【非专利文献1】3GPP TSG-RAN WG1 LTE Ad Hoc Meeting,R1-060047,NTT DoCoMo,NEC,Sharp,″Random Access Transmission in E-UTRA Uplink″,Helsinki,Finland,23-25 January,2006
【非专利文献2】3GPP TSG-RAN WG1 LTE Ad Hoc Meeting,R1-060046,NTT DoCoMo,NEC,Sharp,″Orthogonal Pilot Channel Structure in E-UTRAUplink″,Helsinki,Finland,23-25 January,2006
【非专利文献3】3GPP TSG-RAN WG1 LTE Ad Hoc Meeting,R1-060480,Qualcomm,″Principles of RACH″,Denver,USA,13-17 February,2006
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明实施方式。
(实施方式1)
图1表示本实施方式的移动台10的结构。
RACH生成单元11由特征选择单元111以及调制单元112构成,如下生成RACH信号。
特征选择单元111根据所输入的控制信息,从互不相同的多个代码序列中选择任意一个代码序列作为特征,并输出到调制单元112。特征选择(代码序列选择)的细节将后述。
调制单元112对特征(代码序列)进行调制而生成RACH信号,并输出到复用单元12。
另外,编码单元13对用户数据进行编码,并输出到调制单元14。
调制单元14对编码后的用户数据进行调制,并输出到复用单元12。
复用单元12将RACH信号和用户数据进行时间复用,并输出到无线发送单元15。也就是说,复用单元12在RACH信号的发送完成后,将用户数据输出到无线发送单元15。
无线发送单元15对RACH信号以及用户数据进行上变频等无线处理,并通过天线16发送到基站。
接下来,说明特征选择(代码序列选择)的细节。
在本实施方式中,作为特征(代码序列)使用GCL序列或者CAZAC序列。
GCL序列Ck(n)由式(1)和式(2)赋予。另外,GCL序列为自相关较高而互相关较低的代码序列,并且具有恒定振幅的频率响应特性。这里,N为任意的整数表示序列长度。另外,k为从1到N-1为止的任意的整数。另外,n表示序列长度N中的第n个,为0到N-1为止的任意的整数。然后,由式(1)和式(2)赋予的GCL序列成为基本代码序列。
N为奇数时 ...式(1)
N为偶数时 ...式(2)
这里,为了得到多个互相关较低的GCL序列,最好将序列长度N设为奇数而且为质数。于是,在将序列长度N设定为奇数时,通过使由式(1)赋予的基本代码序列根据式(3)循环移位,能够从一个基本代码序列Ck(n)得到循环移位数互不相同的多个派生的代码序列Ck,m(n)。
...式(3)
然后,在式(1)~式(3)中,设为α=β=1时的GCL序列成为CAZAC序列,CAZAC序列为GCL序列中互相关最低的代码序列。也就是说,CAZAC序列Ck(n)的基本代码序列由式(4)和式(5)赋予,在将序列长度N设为奇数时,通过使由式(4)赋予的基本代码序列根据式(6)循环移位,在CAZAC序列中,也与GCL序列同样,能够从一个基本代码序列Ck(n)得到循环移位数互不相同的多个派生的代码序列Ck,m(n)。
N为奇数时...式(4)
N为偶数时...式(5)
...式(6)
以下,虽然以作为特征(代码序列)使用了CAZAC序列的情况为一例进行说明,但是根据上述说明可知即使作为特征(代码序列)使用了GCL序列的情况也同样能够实施本发明。
图2表示CAZAC序列中,在设序列长度N=293,循环移位量(Cyclicshift value)Δ=36、k=1时,从相同的基本代码序列(CAZAC序列#1)可生成的循环移位数m=0~7(移位0~7)的8个派生代码序列C1,0(n)~C1,7(n)。即使k=2以上,也同样地能够从相同的基本代码序列分别生成8个派生代码序列。因此,在作为基本代码序列使用CAZAC序列#1~#8的情况下,能够利用总计64个代码序列作为特征。另外,基本代码序列和移位0的派生代码序列为相同的代码序列。另外,循环移位量Δ需要设定得比特征的最大传播延迟时间长。这是因为,在多个特征从多个移动台同时被发送时,当延迟波的延迟时间超过循环移位量Δ,则在基站难以判断是接收了延迟时间较长的特征还是接收了移位量互不相同的特征,其结果,在基站会发生特征的错误检测。该最大传播延迟时间依存于小区半径,也就是移动台与基站之间的最大传播路径长度。
