CN102594482B - 无线通信系统、导频序列分配设备和方法以及移动站 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了无线通信系统、导频序列分配设备和方法以及移动站，当诸如CAZAC序列这样的序列被用作导频序列时，该方法可通过组合接收到的导频块而获得减小干扰的效果。在本发明中，将2K个导频序列划分成K个集合{C_1，C_2}，{C_3，C_4}，...，{C_(2K-1)，C_2K}，并且向小区#1至#K中的每一个分配一个导频序列集合。例如，导频序列{C_1，C_2}被分配给小区#1的导频块(SB#1、#2)，导频序列{C_3，C_4}被分配给小区#2的导频块(SB#1、#2)，导频序列{C_5，C_6}被分配给小区#3的导频块(SB#1、#2)，并且导频序列{C_7，C_8}被分配给小区#4的导频块(SB#1、#2)。

Description

无线通信系统、导频序列分配设备和方法以及移动站
本申请是2007年04月日提交的、题为“无线通信系统、导频序列分配设备和方法以及移动站”的中国发明专利申请No.200710097731.2的分案申请。
技术领域
本发明涉及无线通信系统、导频序列分配设备、用于该系统和设备的用于分配导频序列的方法以及该方法中使用的移动站，更具体而言涉及无线接入方法中使用的单载波发射系统中的导频序列的分配。
背景技术
作为下一代无线通信系统中的上行链路无线接入方法，单载波发射方法是有效的(例如参考非专利文献1“Physical Layer Aspects for EvolvedUTRA”(3GPP TR25.814 v1.2.2(2006-3)，9.1章)。非专利文献1中提出的单载波发射方法中使用的帧格式的配置在图19中示出。
在图19中，假定数据信号是在子帧的六个LB(长块)#1至#6中发送的，并且假定导频信号是在两个SB(短块)#1、#2中发送的。
CP(循环前缀)被添加到LB#1至#6和SB#1、#2的前一半，以便在接收方有效地执行频域均衡。CP的添加是把块的后一部分拷贝到第一部分，如图20所示。
作为在下一代无线通信系统中的上行链路无线接入中使用的导频信号，Zadoff-Chu序列目前正引起注意，Zadoff-Chu序列是一种CAZAC(恒定幅度零自相关)序列(例如参考非专利文献2，K.Fazel和S.Keiser，“Multi-Carrier and Spread Spectrum Systems”(John Willey andSons，2003))。
Zadoff-Chu由以下式子表示：
C_k(n)＝exp[-(j2πk/N)(n(n+1/2)+qn)...(1)
在式(1)中，n＝0，1，....，N，q是任意整数，N是序列长度。
CAZAC序列是在时域和频域都具有恒定幅度的序列，并且对于除循环自相关值为0之外的时间位移，其自相关始终为零。由于CAZAC在时域上具有恒定幅度，因此它可使PAPR(峰均功率比)保持较低。由于CAZAC序列在频域上也具有恒定幅度，因此它是一种适合于频域上的传播路径估计的序列。这里，小的PAPR意味着它可以使功耗保持较低。该特征在移动通信中是优选的。
另外，由于“CAZAC序列”具有完全自相关的特性，因此它有利地适用于检测接收信号的时间，并且作为适用于单载波发射的导频序列而引起了注意，其中单载波发射是下一代无线通信系统中的上行链路无线接入方法。
在蜂窝环境(具有划分成多个小区的服务区的无线通信网络)中，基站不仅接收由基站管理的小区中的移动站的上行链路信号作为上行链路接收信号，还接收另一小区(尤其是相邻小区)的移动站的上行链路信号(参见图1)。移动站不仅接收来自由基站管理的小区的基站的下行链路信号，还接收另一小区的基站的下行链路信号，因为该另一小区的基站接收到了上行链路信号。在这里，从移动站到基站的通信被称为上行链路，从基站到移动站的通信被称为下行链路。上述小区也被称为扇区。
