WO2008038790A1

WO2008038790A1 - Sequence allocating method and sequence allocating apparatus

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Publication number: WO2008038790A1
Application number: PCT/JP2007/069051
Authority: WO
Inventors: Daichi Imamura; Takashi Iwai; Kazunori Inogai; Sadaki Futagi; Atsushi Matsumoto
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2009-03-29
Also published as: US8730901B2; CN102932088A; KR20140081878A; KR20090057404A; US8363608B2; US9246539B2; JP2013051709A; US9025545B2; US11470653B2; JP5695169B2; US20160099746A1; US11039483B2; BRPI0717659A8; BRPI0717659B1; JP5153900B2; US20190281637A1; JP2017225154A; US20220416929A1; US9374129B2; MX338548B

Description

明細書

系列割当方法及び系列割当装置

技術分野

[0001] 本発明は、 Zadoff-Chu系列又は GCL系列をセルに割り当てる系列割当方法及び系列割当装置に関する。

背景技術

[0002] セルラ通信システムに代表される移動体通信システム、または、無線 LAN (Local A rea Network)システムにおいては、送信領域にランダムアクセス領域が設けられる。このランダムアクセス領域は、端末局（以下、「UE」という）が基地局（以下、「BS」いう）に最初に接続要求を行う場合、あるいは、 BSなどが UEの送信時間や送信帯域を割り当てる集中管理システムにお!/、て新たな帯域割り当て要求を行う場合、上り回線の送信領域に設けられる。なお、基地局はアクセスポイント又は NodeBと呼ばれること力 ^sある。

[0003] また、現在規格化が行われてレ、る 3GPP RAN LTEなどの TDMA (Time Division M ultiple Access)を用いたシステムでは、最初に接続要求を行う場合（UEの電源 ON 時だけではなぐハンドオーバ時、一定期間通信を行っていない場合、チャネルの状況による同期外れなど、上り回線の送信タイミング同期が確立されていない場合）に、上り送信タイミング同期取得、 BSへの接続要求（Association Request)、または帯域割当要求（Resource Request)を行う最初のプロセスにランダムアクセスが利用される

〇

[0004] ランダムアクセス領域（以下、「RAスロット」という）で送信されるランダムアクセスバ一スト（以下、「： RAバースト」という）は、スケジュールされる他のチャネルとは異なり、シグネチヤ系列の衝突（複数の UEが同じ RAスロットを用いて同一シグネチヤ系列を送信すること）又はシグネチヤ系列間の干渉により受信エラー及び再送が発生する。

RAバーストの衝突、または受信エラーが発生すると、 RAバーストを含む上り送信タイミング同期取得及び BSへの接続要求処理の処理遅延が大きくなる。このため、シグネチヤ系列の衝突率の低減、シグネチヤ系列の検出特性の向上が要求されている [0005] シグネチヤ系列の検出特性の向上を図る方法として、自己相関特性が低い系列であり、かつ、系列間の相互相関特性も低い GCL (Generalized chirp like)系列又は Zad off-Chu系列からシグネチヤ系列を生成することが検討されている。なお、ランダムァクセスチャネルを構成する、送受信間で既知な信号系列のことをプリアンブルと!/、レ、、プリアンブルは、一般に、自己相関特性及び相互相関特性の良好な信号系列で構成される。また、シグネチヤはプリアンブルパターンの 1つ 1つであり、ここでは、シグネチヤ系列とプリアンブルパターンは同義であるものとする。

[0006] 非特許文献；!〜 3では、 RAバーストのプリアンブルとして、系列長 Nが素数の Zadoff -Chu系列又は GCL系列が利用されている。ここで、系列長 Nを素数とすることにより、自己相関特性及び相互相関特性が最適な系列を N— 1系列利用することができ、利用可能な系列のうち、任意の 2系列間の相互相関特性が最適（相関振幅値がー定）となる。したがって、システムは、プリアンブルとして利用可能な Zadoff-Chu系列のうち、任意の系列を各セルに対して割り当てることができる。

^特許文 1： R1—062174, Panasonic, NTT Doし oMo Random access sequence com parison for E-UTRA

非特許文献 2 : Rl_0618lb， Huawei, "Expanded sets of ZCZ—GCL random access pre amble"

非特許文献 3 : Rl-062066, Motorola, "Preamble Sequence Design for Non-Synchron ized Random Access

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] しかしながら、 Zadoff-Chu系歹 IJ又は GCL系歹 IJは、系列を構成する各要素が複素数である複素符号系列であることから、受信側の符号検出に必要な相関回路（マッチドフィルタ）では、系列の要素毎に複素乗算が必要となり、演算量が多ぐ回路規模も増大する。また、 1つのセルで利用する異なる Zadoff-Chu系列又は GCL系列の数が増加すると、プリアンブル検出のために系列数分の相関演算を行う必要があるため、割当系列数に比例した演算量及び回路規模となる。 [0008] 本発明の目的は、 1つのセルに複数の異なる Zadoff-Chu系列又は GCL系列を割り当てるシステムにおける受信側での相関回路の演算量及び回路規模を削減する系列割当方法及び系列割当装置を提供することである。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明の系列割当方法は、 1セルに割り当てる Zadoff-Chu系列又は GCL系列について、系列の各要素の実部と虚部の係数の振幅の絶対値が等しい関係にある系列番号の組み合わせを割り当てる割当工程を具備するようにした。

[0010] 本発明の系列割当装置は、 1セルに割り当てる Zadoff-Chu系列又は GCL系列について、系列の各要素の実部と虚部の係数の振幅の絶対値が等しい関係にある系列番号の組み合わせを割り当てる系列割当手段と、系列番号の組み合わせと、前記組み合わせのインデックスとの対応関係を有し、割り当てられた前記系列番号の組み合わせに対応するインデックスを通知する通知手段と、を具備する構成を採る。

