OFDMA多址接入系统的PAPR抑制方案-复审决定


发明创造名称:OFDMA多址接入系统的PAPR抑制方案
外观设计名称:
决定号:198615
决定日:2019-12-20
委内编号:1F286272
优先权日:
申请(专利)号:201410020022.4
申请日:2014-01-10
复审请求人:南开大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:薛钰
合议组组长:丛珊
参审员:李凡
国际分类号:H04L27/26
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果权利要求所要保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别特征,且上述区别特征一部分被另一篇对比文件公开,另一部分属于本领域的惯用手段,在最接近的对比文件的基础上结合另一篇对比文件及本领域的惯用手段得到权利要求的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的,则该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410020022.4,名称为“OFDMA多址接入系统的PAPR抑制方案”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为南开大学。本申请的申请日为2014年01月10日,公开日为2014年04月30日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2019年03月08日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-2相对于对比文件4、对比文件1、对比文件2和本领域惯用手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:2018年05月10日提交的权利要求第1-2项,申请日2014年01月10日提交的说明书第1-35段(即第1-5页)、说明书附图第1-3页、说明书摘要及摘要附图。驳回决定所引用的对比文件为:
对比文件1:CN101340417A,公开日为2009年01月07日;
对比文件2:CN102244636A,公开日为2011年11月16日;
对比文件4:Conjugate Interleaved Partitioning PTS Scheme for PAPR Reduction of OFDM Signals,Xinchun Wu等,Circuits Syst Signal Process (2010),第499-514页,公开日为2010年02月28日。
驳回决定所针对的权利要求书的内容如下:
“1.一种OFDMA多址接入系统的降PAPR方案,其特征在于:该方案包括以下步骤:
a.分割阶段,先将长度为N的信号交织分割为V个子块,在每个子块中,仅仅有N/V个位置存在信号点,而其它位置用0填充。然后每个子块进行N点的IFFT变换,根据信号间等距的特点,通过Cooley-Tukey FFT算法,将4*N点的IFFT计算量降低到N点的IFFT计算量;
b.每个子块乘以相位因子向量B=[B1,B2,...Bm,...,Bv],这里的相位因子Bm属于相位因子集:φw∈[0,2π]。针对交织分割的特点,相位因子向量并不是完全独立的,即不同的相位因子向量有可能产生同样的备选信号,而同样的备选信号的PAPR值是相同的,所以去除这些非独立的备选信号,得到独立的备选信号,即独立的相位因子向量对应产生的PAPR值不同的备选信号,并不影响系统降PAPR性能,而且大大降低了系统的计算复杂度。独立相位因子向量为:B=[1,1,B2,..,BV-1],其对应的备选信号为独立备选信号,即PAPR值不同的备选信号,大大降低了备选信号个数。各子块相加生成备选信号,利用相位加权序列之间的关系,简化了产生部分候选序列的运算过程,同时也无损PAPR性能;
c.通过迭代寻找次优辅助相位因子的方法遍历各备选信号进行PAPR比较,选取PAPR较少的序列进行传输。
2.根据权利要求1所述的一种OFDMA多址接入系统的降PAPR方案,其特征在于:步骤c中遍历备选信号选取最小PAPR的一组进行传输方面引入了迭代的思想,通过寻找次优辅助相位因子,以牺牲0.2dB的降PAPR性能换取了计算复杂度的提升。传统方法(C-IP-PTS)和本方案(LCC-IP-PTS,迭代LCC-IP-PTS)降PAPR曲线对比图如图3,计算量对比如表2(其中K为相位因子取值个数):
表2.传统方案与本方案复数运算对比
方法
备选信号个数
复数加法量
复数乘法数量