而且,在本实施方式中,将这样得到的CAZAC序列的基本代码序列以及派生代码序列与控制信息对应地作为特征使用。
例如图3所示那样的接收质量信息作为控制信息输入到特征选择单元111。控制信息‘000’~ ‘111’分别与图3所示的接收质量:SINR对应,控制信息‘000’~‘111’的任一个作为应通知的控制信息输入到特征选择单元111。
特征选择单元111具备图4所示的表,基于被输入的应通知的控制信息,参照图4所示的表,选择任意一个特征(代码序列)。
在该表中,如图4所示那样,对于控制信息‘000’~‘111’,对应地设定作为基本代码序列的CAZAC序列#1~#8以及分别由CAZAC序列#1~#8派生出的移位0~7的派生代码序列以每个CAZAC序列(#1~#8)为单位。另外,图5表示简化了如图4所示的表的表。
在图4所示的表中,例如,对于控制信息‘000’,对应地设定作为基本代码序列的CAZAC序列#1以及由CAZAC序列#1派生出的移位0~7的派生代码序列。然后,CAZAC序列#1的移位0~7的派生代码序列分别与特征#1~#8对应。另外,对于控制信息‘001’,对应地设定作为基本代码序列的CAZAC序列#2以及由CAZAC序列#2派生出的移位0~7的派生代码序列。然后,CAZAC序列#2的移位0~7的派生代码序列分别与特征#9~#16对应。对于控制信息‘010’~‘111’也是同样。也就是说,在本实施方式中,对于一个控制信息,对应着一个基本代码序列以及由该相同的基本代码序列派生出的互不相同的多个派生代码序列。另外,对于互不相同的64个代码序列,对应着特征#1~#64。
然后,在例如作为应通知的控制信息‘000’被输入的情况下,特征选择单元111从CAZAC序列#1的移位0~7的代码序列中选择任意一个代码序列作为特征。因为基本代码序列和移位0的派生代码序列为相同的代码序列,所以可以说,也就是特征选择单元111从与应通知的控制信息对应的基本代码序列以及由该对应的基本代码序列派生出的多个派生代码序列中,或者从由与应通知的控制信息对应的基本代码序列派生出的多个派生代码序列中,选择任意一个代码序列作为特征。
因此,根据本实施方式,因为移动台在通过RACH进行控制信息的通知时,将特征也作为控制信息利用,所以无需在特征之外另外发送控制信息。另外,在接收了特征的基站,通过检测特征,能够同时检测控制信息。这样,根据本实施方式,能够高效地进行RACH中的控制信息的通知。
另外,在本实施方式中,考虑多个移动台同时将相同的控制信息发送的情况,特征选择单元111最好从与所输入的控制信息对应的8个代码序列中随机地选择任意一个代码序列。例如,在控制信息‘000’被输入的情况下,特征选择单元111考虑多个移动台同时通知相同的控制信息‘000’,最好从与控制信息‘000’对应的CAZAC序列#1的移位0~7的代码序列(特征#1~#8)中随机地选择任意一个代码序列。通过这样随机地选择,即使在多个移动台同时将相同的控制信息发送的情况下,也因为减少相同的代码序列在各个移动台被选择的几率,所以能够提高在基站分离和检测从各个移动台发送来的特征的几率。
另外,特征选择单元111也可以采用从预先准备了的代码序列(这里为#1~#64的64个代码序列)中选择与应通知的控制信息对应的代码序列的结构,或者采用选择与应通知的控制信息对应的CAZAC序列号码k以及移位数目m并在每次选择后都根据式(6)生成代码序列Ck,m(n)的结构。无论采用哪种结构,作为结果,特征选择单元111都基于应通知的控制信息选择任意一个特征(代码序列)。
这里,如上那样由相同的基本代码序列派生出的多个派生代码序列完全正交,它们的互相关为零。
另一方面,虽然在多个基本代码序列之间的互相关比较低,但是它们并不是完全正交,因此它们的互相关不为零。即使在由不同的基本代码序列派生出的派生代码序列之间也同样。
也就是说,在由相同的基本代码序列派生出的多个派生代码序列之间的互相关具有比在多个基本代码序列之间的互相关以及在由不同的基本代码序列派生出的派生代码序列之间的互相关低的特征。