発明の効果

[0011] 本発明によれば、 1つのセルに複数の異なる Zadoff-Chu系列又は GCL系列を割り当てるシステムにおける受信側での相関回路の演算量及び回路規模を削減することができる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムの構成を示すブロック図

[図 2]図 1に示した BSの構成を示すブロック図

[図 3]本発明の実施の形態 1に係る UEの構成を示すブロック図

[図 4]図 1に示した系列割当部の動作を示すフロー図

[図 5]各セルへ系列番号を割り当てる様子を示す

[図 6]系列番号とインデックスの対応関係を示す図

[図 7]図 2に示したプリアンブル系列検出部の内部構成を示す図

[図 8]系列番号とインデックスのその他の対応関係を示す図

[図 9]分散管理型システム構成を示すブロック図

[図 10]本発明の実施の形態 2に係る RAバースト生成部の構成を示すブロック図 [図 11]図 10に示した ZC系列生成部の周波数領域における ZC系列の生成と IDFT のサ、の割り当て例の説明に供する図

園 12]本発明の実施の形態 2に係系列検出部の内部構成を示すプロ

[図 13]図 12に示した複素乗算部の内部構成

園 14]本発明の実施の形態 3に係る RAバースト生成部の構成

園 15]本発明の実施の形態 3に係る mと qとの対応関係を示す図

[図 16]系列番号とインデックスの対応関係を示す図

発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

[0014] (実施の形態 1)

まず、 Zadoff-Chu系列について式を用いて示す。系列長 Nの Zadoff-Chu系列は、 Nが偶数の場合、式（1)によって表され、 Nが奇数の場合、式（2)によって表される _c [数 1]

ただし、 k = 0, 1 , 2, · · · , N— 1、 qは任意の整数、 rは系列番号（Sequence index) である。なお、 rは Nとは互いに素の関係を有し、かつ、 Nより小さい正の整数である。次に、 GCL系列について式を用いて示す。系列長 Nの GCL系列は、 Nが偶数の場合、式（3)によって表され、 Nが奇数の場合、式 (4)によって表される。

[数 3]

( 3 )

N 2 c_{r m} (k) = expl - j ί— - + m) · · · ( 4 )

' N 2

ただし、 k = 0, 1 , 2, · · · , N—l、 qは任意の整数、 rは Nとは互いに素の関係を有し、力、つ、 Nより小さい整数であり、 b (k mod m)は、任意の複素数であり、 i = 0, 1 ,… , m—lである。また、 GCL系列間の相互相関を最小にする場合、 b (k mod m)は振幅 1の任意の複素数を用いる。

[0016] GCL系歹 IJは、 Zadoff-Chu系列に b (k mod m)を乗算した系列であり、受信側の相関演算は Zadoff-Chu系列と同様であるため、以下、 Zadoff-Chu系列を例に説明する。また、以下においては、 RAバーストのプリアンブル系列として、系列長 Nが奇数かつ素数の Zadoff-Chu系列を用いる場合につ!/、て説明する。

[0017] 図 1は、本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。この図において、無線リソース管理部 51は、複数の BS ( # 1〜# M) 100— 1 〜； 100— Mに割り当てる無線リソースを管理し、系列割当部 52及び通知部 53を備え

[0018] 系列割当部 52は、配下の BSが管理するセルに Zadoff-Chu系列の系列番号 rを割り当て、割り当てた系列番号 rを通知部 53に出力する。通知部 53は、系列割当部 52 力も出力された系列番号 rを示すインデックスを BS100—；!〜 100— Mに通知する。なお、系列割当部 52及び通知部 53の詳細については、後述する。

[0019] BS 100— ;!〜 100— Mは、系列割当部 52から通知されたインデックスを自セル内の UEに報知し、 UEから送信されたプリアンブル系列を検出する。 BS100- 1-10 0— Mは全て同一の機能を有することから、以下の説明では、 BS100として一括して扱うものとする。

[0020] 図 2は、図 1に示した BS100の構成を示すブロック図である。この図において、報知チャネル処理部 101は、報知チャネル生成部 102、符号化部 103、変調部 104を備えている。報知チャネル生成部 102は、図 1に示した通知部 53から通知されたインデックスを含めて、下り制御チャネルである報知チャネル（Broadcast channel)を生成する。生成された報知チャネルは符号化部 103に出力される。

[0021] 符号化部 103は、報知チャネル生成部 102から出力された報知チャネルを符号化し、変調部 104は、符号化された報知チャネルを BPSK、 QPSKなどの変調方式によって変調する。変調された報知チャネルは多重部 108に出力される。

[0022] DLデータ送信処理部 105は、符号化部 106及び変調部 107を備え、 DL送信データの送信処理を行う。符号化部 106は、 DL送信データを符号化し、変調部 107は

、符号化された DL送信データを BPSK、 QPSKなどの変調方式によって変調し、変調した DL送信データを多重部 108に出力する。

[0023] 多重部 108は、変調部 104から出力された報知チャネルと、変調部 107から出力された DL送信データとを時間多重、周波数多重、空間多重、または、符号多重を行い

、多重信号を送信 RF部 109に出力する。

[0024] 送信 RF部 109は、多重部 108から出力された多重信号に D/A変換、フィルタリング、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ 110から送信する。

[0025] 受信 RF部 111は、アンテナ 110を介して受信した信号にダウンコンバート、 A/D 変換等の所定の無線受信処理を施し、無線受信処理を施した信号を分離部 112に出力する。