K=4传统方法
64
128*512
128*512

K=4 LCC-IP-PTS
16
128*25
128*32

K=4迭代LCC-IP-PTS
16
128*25
128*12

”。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年05月15日向国家知识产权局提出了复审请求,但未提交修改文件。复审请求人认为:对比文件4仅是通过尝试,找到了V=8时的独立相位因子向量,并未扩展到维度更高的情况,即仅是通过有限次的尝试,寻找到了一个特例;而本发明提出的独立相位因子向量B=[1,1,…Bm,…,Bv]是一种普适情况;从对比文件4中的特例,到本发明中的普适情况,并不是简单的将8改成V,而是需要付出创造性劳动的。因此认为权利要求1-2具备创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年06月24日依法受理了该复审请求,并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年09月29日向复审请求人发出复审通知书,复审通知书所依据的文本与驳回决定所依据的文本相同,复审通知书所引用的对比文件为对比文件1和对比文件4。复审通知书中指出:权利要求1-2相对于对比文件1、对比文件4和本领域惯用手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年10月24日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:本申请明确提出了独立相位因子向量B=[1,1,…Bm,…,Bv],适用于V为任意值的情况,这一结论大大简化了整个技术方案的运算过程;而对比文件4仅通过简单的代数计算和尝试,找到了V=8时的独立相位因子向量,并未提及V≠8时的独立相位因子为何,虽然在V=8时两者的独立相位因子向量相同,但不能说明对比文件4公开了本申请的独立相位因子向量。因此认为,权利要求1的技术方案与现有技术相比具备创造性;相应地从属权利要求2也具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
(一) 审查文本的认定
复审请求人在复审请求阶段没有提交修改文本,本复审请求审查决定所依据的文本与驳回决定以及复审通知书所依据的文本相同,为:复审请求人于2018年05月10日提交的权利要求第1-2项,申请日2014年01月10日提交的说明书第1-5页、说明书附图第1-3页、说明书摘要及摘要附图。
(二) 关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
本复审请求审查决定所引用的对比文件与2019年09月29日发出的复审通知书所引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN101340417A,公开日为2009年01月07日;
对比文件4:Conjugate Interleaved Partitioning PTS Scheme for PAPR Reduction of OFDM Signals,Xinchun Wu等,Circuits Syst Signal Process (2010),第499-514页,公开日为2010年02月28日。
1. 权利要求1请求保护一种OFDMA多址接入系统的PAPR抑制方案。对比文件4公开了一种用于OFDM信号中降低峰均功率比PAPR的共轭交织分割部分传输序列PTS方案,并具体公开了如下内容(参见对比文件4的第499-514页):首先将待发送的一帧OFDM数据向量用相邻分割的方法分为V个互不重叠的子向量,每个子块中,仅N/V个存在信号点,其它位置用0填充(相当于步骤a.分割阶段,先将长度为N的信号交织分割为V个子块,在每个子块中,仅仅有N/V个位置存在信号点,而其它位置用0填充);V个子块组成原始频域部分传输序列矩阵FDPTSM;随后,原始FDPTSM乘以相位因子向量bm=[bm0,bm1,……bmv-1],从而产生权重频域序列(相当于步骤b中每个子块乘以相位因子向量),这里的相位因子bmv属于相位因子集:φw∈[0,2π],w是相位因子数量;部分传输序列PTS的PAPR性能和硬件复杂度与分割方案和候选信号数量有关,交织分割PTS方案的硬件复杂度可以通过Cooley-Tukey快速傅里叶变换(FFT)来降低(相当于根据信号间等距的特点,通过Cooley-Tukey FFT算法,降低计算量);然后进行N点的IDFT变换,产生时域备选信号;第3节证明了IP-PTS的候选信号是非完全独立的,即不同的相位因子向量有可能产生同样的备选信号,而同样的备选信号的PAPR值是相同的;独立候选信号意味着每个候选信号有不同的PAPR,独立候选信号越多,性能越好;以V=8的IP-PTS为例进行分析,通过W8-1、 W8-3 、W8-5 、W8-7复用初始相位因子向量所产生的相位因子向量不属于所述相位因子集合φ,因此,转换一个初始相位因子向量能够产生三个属于相位因子集合的可用相位因子向量,因而能够产生4096个独立的候选信号,其独立相位因子向量可以表示为[1,1,b2,b3,b4,b5,b6,b7],也就是第一和第二个元素为1(相当于步骤b中的V=8下的具体的独立相位因子向量,隐含公开了其对应的备选信号为独立备选信号,即PAPR值不同的备选信号,大大降低了备选信号个数);由于IDFT的线性属性,时域候选信号可以被表示为:
(相当于各子块相加生成备选信号,利用了相位加权序列之间的关系)(上式示出了反傅里叶变换可以在乘以相位因子向量前或乘以相位因子向量后进行变换,相当于每个子块进行N点的反傅里叶变换),其中;最后,计算所有候选信号的PAPR,选择具有最小PAPR的xp进行传输(相当于遍历各备选信号进行PAPR比较,选取PAPR较少的序列进行传输)。
由此可见,权利要求1与对比文件4的区别在于:(1)每个子块进行的是IFFT变换,Cooley-Tukey FFT算法将4*N点的IFFT计算量降低到N点的IFFT计算量;(2)去除这些非独立的备选信号,得到独立的备选信号;(3)通过迭代寻找次优辅助相位因子的方法遍历各备选信号进行PAPR比较。基于上述区别可以确定权利要求1相对于对比文件1实际解决的技术问题是:如何降低计算复杂度。
对于上述区别(1),对比文件4已经公开了每个子块进行的是N点的IDFT变换,而无论是IDFT还是IFFT均是本领域技术人员进行反傅里叶变换的常规选择方式;且对比文件4已经公开了交织分割PTS方案的硬件复杂度可以通过Cooley-Tukey FFT来降低,而具体根据划分因子选择从而降低特定量的计算量也是本领域技术人员的惯用手段。
区别(2)也属于本领域的惯用手段,对比文件4已经公开了将不属于相位因子集合的相位因子向量去除从而得到可用的独立相位因子向量,即对比文件4同样通过去除的方式得到可用的独立备选信号,减少了备选信号的数量,降低了计算量;因此为了降低计算复杂度,本领域技术人员有动机通过各种去除方式,例如去除非独立因子向量或去除不属于特定相位因子集合中相位因子向量等方式,保证全部备选信号独立的同时减少备选信号的数量,从而降低计算复杂度。
对于区别(3),对比文件1公开了一种OFDM系统中改进型降低峰均比的迭代PTS方法,并具体公开了如下内容(参见对比文件1的说明书第3-4页):本发明以降低传统算法的复杂度为出发点,在传统的PTS降低PAPR的基础上,提出改进型迭代PTS算法,其中包括经过循环遍历的方法,找出使PAPR最小的bv值(相当于寻找相位因子向量);传统的PTS方法在经过IFFT之后的相位组合方式有WV种,而采用该迭代方法之后仅需要(V-1)?W次,该改进型迭代PTS算法明显的降低了系统的复杂度。由此可见,对比文件1中公开的上述特征在对比文件1中所起的作用与上述区别特征在该权利要求中所起的作用相同,都是采用迭代算法寻找相位因子向量以减小系统复杂度,即对比文件1给出了将上述技术特征应用到对比文件4中以解决其技术问题的启示;而无论是寻找最优相位因子还是次优相位因子均是本领域技术人员根据实际需要的惯用求解方式。
因此,在对比文件4的基础上结合对比文件1及本领域的惯用手段,以获得该权利要求所要求保护的技术方案,对于本领域技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2. 权利要求2是对权利要求1的进一步限定,其部分附加技术特征已被对比文件1公开如下(参见对比文件1的说明书第3-4页):改进型迭代PTS算法明显降低了系统的复杂度;通过选择最优的相位旋转因子组合,使得合并后序列的PAPR值最小;经过循环遍历的方法,找出使PAPR最小的bv值。可见对比文件1已经公开了通过迭代的方式能够降低计算复杂度,而相位因子取值和具体方案的差别会导致具体实施中计算量有不同程度的降低是本领域技术人员所熟知的,因而根据实际需要选择不同参数/因子从而实现特定计算量的降低,是本领域技术人员在具体实施中的常规选择。因此,当其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求2要求保护的技术方案也不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(三)关于复审请求人的意见
对于复审请求人提出的意见,合议组认为:
首先,对比文件4与本申请的目的相同,均是为了得到可用的独立相位因子向量,以降低计算复杂度;而且对比文件4已经明确公开了如何去除不可用相位因子向量从而得到可用的独立相位因子向量,其将不属于相位因子集合的相位因子向量去除,以同样得到能够降低PAPR复杂度的可用的独立相位因子向量B,可见对比文件4与本申请相同,均通过去除的方式得到可用的独立备选信号,减少了备选信号的数量,降低了计算复杂度。
而且,本申请说明书中并未记载如何去除非独立相位因子或非独立备选信号的具体的技术手段;而对比文件4给出的实施例中明确公开了独立相位因子向量的第一和第二相位因子元素为1,与本申请V=8时去除非独立相位因子向量后所得到的独立相位因子向量相同,因此对比文件4作为具体实施例,公开了本申请的独立相位因子向量。此外,在现有技术中无论是删除不属于特定集合的因子或直接置换为0或1,均是常规的去除方式;因此为了降低计算复杂度,本领域技术人员有动机通过各种去除方式,例如去除非独立因子向量或去除不属于特定相位因子集合中相位因子向量等方式,保证全部备选信号独立的同时减少备选信号的数量,从而降低计算复杂度。
因此,对于复审请求人的意见不予接受。
基于上述事实和理由,合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2019年03月08日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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