因此,在图4所示的表中,在例如与控制信息‘000’对应的CAZAC序列#1和与控制信息‘001’对应的CAZAC序列#2中,CAZAC序列#1的移位0~7的代码序列之间的互相关比CAZAC序列#1与CAZAC序列#2之间的互相关、以及CAZAC序列#1的移位0~7的代码序列与CAZAC序列#2的移位0~7的代码序列之间的互相关低。也就是说,采用图4所示那样的对应,能够使相同的控制信息之间的互相关比在不同控制信息之间的互相关低。
因此,如图6所示那样,即使在相同的控制信息(‘000’)由多个移动台(移动台A~C)同时通知,在RACH中多个特征被复用的情况下,由相同的基本代码序列(CAZAC序列#1)派生出的互不相同的移位数目(移位0、3、7)的代码序列作为特征被复用的情况下,特征之间的代码间干扰理想上为零,即使复用数目增加,与未复用的情况相比,在基站的特征的分离和检测性能几乎不恶化。
另一方面,如图6所示,存在用于通知不同的控制信息(‘001’)的移动台(移动台D)的情况下,由不同的基本代码序列(CAZAC序列#2)派生出的代码序列(移位2)作为特征被复用,因此复用数目越增加,则在基站的特征的分离和检测性能越恶化。
由此,本实施方式在从多个移动台同时通知相同的控制信息的情况下尤其有效。然后,各个控制信息的发生率中越存在偏差,则某一特定的相同的控制信息从多个移动台同时通知的可能性会变高。
可以考虑,例如,在小区内存在车站等,小区内的特定的地点总是存在多个移动台那样的状况下,位于该特定的地点的多个移动台中,接收质量基本上相同,因此,某个特定的相同的控制信息的发生率较高,该特定的相同的控制信息从多个移动台同时通知的可能性会增高。
另外,对于在移动台的接收质量而言,在基站所位于的小区中心则高,而随着离开小区中心渐渐地变低。另外,越离开小区中心则面积就越增大。因此,在移动台平均分布在小区内的状况下,如图7所示,可以考虑接收质量(SINR)越低则发生率就越高,越是用于通知表示更低的接收质量(SINR)的控制信息的移动台就越多地存在。因此,在这样的状况下,对于越是表示低的接收质量的控制信息而言,相同的控制信息从多个移动台同时通知的可能性就越变高。也就是说,即使在这样的状况下,某一特定的相同的控制信息从多个移动台同时通知的可能性会变高。
这样,根据本实施方式,RACH中存在多个用于通知相同的控制信息的移动台的状况下,能够将特别是在基站的特征以及控制信息的检测率维持得较高。
另外,在小区半径较小的情况下,也可以使用图8所示的表来代替图4所示的表。也就是说,在小区半径较小的情况下,特征的最大传播延迟时间也较短,可缩短循环移位量Δ,因此也可以如图8所示那样,对于多个控制信息对应一个基本代码序列即可,以使不同的控制信息之间的互相关更低。在图8所示的表中,对于控制信息‘000’~‘011’对应CAZAC序列#1,同时对于控制信息‘000’对应CAZAC序列#1的移位0~7的代码序列,对控制信息‘001’对应CAZAC序列#1的移位8~15的代码序列,对于控制信息‘010’对应CAZAC序列#1的移位16~23的代码序列,对于控制信息‘011’对应CAZAC序列#1的移位24~31的代码序列。而且,对于控制信息‘100’~‘111’对应CAZAC序列#2,同时对于控制信息‘100’对应CAZAC序列#2的移位0~7的代码序列,对于控制信息‘101’对应CAZAC序列#2的移位8~15的代码序列,对于控制信息‘110’对应CAZAC序列#2的移位16~23的代码序列,对于控制信息‘111’对应CAZAC序列#2的移位24~31的代码序列。通过进行这样的对应,能够对不同的控制信息对应由相同的基本代码序列分别派生出的移位数目的不同的派生代码序列,因此使不同的控制信息之间的互相关更低,即使在存在多个用于同时通知不同的控制信息的移动台的状况下,也能够将在基站的特征以及控制信息的检测率维持得较高。
(实施方式2)
如所示图7所示,有在小区内各个控制信息的发生率存在偏差的情况。因此,在这样的情况下,最好对更多发生的控制信息分配更多的代码序列。
于是,在本实施方式中,不是像实施方式1那样使用对于各个控制信息对应地设定了相同数目的代码序列的表(图4、图5和图8),而是如图9所示那样,使用对于发生率更高的控制信息对应地设定了更多的基本代码序列或者更多的派生代码序列的表。
通过使用这样的表,即使在发生率较高的控制信息从多个移动台同时通知的情况下,也能够减少相同的代码序列从多个移动台发送的几率,因此能够减少在代码序列之间的冲突几率,较高地维持在基站的特征以及控制信息的检测率。