[0026] 分離部 112は、受信 RF部 111から出力された信号を RAスロットと ULデータスロットとに分離し、分離した RAスロットをプリアンブル系列検出部 114に、 ULデータスロットを ULデータ受信処理部 115の復調部 116にそれぞれ出力する。

[0027] プリアンブル系列テーブル記憶部 113は、図 1に示した系列割当部 52が割り当て可能なプリアンブル系歹 IJ、この系列の番号及びこれらの組み合わせを示すインデックスを対応付けたプリアンブル系列テーブルを記憶し、図 1に示した通知部 53から通知されたインデックスに対応するプリアンブル系列をテーブルから読み出し、該当するプリアンブル系列をプリアンブル系列検出部 114に出力する。

[0028] プリアンブル系列検出部 114は、分離部 112から出力された RAスロットについて、プリアンブル系列テーブル記憶部 113に記憶されたシグネチヤを用レ、て相関処理等のプリアンブル波形検出処理を行い、プリアンブル系列が UEから送信されたか否かを検出する。検出結果 (RAバースト検出情報）は図示せぬ上位層に出力される。

[0029] ULデータ受信処理部 115は、復調部 116及び復号化部 117を備え、 ULデータの受信処理を行う。復調部 116は、分離部 112から出力された ULデータの伝送路応答歪補正を行い、変調方式に対応した硬判定又は軟判定による信号点判定を行レヽ、復号化部 117は、復調部 116による信号点判定の結果について誤り訂正処理を行い、 UL受信データを出力する。

[0030] 図 3は、本発明の実施の形態 1に係る UE150の構成を示すブロック図である。この図において、受信 RF部 152は、図 1に示した BS力も送信された信号をアンテナ 151 を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、 A/D変換等の所定の無線受信処理を施し、無線受信処理を施した信号を分離部 153に出力する。

[0031] 分離部 153は、受信 RF部 152から出力された信号に含まれる報知チャネルと DL データとをそれぞれ分離し、分離した DLデータを DLデータ受信処理部 154の復調部 155に、報知チャネルを報知チャネル受信処理部 157の復調部 158に出力する。

[0032] DLデータ受信処理部 154は、復調部 155及び復号化部 156を備え、 DLデータの受信処理を行う。復調部 155は、分離部 153から出力された DLデータの伝送路応答歪補正を行い、変調方式に対応した硬判定又は軟判定による信号点判定を行レヽ、復号化部 156は、復調部 155による信号点判定結果について誤り訂正処理を行い、 DL受信データを出力する。

[0033] 報知チャネル受信処理部 157は、復調部 158、復号化部 159及び報知チャネル処理部 160を備え、報知チャネルの受信処理を行う。復調部 158は、分離部 153から出力された報知チャネルの伝送路応答歪補正を行い、変調方式に対応した硬判定又は軟判定による信号点判定を行い、復号化部 159は、復調部 158による報知チヤネルの信号点判定結果につ!/、て誤り訂正処理を行う。誤り訂正処理された報知チヤネルは報知チャネル処理部 160に出力される。報知チャネル処理部 160は、復号化部 159から出力された報知チャネルに含まれるインデックスをプリアンブル系列テーブル記憶部 161に、その他の報知チャネルは図示せぬ上位層に出力する。

[0034] プリアンブル系列記憶部 161は、図 2に示した BS 100のプリアンブル系列テーブル記憶部 113が有するプリアンブル系列テーブルを記憶する。すなわち、図 1に示した系列割当部 52が割り当て可能なプリアンブル系列、この系列の番号及びこれらの組み合わせを示すインデックスを対応付けたプリアンブル系列テーブルを記憶する。そして、報知チャネル処理部 160から出力されたインデックスに対応するプリアンブル系列を RAバースト生成部 162に出力する。

[0035] RAバースト生成部 162は、図示せぬ上位層から RAバースト送信指示を取得すると、プリアンブル系列テーブル記憶部 161から利用可能なプリアンブル系列の 1つを選択し、選択したプリアンブル系列を含めて RAバーストを生成し、生成した RAバーストを多重部 166に出力する。

[0036] ULデータ送信処理部 163は、符号化部 164及び変調部 165を備え、 UL送信データの送信処理を行う。符号化部 164は、 UL送信データを符号化し、変調部 165は

、符号化された UL送信データを BPSK、 QPSKなどの変調方式によって変調し、変調した UL送信データを多重部 166に出力する。

[0037] 多重部 166は、 RAバースト生成部 162から出力された RAバーストと、変調部 165 力、ら出力された UL送信データとを多重し、多重信号を送信 RF部 167に出力する。

[0038] 送信 RF部 167は、多重部 166から出力された多重信号に D/A変換、フィルタリング、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ 151から送信する。

[0039] 次に、図 1に示した系列割当部 52の動作について図 4を用いて説明する。図 4において、ステップ（以下、「ST」と省略する） 201では、カウンタ a及び現在の系列割当数

Pを初期化（a= l、 p = 0)する。また、 1セルへの割当数を Kとする。

[0040] ST202では、現在の系列割当数 pが 1セルへの割当数 Kと一致するか否かを判定する。一致する場合には、現在の系列割当数 pが 1セルへの割当数 Kに達したため系列割当処理を終了し、一致しない場合には、まだ系列割り当てを行う必要があるため ST203に移行する。

[0041] ST203では、 1セルへの割当数 Kから現在の系列割当数 pを差し引いた値が 1と一致するか否かを判定する。一致する場合には、 ST207に移行し、一致しない場合には、 ST204に移行する。

[0042] ST204では、系列番号 r=a及び r = N— aが割り当て済みであるか否かを判定し、いずれか一方でも割り当て済みである場合には、 ST205に移行し、割り当て済みではない場合には、 ST206に移 fiする。 [0043] ST205では、 ST204において r = a、 r=N— aのいずれか一方あるいは両方が既に割り当てられて!/、ると判定されたので、カウンタ aをインクリメント（a = a + 1に更新）し、 ST204に戻る。

