになる。
を想起しなければならない。そのためには、シナリオを簡略化するのが有益である。例えば、1つのサブキャリアに関してのみICIを許容するという近似、すなわち1つを除いて全てのサブキャリアに関してΔdn=0とすることにより、上記式中に現れる変数の数
を減らすことができる。そうすることにより、以下のように、1つの乱れたキャリアを用いたOFDM信号のビット誤り確率が得られる。
ている。すなわち、ビット誤り確率の等高線プロットは、結果として得られるビット誤り確率に関連付けられた信号空間領域のエリア(領域)を決定する。
図3Aと同じ曲線を示している。等高線は同じビット誤り確率の位置を示しており、x軸およびy軸はそれぞれ、歪まされたQPSKシンボルの実数部分d’+Δd’および虚数
部分d”+Δd”を示している。
つの正反対の影響を考慮しなければならない。一方では、QPSKシンボルに対応する4QAMシンボルが決定ボーダーに近づく場合、この特定のサブキャリアの決定を誤る確率が増加する。他方では、歪まされたサブキャリアにおいて費やされるエネルギーが更に小さくなる可能性があり、それにより、他の全てのサブキャリアが僅かに大きいエネルギーで送信して所与のEs/N0に適合するとともに、他のサブキャリアの誤り確率が改善するようになる。歪みΔdが決定ボーダーから離れていく場合に関しても同じような議論を
行なうことができる。その場合、影響を受けたサブキャリアの誤り確率は減少し、一方、他のサブキャリアの誤り確率は僅かに悪くなる。
R.Dinis、A.Gusmao、「On the Performance Evaluation of OFDM Transmission Using Clipping Techniques」,Vehicular Technology Conference,第5巻,1999年9月、p.2923−2928
A.Saul、「Comparison between Recursive Clipping and Active Constellation Extension for Peak Reduction in OFDM Systems」,Proc.Int.Symp.on Wireless Personal Multimedia Communications,vol.1,2003年10月、p.37−41
のサブキャリアをピーク低減のために利用できる。これは、16QAM以上のコンステレーションを伴うACEにおいては不可能である。これらの2つの特性は本発明の技術においても不可欠となる。これについては、QPSKマッピング(変調)の場合に関する次の節で紹介する。図8に示されているように、処理する手段は、信号空間領域内で円形分布が生じるように大きさを制限することにより予備信号誤り値を変化させる。しかしながら、分布は、矩形または前述した誤り確率曲線によって決まる形状である。
とを意味している。更に、全てのサブキャリアをピーク低減のために利用できる。これは、単なる一例であるが、16QAM以上のコンステレーションを伴う従来のACEアプローチでは不可能である。
A.Saulによる「Analysis of Peak Reduction in OFDM Systems Based on Recursive Clipping」,Proc.Int.OFDM−Workshop、第1巻、2003年9月、p.103−107 A.Saul、「Comparison between Recursive Clipping and Active Constellation Extension for Peak Reduction in OFDM Systems」,Proc.Int.Symp.on Wireless Personal Multimedia Communications,第1巻、2003年10月、p.37−41
線が集まるプロットの左上角は、最も高いクリッピング比CR=12dBに相当する。曲線を更に低いPSDおよび
れている。
Bを超える損失が依然として存在する。
Claims (26)
- 入力信号に基づいて誤り信号を発生させる装置であって、前記入力信号は信号ピークを含むものであり、前記誤り信号は、低減された信号ピークを有する送信信号を発生させるために前記入力信号と合成されるものであり、
前記入力信号の歪み部分を得るために、前記入力信号を歪ませる手段(103)と、
歪み信号を得るために、重み係数を用いて前記歪み部分に重み付けをする手段(105、201)と、
前記誤り信号を得るために、前記入力信号と前記歪み信号とを合成するコンバイナ(107)と
を備える装置。 - 前記歪ませる手段(103)は、前記入力信号の振幅を制限するものである、請求項1に記載の装置。
- 前記重み付けをする手段(105、201)は、前記入力信号の前記歪み部分に前記重み係数を掛け合わせる乗算器を備えるものである、請求項1または2に記載の装置。