另外,此时,在对于一个控制信息对应地设定多个基本代码序列的情况下,为了较低地维持在相同的控制信息之间的互相关,最好优先地从由相同的基本代码序列派生出的派生代码序列开始对应。例如,如图9所示的控制信息‘000’那样,在对于一个控制信息对应地设定有CAZAC序列#1和#2的情况下,优先地从由CAZAC序列#1派生出的代码序列的所有的派生代码序列开始对应,剩余的部分与由CAZAC序列#2派生出的一部分的派生代码序列对应。也就是说,在图9所示的表中,对于一个控制信息,对应地设定了多个基本代码序列以及由那些多个基本代码序列的最少一个派生出的所有的派生代码序列。
另外,在本实施方式中,虽然根据各个控制信息的发生率,决定了对各个控制信息分配的代码序列的数目,但是也可以根据例如各个控制信息的重要级、优先级、重发次数、QoS等,决定对各个控制信息分配的代码序列的数目。也就是说,在本实施方式中,使用对于各个控制信息,对应地设定互不相同的数目的基本代码序列或者互不相同的数目的派生代码序列的表。
(实施方式3)
存在各个控制信息的发生率在小区内发生变化的情况。例如,即使在小区内的相同的地点,也有白天存在的移动台的数目比夜间多的情形,在这样的情况下,即使为某一特定的相同的控制信息,白天的发生率也比夜间高。
于是,在本实施方式中,根据控制信息的发生变化的发生率,使对各个控制信息对应的基本代码序列的数目或者派生代码序列的数目发生变化。
图10表示本实施方式的移动台30的结构。另外,在图10中,对与上述图1(实施方式1)相同的构成部分标注相同的标号,并省略说明。
无线接收单元31通过天线16接收从基站发送的控制信号,对控制信号进行下变频等无线处理,并输出到解调单元32。该控制信号是从基站通过广播控制信道发送的信号,用于根据控制信息的发生率,指示表中的控制信息与代码序列之间的对应的改变。另外,各个控制信息的发生率在用于接收特征的基站中被测量。
解调单元32对控制信号进行解调并输出到控制单元33。
控制单元33根据控制信号使在特征选择单元111中所具备的表的对应发生变化。例如,控制单元33使在上述图9所示的表的对应改变为图11所示那样。在图11中表示如下情况:控制信息‘000’的发生率升高,因此增加与控制信息‘000’对应的代码序列的数目,同时控制信息‘001’的发生率降低,因此减少与控制信息‘001’对应的代码序列的数目。
这样,根据本实施方式,与控制信息的发生变化的发生率匹配地,使对于各个控制信息对应的代码序列的数目发生变化,因此即使控制信息的发生率发生变化,也能够较高地维持在基站的特征以及控制信息的检测率。
以上为本发明实施方式的说明。
另外,虽然在上述实施方式中,说明了采用特征选择单元111具备上述表的结构,但是上述表也可以设置在特征选择单元111的外部。另外,只要控制信息与代码序列之间的对应能够以其他的方法进行,则不需特地具备表。
另外,虽然在上述实施方式中,作为一例代码序列例举了GCL序列以及CAZAC序列,但是只要是在代码序列之间互相关的程度具有偏差的代码序列,使用什么样的代码序列都可以。
另外,从移动台通知的控制信息并不只限于接收质量信息。作为其他的控制信息,例如移动台ID、RACH发送理由、频带分配请求信息(QoS信息和数据量等)、RACH发送功率、RACH发送功率的最大值和当前的发送功率之间的差等。
另外,在上述各个实施方式中的移动台有时表示为UE,基站有时表示为Node B(节点B)。
再有,在上述各个实施方式中以硬件构成本发明的情况为例进行了说明,但本发明也能够以软件实现。
再有,上述各实施方式的说明中的各功能块可实现为一般作为集成电路的LSI。这些块既可是每个块分别集成到一个芯片,或者可以是部分或所有块集成到一个芯片。并且,虽然此处称为LSI,但根据集成程度,可以称为IC、系统LSI、高级LSI(Super LSI)、或超级LSI(Ultra LSI)。
另外,实现集成电路化的方法不仅限于LSI,也可使用专用电路或通用处理器来实现。在LSI制造后可利用可编程的FPGA(Field Programmable GateArray,现场可编程门阵列),或者可以使用可重构LSI内部的电路单元的连接或设定的可重构处理器。
再有,随着半导体的技术进步或随之派生的其他技术的出现,如果能够出现替代LSI集成电路化的新技术,当然可利用此技术进行功能块的集成化。并且存在着适用生物技术等的可能性。
在2006年3月20日提交的特愿2006-076995号的日本申请中所包含的说明书、附图以及说明书摘要的公开内容都引用于本申请。