[0044] ST206では、 ST204において、いずれのセルに対しても割り当てられていないと判定された系列番号 r=a及び r = N— aを割り当て、現在の系列割当数 pを p = p + 2 に更新し、カウンタ aをインクリメント（a = a+ 1に更新）して ST202に戻る。

[0045] ST207では、 ST203において、カウンタ aを a = 1に初期ィ匕し、 ST208では、系歹 IJ 番号 r = aが割り当て済みであるか否力、を判定する。割り当て済みである場合には、 S T210に移行し、害 ijり当て済みではない場合には、 ST209に移行する。

[0046] ST209では、 ST208にお!/、て割り当てられて!/、な!/、と判定された系列番号 r= aを割り当て、系列割当処理を終了する。

[0047] ST210では、 ST208において割り当てられていると判定されたので、系列番号 r = N— aが割り当て済みであるか否かを判定する。割り当て済みである場合には、 ST2 11に移行し、割り当て済みではない場合には、 ST212に移行する。

[0048] ST211では、 ST210において割り当てられていると判定されたので、カウンタ aをィンクリメント（a = a+ lに更新）し、 ST208に戻る。

[0049] ST212では、 ST210において割り当てられていないと判定された系列番号 r=N aを割り当て、系列割当処理を終了する。

[0050] なお、 ST208〜ST211では、害 ijり当て系列数が奇数の場合に、ペアを組めない系列にっレ、て割り当てる系列を系列番号の若!/、順に検索する手順を示して!/、るが、割り当てられて!/、な!/、系列をランダムに選択して割り当てるようにしてもよ!/、。

[0051] このような系列割当処理を行うことにより、図 5に示すような系列割当を行うことができる。図 5Aは、各セル (ここでは、 BS # 1及び BS # 2)にそれぞれ 4系列（偶数)を割り当てた場合を示している。すなわち、 BS # 1には、系列番号 r= l , 2, N— 1 , N— 2を割り当て、 BS # 2には、系列番号 r= 3, 4, N— 3, N— 4を割り当てている。なお、割当数が 2以上の場合、割り当てる各組 (a、N— a )、 (a、N _a )…の_a , &、 · · ·

1 1 2 2 1 2 は利用可能な系列から任意に選択してもよい。

[0052] また、図 5Bは、各セルにそれぞれ 3系列（奇数)を割り当てた場合を示している。すなわち、 BS # 1には、系列番号 r= 1 , 2, N— 1を割り当て、 BS # 2には、系列番号 r = 3, N— 3, N— 2を割り当てている。割当数が奇数の場合にも、 r = a r=N— aを組み合わせて割り当て、ペアを組めな!/、系列につ!/、ては所定の選択規則に基づ!/ヽて選択して、割り当てる。

[0053] 続いて、通知部 53のインデックス通知方法について説明する。系列割当部 52が各セルに割り当てた系列番号は、図 6に示すようなテーブルに従って、インデックスが決定される。図 6では、インデックス 1に系列番号 r= l , N— 1の組み合わせが対応付けられ、インデックス 2に系列番号 r= 2, N— 2の組み合わせが対応付けられている。ィンデッタス 3以降も同様に対応付けられている。なお、図中、 floor (N/2)は、 N/2 を越えない整数を表す。

[0054] このように決定されたインデックスは、 BS力も報知チャネルによって UEに報知される。 UE側でも、図 6に示すテーブルと同じテーブルを備え、通知されたインデックスを用いて、利用可能な系列番号のペアを特定することができる。

[0055] このように、系列番号 r = a r = N— aの組みに対して 1つのインデックスを割り当てることで、通知に必要なシグナリングビット数を低減することができる。

[0056] なお、系列番号 1つ 1つに対してインデックスを付与して通知するなど、別の通知方法であってもよい。

[0057] また、 1つのインデックスに対して割り当てる系列番号を 4, 8、 · · ·と増加させることで、通知に必要なシグナリングビット数をさらに低減することができる。

[0058] 次に、図 2に示したプリアンブル系列検出部 114について説明する。図 7は、図 2に示したプリアンブル系列検出部 114の内部構成を示す図である。ここでは、系列長 N = 11の場合を例示する。

[0059] 図 7において、遅延器 Dからの入力信号を r (k) = a +jb、系列番号 r = aの Zadoff- k k

Chu系列の各係数を a * (k) =c +jdとすると、複素乗算部 xは、系列 r = a側の相 r=a k k

関に対する演算結果を a c -b d +j (b c + a d )とする。一方、系列番号 r = N— a

k k k k k k k k

の Zadoff-Chu系列の各係数は a * (k) = (a * (k) ) * =c -jdであり、系歹 Ijr r=N-a r=a k k

N— a側の相関に対する演算結果は、 a c +b d +j (b c —a d )となる。

k k k k k k k k

[0060] したがって、系歹 IJr = a側の相関値を得るために行った乗算演算結果のうち、 a c b d、 b c、 a dは、系歹 IJr = N a側の相関値の算出に利用できるため、乗算演算量 k k k k k k

を低減することができ、回路規模 (乗算器数)を削減することができる。

[0061] なお、図 7からも分かるように、 1つの Zadoff-Chu系列は、偶対象の系列（系列の各要素が a (k) = a (Ν—1—k) )の関係にあるため、相関器では、乗算演算の前に kと N- 1 kの要素を加算した乗算処理を行うことにより、乗算回数 (乗算器数)をさらに半分に削減することができる。