- 前記重み係数は、前記歪みに関連付けられたエネルギー変化に依存するものである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。
- 重み係数を提供する手段(205)を更に備える請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記重み係数を提供する手段(205)は、前記入力信号のエネルギーと前記入力信号の前記歪み部分のエネルギーとのエネルギー比、または、前記入力信号の電力と前記入力信号の前記歪み部分の電力との電力比に基づいて前記重み係数を計算するものである、請求項5に記載の装置。
- 前記重み係数を提供する手段(205)は、前記重み係数として更なる重み係数を得るために、定数を用いて前記重み係数に重み付けをするものである、請求項6〜10のいずれか一項に記載の装置。
- 前記重み係数を提供する手段(205)は、前記入力信号および前記歪み部分に基づく積、または、前記入力信号および前記歪み部分に基づく積の期待値に基づいて前記重み係数を決定するものである、請求項6に記載の装置。
- 前記重み係数を提供する手段(205)は、前記入力信号および前記歪み部分に基づく積の実数部分、または、前記入力信号および前記歪み部分に基づく積の期待値の実数部分に基づいて前記重み係数を決定するものである、請求項12に記載の装置。
- 前記重み係数を提供する手段(205)は、前記入力信号と前記誤り信号との相互相関の最小化、または、前記入力信号のスペクトル表現と前記誤り信号のスペクトル表現との相互相関の最小化に基づいて前記重み係数を決定するものである、請求項12〜16のいずれか一項に記載の装置。
- 前記重み係数を提供する手段(205)は、前記誤り信号のスペクトル表現のエネルギーを最小化することにより前記重み係数を決定するものである、請求項12〜17のいずれか一項に記載の装置。
- 前記コンバイナ(107)は、前記誤り信号を得るために前記入力信号と前記歪み信号との差分を決定する減算器を備えるものである、請求項1〜18のいずれか一項に記載の装置。
- 前記コンバイナ(107)は、
前記入力信号のスペクトル表現を提供する第1の時間周波数変換器と、
前記歪み信号のスペクトル表現を提供する第2の時間周波数変換器と、
前記誤り信号を得るために、前記入力信号のスペクトル表現と前記歪み信号のスペクトル表現との差分を決定する減算器と
を備えるものである、請求項1〜19のいずれか一項に記載の装置。 - 前記第1の時間周波数変換器および前記第2の時間周波数変換器はフーリエ変換器である、請求項20に記載の装置。
- 前記コンバイナ(107)は、
前記入力信号のスペクトル表現を提供し、前記歪み信号のスペクトル表現を提供するフーリエ変換器と、
前記誤り信号を得るために、前記歪み信号のスペクトル表現と前記入力信号のスペクトル表現との差分を決定する減算器と
を備えるものである、請求項1〜21のいずれか一項に記載の装置。 - 入力信号に基づいて送信信号を発生させる装置であって、前記入力信号は、マルチキャリア変調スキームに起因する複数の周波数信号の重畳により生じる振幅ピークを含むものであり、
請求項1〜13のいずれか一項に記載の、前記入力信号に基づいて誤り信号を発生させる装置と、
処理された誤り信号を得るために、前記誤り信号を処理するプロセッサと、
低減された振幅ピークを有する前記送信信号を得るために、前記処理された誤り信号を前記入力信号と合成するコンバイナと
を備える装置。 - 入力信号に基づいて誤り信号を発生させる方法であって、前記入力信号は信号ピークを含むものであり、前記誤り信号は、低減された信号ピークを有する送信信号を発生させるために前記入力信号と合成されるものであり、
前記入力信号の歪み部分を得るために、前記入力信号を歪ませるステップと、
歪み信号を得るために、1より大きい重み係数を用いて前記入力信号の前記歪み部分に重み付けをするステップと、
前記誤り信号を得るために、前記入力信号と前記歪み信号とを合成するステップと
を含む方法。 - 入力信号に基づいて送信信号を発生させる方法であって、前記入力信号は、マルチキャリア変調スキームに起因する複数の周波数信号の重畳により生じる振幅ピークを含むものであり、
請求項24に記載の、前記入力信号に基づいて誤り信号を発生させるステップと、
処理された誤り信号を得るために、前記誤り信号を処理するステップと、
低減された振幅ピークを有する前記送信信号を得るために、前記処理された誤り信号を前記入力信号と合成するステップと
を含む方法。 - コンピュータ上で、請求項24に記載の方法または請求項25に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
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