[0062] このように本実施の形態によれば、 1つのセルに複数の異なる Zadoff-Chu系列を割り当てる場合、系列の各要素が複素共役の関係にある系列番号を組み合わせて割り当てることにより、系列の検出特性を劣化させることなぐ受信側での相関回路の演算量及び回路規模を削減することができる。

[0063] なお、本実施の形態では、系列長 Nが素数 (奇数）の場合について説明したが、系列長 Nが非素数 (奇数、偶数問わず)であってもよい。系列長 Nが素数でない場合は、システム全体で利用可能な最適な自己相関特性をもつ系列番号 rは、系列長 Nに対して互いに素であることを満たす必要がある。

[0064] 系列長 Nが偶数の場合、プリアンブル系列の割り当て規則を r = a→r=N— a→r= N/2— a→r=N/2 + a (ただし、 1≤a≤N/2 1とする。また、害 ijり当て順序は任意でよい)とすることにより、 1系列分の乗算演算量 (乗算器数)で異なる 4系列の相関演算を行うことができる。これは、系歹 IJr = aと r=N aは互いに複素共役の関係であり、 r= aと r = N/2— aは、実部と虚部の値を入れ替え、符号が異なる関係にあるため、乗算演算結果をそのまま利用することが可能となる。よって、 1系列の乗算演算量及び乗算器数はおよそ 1/4にすることができる。また、系列長 Nが偶数の場合、系列割当通知方法として、図 8に示すように、 r= (a、 N— a、 N/2— a、 Ν/2 + a)の 4系列の組に対して、 1つのインデックスを割り当てることにより、系列割当通知に要するビット数をさらに肖 IJ減することカできる。

[0065] また、本実施の形態では、ランダムアクセスで利用するプリアンブル系列を例に説明したが、本発明はこれに限らず、既知信号として、 1つの BSで複数の Zadoff-Chu 系列又は GCL系列を用いる場合にも適用することができる。このような既知信号としては、例えば、チャネル推定用参照信号、下り同期用パイロット信号 (Synchronizatio n channel)などが挙げられる。

[0066] また、本実施の形態では、図 1に示すように、複数の BSに対して 1つの系列割当部

52が存在する集中管理型のシステム構成について説明した力図 9に示すように、 B

S毎に系列割当部を備え、複数の BS間で互いに異なる系列番号 rの Zadoff-Chu系列を割り当てるように情報交換する分散管理型のシステム構成であってもよレ、。

[0067] また、本実施の形態では、複素共役と記載しているが、本発明はこれに限らず、実部と虚部の係数の振幅の絶対値が等しい関係であればよ!/、。

[0068] (実施の形態 2)

実施の形態 1では、プリアンブル系列の生成及び検出を時間領域にお!/、て行う場合について説明した力本発明の実施の形態 2では、プリアンブル系列の生成及び検出を周波数領域にお!/、て行う場合につ!/、て説明する。

[0069] 本発明の実施の形態 2に係る UEの構成は、実施の形態 1における図 3に示した構成と同様であるため、図 3を援用して説明する。

[0070] 図 10は、本発明の実施の形態 2に係る RAバースト生成部 162の構成を示すブロック図である。この図において、 RAバースト生成部 162は、 ZC系列生成部 171、 IDF

T部 172及び CP付加部 173を備えている。

[0071] ZC系列生成部 171は、 Zadoff-Chu系列を周波数領域において生成し、生成した Z adoff-Chu系列の各係数（シンボル）を IDFT部 172の所定のサブキャリアに出力する

〇

[0072] IDFT部 172は、 ZC系列生成部 171から所定のサブキャリアに出力された Zadoff- Chu系列及び残りのサブキャリアに NULL (値:ゼロ）を含めた入力信号列に対して逆離散フーリエ変換（IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)を施し、時間領域信号を CP付加部 173に出力する。

[0073] CP付加部 173は、 IDFT部 172から出力された時間領域信号に対してサイクリックプレフィックス（CP: Cyclic Prefix)を付加した時間領域信号を多重部 166に出力する。ここで、 CPは、 IDFT部 172から出力された時間領域信号の末尾から所定の長さの信号列を複製した系列を時間領域信号の先頭に付加した部分をさす。なお、 CP付加部 173は省略してもよい。 [0074] 次に、図 10に示した ZC系列生成部 171の周波数領域における Zadoff-Chu系列の生成と IDFT部 172のサブキャリアへの割り当て例について図 11を用いて説明する。

[0075] まず、 ZC系列生成部 171において周波数領域にて生成される Zadoff-Chu系列について式を用いて示す。系列長 Nの Zadoff-Chu系列は、 Nが偶数の場合、式（5)によって表され、 Nが奇数の場合、式（6)によって表される。

[0076] ここでは、実施の形態 1の Zadoff-Chu系列と同一の式である力 Zadoff-Chu系列を周波数領域で定義するため、実施の形態 1の時間領域における定義と区別するため

、記号を変えて再定義する。

ただし、 n = 0, 1 , 2, · · · , N— 1、 qは任意の整数、 uは系列番号（Sequence index) であり、 Nとは互いに素の関係を有し、かつ、 Nより小さい整数である。なお、式（5)、式（6)で表される周波数領域で生成された Zadoff-Chu系列は、フーリエ変換を行うことにより、時間領域で生成された Zadoff-Chu系列に変換することができる。すなわち、周波数領域で生成された Zadoff-Chu系列は、時間領域においても Zadoff-chu系列となる。

[0077] ZC系列生成部 171において、式（5)又は式（6)に基づいて生成された Zadoff-Chu 系列の各係数 C (n)は、図 11に示すように、 IFFT部 172のサブキャリアに対して、 C

(0)、 C (1)、 C (2)、 ' - '、 C (N— 1)の順に配置される。 IFFT部 172の残りのサブキャリアには、通常、 NULL (入力信号なし、あるいは、値 0)が設定される。

[0078] 本実施の形態に係る系列割当部 52 (図 1参照）の動作は、系列番号を示す記号が rから uに変わることを除き、実施の形態 1の図 4と同一である。また、通知部 53のインデッタス通知方法についても、実施の形態 1と同一であり、常に偶数個の系列を 1つのセルに割り当てる場合は、系歹 IJu = aと u = N— aの組に対して 1つのインデックスを与えることにより、系列割当通知時の所要ビット数を削減できる。

[0079] なお、 1つのインデックスに対して、割り当てる系列番号の組を 4、 8、 · · ·とすることで、系列割当通知時の所要ビット数をさらに削減する構成も可能である。

[0080] 本発明の実施の形態 2に係る BSの構成は、実施の形態 1における図 2に示した構成と同様であるため、図 2を援用して説明する。

[0081] 図 12は、本発明の実施の形態 2に係るプリアンブル系列検出部 114の内部構成を示すブロック図である。この図において、プリアンブル系列検出部 114は、 DFT部 18

1、複素乗算部 182—；!〜 182— N—l、 IDFT部 183— 1, 183— 2を備えている。ここでは、系列長 N= 11の場合を例示する。

[0082] DFT部 181は、分離部 112から出力された受信信号に対して離散フーリエ変換 (D

FT: Discrete Fourier Transform)を施し、周波数領域信号を複素乗算部 182— ;!〜 1

82— N— 1及び IDFT部 183— 1, 183— 2に出力する。

[0083] なお、 DFT処理及び IDFT処理をそれぞれ FFT (Fast Fourier Transform)処理、 I

FFT (Inverse Fast Fourier Transform)処¾(こ代え飞もよ!/、。

[0084] ここで、 DFT部 181から出力される周波数領域信号を X(n) =Re{X(n) } +jIm{X

(n) }とすると、系列番号 u = aの Zadoff-Chu系列の各係数を C * (n) =Re{C― * ( n)}+jIm{C *(n)}とすると、複素乗算部 182—；!〜 182— N— 1は、系列 u = a側の相関に対する演算結果 Y (n)は次式（7)のようになる。

[数 7]

Y,-_a{ ) = Re{ («)}Re{ _a(«)} - Im{ («)}Im{ _a(«)} . . . _(γ)

+ゾ (Im{ (")}Re ₌。(")} + R_e{JT(«)}Im{C (")})

一方、系列番号 u = N— aの Zadoff-Chu系列の各係数は、 C _ * (n) = (C *( n))*=Re{C *(n)}-jIm{C * (n) }であり、系列 u = N— a側の相関に対する演算結果 Y (n)は次式（8)のようになる。

N

[数 8コ

. . . _(g) + j(Im{X(ri)}R_Q{Cl_a(n)}― R_e{X(n)}lm{C__a (")})

[0085] 図 13は、図 12に示した複素乗算部 182— n(l≤n≤N—l)の内部構成を示すブロック図である。この図において、乗算部 191— 1は、 Re{X(n)}と Re{C *(n)}とを乗算し、乗算結果を加算部 192— 1, 192— 3に出力する。

[0086] また、乗算部 191 2は、 Im{X(n)}と Im{C * (n) }とを乗算し、乗算結果を加算部 192— 1, 192— 3に出力する。

[0087] また、乗算部 191— 3は、 Im{X(n)}と Re{C * (n) }とを乗算し、乗算結果を加算部 192— 2, 192— 4に出力する。

[0088] さらに、乗算部 191—4tt、Re{X(n)}<¾m{C * (n) }とを乗算し、乗算結果をカロ算部 192— 2, 192— 4に出力する。

[0089] 加算部 192— 1は、乗算部 191— 1, 191 2から出力された乗算結果を加算し、加算結果 Re{Y (n)}を出力する。また、加算部 192— 3は、乗算部 191— 1, 192 2から出力された乗算結果を加算し、加算結果 Re{Y (n) }を出力する。

= N-a

[0090] また、加算部 192— 2は、乗算部 191— 3, 191—4から出力された乗算結果を加算し、加算結果 Im{Y (n)}を出力する。また、加算部 192— 4は、乗算部 191 3 , 192— 4から出力された乗算結果を加算し、加算結果 Im{Y (n)}を出力する u = N-a

〇

[0091] なお、図 13に示した複素乗算部 182— nの内部構成は、実施の形態 1における図

7に示した複素乗算部と同一の構成である。

[0092] したがって、系歹 IJr = a側の相関値を得るために行った乗算演算結果は、 Re{X(n) レ Re{C― *(n)}、 Im{X(n)}'Im{C― *(n)}, Im{X(n) } -Re{C― *(n)}、Re{ X(n) } -Im{C * (n) }は、系歹 IJr = N a側の相関値の算出に利用できるため、乗算演算量を低減することができ、回路規模 (乗算器数)を削減することができる。

[0093] なお、 Nが奇数かつ q = 0の場合は、 1つの Zadoff-Chu系列は、偶対象の系列（系列の各要素が C (n)=C (Ν—1—k))の関係にあるため、相関器では、乗算演算の前に kと N— 1 kの要素の加算処理を行うことにより、乗算回数 (乗算器数)をさらに半分に削減することも可能である。

[0094] このように実施の形態 2によれば、 1つのセルに複数の異なる Zadoff-Chu系列を割り当てる場合、系列の各要素が C (n)の実部と虚部の係数の振幅の絶対値が等しい関係（又は複素共役の関係）にある系列番号を組み合わせて割り当てることにより、系列の検出特性を劣化させることなぐ受信側での周波数領域における相関回路の演算量及び回路規模を削減することができる。

[0095] なお、本実施の形態では、系列長 Nが素数 (奇数）の場合について説明したが、系列長 Nが非素数 (奇数、偶数問わず)であってもよい。ただし、系列長 Nが偶数の場合、プリアンブル系列の割り当て規則を u = a→u = N— a→u = N/2— a→u = N/ 2 + a (ただし、 l≤a≤N/2— 1とする。また、割り当て順序は任意でよい）とすることにより、 1系列分の乗算演算量 (乗算器数)で異なる 4系列の相関演算を行うことができる。よって、 1系列の乗算演算量及び乗算器数はおよそ 1/4にすることができる。また、系列長 Nが偶数の場合、系列割当通知方法として、図 8と同様に、 u= (a、 N— a、 N/2— a、 Ν/2 + a)の 4系列の組に対して、 1つのインデックスを割り当てることにより、系列割当通知に要するビット数をさらに削減することができる。

[0096] (実施の形態 3)

本発明の実施の形態 3では、プリアンブル系列を時間領域において生成し、プリアンブル系列の検出を周波数領域にお!/、て行う場合につ!/、て説明する。

[0097] 本発明の実施の形態 3に係る UEの構成は、実施の形態 1における図 3に示した構成と同様であるため、図 3を援用して説明する。

[0098] 図 14は、本発明の実施の形態 3に係る RAバースト生成部 162の構成を示すブロック図である。図 14が図 10と異なる点は、 N— point DFT部 202を追加した点と、 ZC 系列生成部 171を ZC系列生成部 201に変更した点である。

[0099] ZC系列生成部 201は、 Zadoff-Chu系列を時間領域において生成し、生成した Zad off-Chu系列の各係数（シンボル）を N— point DFT部 202に出力する。

[0100] N- point DFT部 202は、 Zadoff-Chu系列の系列長 Nと同じポイント数を有し、 ZC 系列生成部 201から出力された N点の Zadoff-Chu系列を周波数成分に変換し、 IDF T部 172の所定のサブキャリアに出力する。

[0101] なお、図 14は、 DFT—S— OFDM (Discrete Fourier Transform- spread- Orthogon al Frequency Division Multiplexing)構成の例を示しており、 N— point DFT部 202、 IDFT部 172を用いずに、 ZC系列生成部 201から CP付加部 173に出力する Zadoff- Chu系列の時間領域信号を直接生成してもよい。 [0102] なお、本実施の形態に係る系列割当部 52 (図 1参照）の動作は、組みで割り当てる系列番号 r = a r = N— aは実施の形態 1と同一である力 ZC系列生成部 201にお V、て生成される Zadoff-Chu系列の式が異なる。

[0103] 具体的には、 ZC系列生成部 201において時間領域にて生成される Zadoff-Chu系歹 IJは、「r = aの系列と r = N aを mだけ巡回シフトさせた系歹 IJ」又は「r=aを mだけ巡回シフトさせた系列と r = N— aの系歹 IJ」が組みとなるように割り当てられる。

[0104] ここで、 mは式（1)〜（4)の qの値により異なる。系列長 Nが奇数の場合の mと qの関係を図 15に示す。例えば、 q = 0の場合は m=N— 1(=一；!）、 q=lの場合は m = N 3(=— 3)となる。

[0105] 系列長 Nが素数かつ q = 0の場合、 ZC系列生成部 201において時間領域にて生成される Zadoff-Chu系列の定義は、 r = aの系列と r=N aを mだけ巡回シフトさせた系列とを組み合わせる場合、式（2)より次式（9)となる。

.2πτ「 (A + w) mod N -(k + l + ) mod N

Ί 2 ただし、 modNは省略可能であるため、式（9)は次式（10)で表せる。

[数 10] 2 - . . d O)

,, [ .2πτ( (k+m)(k+\ + m) )\

c_r:_N—_a 、 = expj-7— I 同様に、 r = aを mだけ巡回シフトさせた系列と r = N— aの系列とを組み合わせる場合、次式（11)となる。

ただし、 k = 0, 1 , 2, · · · , N— 1、 rは系列番号（Sequence index)である。また、 rは N とは互いに素の関係を有し、かつ、 Nより小さい整数である。

[0106] 続いて、本発明の実施の形態 3に係る通知部 53のインデックス通知方法について説明する。系列割当部 52が各セルに割り当てた系列番号は、図 16に示すようなテ一ブルに従って、インデックスが決定される。図 16では、インデックス 1に系列番号 r = 1 , N— 1及び初期シフト量 mが対応付けられ、インデックス 2に系列番号 r = 2, N 2及び初期シフト量 mが対応付けられている。インデックス 3以降も同様に対応付けられている。なお、図中、 floor (N/2)は、 N/2を越えない整数を表す。

[0107] このように決定されたインデックスは、 BS力も報知チャネルによって UEに報知される。 UE側でも、図 16に示すテーブルと同じテーブルを備え、通知されたインデックスを用いて、利用可能な系列番号のペアを特定することができる。

[0108] このように実施の形態 3によれば、 1つのセルに複数の異なる Zadoff-Chu系列を割り当てる場合、時間領域で定義する Zadoff-Chu系列の各要素が C (k)の実部と虚部の係数の振幅の絶対値が等しい関係又は複素共役の関係にある系列番号を組み合わせて割り当て、さらに組みで割り当てる系列の!/、ずれか一方または両方を所定の初期巡回シフト量を与えることにより、系列の検出特性を劣化させることなぐ受信側での周波数領域における相関回路の演算量及び回路規模を削減することができる。

[0109] なお、本実施の形態では、 Zadoff-Chu系列を時間領域にお!/、て定義し、プリアンプル検出を周波数領域で行う（周波数領域での相関演算）場合を例に説明したが、 Zad off-Chu系列を周波数領域にお!/、て定義、プリアンブル検出を時間領域で行う（時間領域での相関演算）場合も実施の形態 3と同様に、「u = aの系列と u = N— aを + aだけ巡回シフトさせた系歹 IJ」又は「u = aを aだけ巡回シフトさせた系列と u = N— aの系歹 IJ」が組みとなるように割り当てることで、時間領域における 2つの Zadoff-Chu系列の各係数に対して、実部と虚部の係数の振幅の絶対値を等しい関係にすることができる。これにより、受信側での時間領域における相関回路の演算量及び回路規模を削減すること力 Sでさる。

[0110] また、上記各実施の形態では、 Zadoff-Chu系列を用いて説明した力 S、本発明はこれに限らず、 GCL系列を用いてもよい。 [0111] なお、上記各実施の形態では、系列割当部 52及び通知部 53が無線リソース管理部 51あるいは BSに含まれる構成を例に説明した力本発明はこれには限らず、系列割当部 52及び通知部 53を含み系列番号 rを示すインデックスを通知可能な構成であれば、中継局（Relay Station)や UEなどの他の装置であってもよい。

[0112] また、上記各実施の形態では、基地局（BS)及び端末局（UE)を例に説明したが、基地局は、アクセスポイント（AP:Access Point)、中継局 (Relay station),中継端末（Re lay terminal)、 NodeB, eNodeBなどと呼ばれることもある。また、端末局は、移動局（M S:Mobile station)、ステーション（Station)、 UE (User Equipment)、終端局 (TE:Termi al end),中継局、中継端末などと呼ばれることもある。

[0113] 上記各実施の形態では、本発明をノ、一ドウエアで構成する場合を例にとって説明した力本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

[0114] また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように 1チップ化されてもよい。ここでは、 LSIとした力集積度の違いにより、 IC、システム LSI、スーパー LSI、ゥノレトラ LSIと呼称されることもある。

[0115] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。 LSI製造後に、プログラムすることが可能な FPGA (Field Progra mmable Gate Array)や、 LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギユラブル.プロセッサーを利用してもよい。

[0116] さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術により LSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。ノィォ技術の適用等が可能性としてありえる。

[0117] 2006年 9月 29曰出願の特願 2006— 269327及び 2006年 12月 27曰出願の特願 2006— 352897の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

産業上の利用可能性

[0118] 本発明にかかる系列割当方法及び系列割当装置は、 1つのセルに複数の異なる Z adoff-Chu系列又は GCL系列を割り当てるシステムにおける受信側での相関回路の演算量及び回路規模を削減することができ、例えば、移動体通信システム等に適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 1セルに割り当てる Zadoff-Chu系列又は GCL系列について、系列の各要素の実部と虚部の係数の振幅の絶対値が等しい関係にある系列番号の組み合わせを割り当てる割当工程を具備する系列割当方法。

[2] 前記系列の各要素の実部と虚部の係数の振幅の絶対値が等しい関係にある系列番号の組み合わせは、系列の各要素が複素共役の関係にある系列番号の組み合わせである請求項 1に記載の系列割当方法。

[3] 系列の各要素が複素共役の関係又は系列の各要素の実部と虚部の係数の振幅の絶対値が等しい関係にある系列番号の組み合わせにインデックスを対応付けておき

、割り当てた系列番号の組み合わせに対応するインデックスを通知する通知工程を具備する請求項 1に記載の系列割当方法。

[4] 前記割当工程では、前記 Zadoff-Chu系列又は GCL系列の系列長が Nである場合、系列番号 r = a、N— aの組み合わせを割り当てる請求項 1に記載の系列割当方法。

[5] 前記割当工程では、前記 Zadoff-Chu系列又は GCL系列の系列長 Nが偶数である場合、系列番号 r=a、 N— a、 N/2— a、 Ν/2 + a (1≤a≤N/2— 1)の組み合わせを割り当てる請求項 1に記載の系列割当方法。

[6] 前記割当工程では、時間領域にお!/、て生成された Zadoff-Chu系列又は GCL系列を割り当てる請求項 1に記載の系列割当方法。

[7] 前記割当工程では、周波数領域にお!/、て生成された Zadoff-Chu系列又は GCL系歹 IJを割り当てる請求項 1に記載の系列割当方法。

[8] 1セルに割り当てる Zadoff-Chu系列又は GCL系列について、系列の各要素の実部と虚部の係数の振幅の絶対値が等しい関係にある系列番号の組み合わせを割り当てる系列割当手段と、

系列番号の組み合わせと、前記組み合わせのインデックスとの対応関係を有し、割り当てられた前記系列番号の組み合わせに対応するインデックスを通知する通知手段と、

を具備する系列割当装置。

[9] 前記系列割当手段は、前記系列の各要素の実部と虚部の係数の振幅の絶対値が等しい関係にある系列番号の組み合わせとして、系列の各要素が複素共役の関係にある系列番号の組み合わせを割り当てる請求項 8に記載の系列割当装置。

[10] 前記割当手段は、前記 Zadoff-Chu系列又は GCL系列の系列長が Nである場合、系列番号 r = a、 N— aの組み合わせを割り当てる請求項 8に記載の系列割当装置。

[11] 前記系列割当手段は、時間領域において生成された Zadoff-Chu系列又は GCL系列を割り当てる請求項 8に記載の系列割当装置。

[12] 前記系列割当手段は、周波数領域において生成された Zadoff-Chu系列又は GCL 系列を割り当てる請求項 8に記載の系列割当装置。