由于基站在上行链路通信中捕捉来自由基站管理的小区中的移动站的导频信号，因此从另一小区的移动站发送的导频信号需要被大大减小。从而，希望分配一组小的相关值序列作为彼此相邻的小区的导频序列。在下行链路通信中，出于与上行链路通信相同的原因，也希望分配一组小的相关值序列作为彼此相邻的小区的导频序列。
CAZAC序列的相关特性很大程度上取决于序列长度。也就是说，如果序列长度包括一个质数或大质数，则相关特性非常好(相关值很小)。相反，如果序列长度是只包括小质数的组合数(例如2或3的幂)，则相关特性大大降低(在相关值中包括较大的值)。
具体而言，如果Zadoff-Chu序列的序列长度是质数，则任意序列的相关值始终保持为(N是序列长度，根是一个质数)(例如参考非专利文献2)。如果序列长度N＝127，则相关值始终保持为而如果序列长度为N＝128，则相关值的最坏值(最大值)为
相关值为的序列的数目多达(N-1)。从相关值的角度来看，提出了向每个小区分配序列长度为相同的质数并且参数(式(1)中的参数)不同的CAZAC序列，作为导频序列。该分配的结果是序列数目为(N-1)，从而，对于(N-1)个小区中的每一个，需要重新执行相同的导频序列。下面将把(N-1)称为导频序列的重复次数。
另一方面，如果像下一代无线通信系统中考虑的上行链路无线接入的帧格式中那样导频序列是在多个块中发送的(图19所示的帧格式中的两个SB#1、#2)(参见图19)，并且如果如上所述为每个小区分配一个导频序列(也就是说，如果在帧的多个导频块中发送的导频序列是共同的，并且图19所示的帧格式的SB#1、#2中使用的导频序列是相同的)，则在接收方，在每个导频块中来自另一小区的干扰模式是相同的。
这就引起了一个问题，即在接收方不能获得通过对多个导频块进行组合(取平均)而减小其他小区的干扰的效果。这是因为由于多个导频块中发送的导频序列是相同的，来自其他小区的干扰在所有导频块中被以相同方式(干扰模式)接收以对其进行组合(取平均)，因此不能获得减小其他小区的干扰的效果(参见图21)。
如果帧中的多个导频块中共同的导频序列被用于传统W-CDMA(宽带码分多址)等等之中，则一个被称为扰码的随机序列被发送，该序列被与帧相乘。从而，对于每个导频块，将要发送的导频序列的模式不同，以使得在接收方可通过对多个导频块进行组合(取平均)来获得减小其他小区的干扰的效果。
在上述传统的上行链路无线接入系统中，如果诸如上述CAZAC序列这样的序列被用作导频序列，则存在不能应用扰码的限制。这是因为诸如CAZAC序列这样的序列乘以诸如扰码这样的随机序列的结果是独特的特性被丢失(例如，CAZAC特性(对于接收有利的特性，例如在时域和频域上幅度恒定，并且除了时间位移为0的情况外循环自相关值始终为0))。
如果诸如CAZAC序列这样的序列被用作导频序列，并且对于每个小区只分配一个代码，则不能避免无法通过对上述帧中的接收导频块进行组合(取平均)而获得减小干扰的效果的问题。
本发明的目的是提供这样一种无线通信系统、导频序列分配设备和将被用于该设备中的用于分配导频序列的方法以及使用该方法的移动站，其消除了上述问题并且在诸如CAZAC序列这样的序列被用作导频序列的情况下通过对接收到的导频块进行组合来获得减小干扰的效果。
发明内容
本发明的第一无线通信系统是这样一种无线通信系统，其包括多个小区、用于向每个小区分配在基站和移动站之间的通信中使用的导频序列的导频序列分配设备以及该移动站，该无线通信系统包括：
设置在导频序列分配设备中的导频序列分配装置，用于向针对多个小区之一的帧中的多个导频块中的每一个分配不同的导频序列，以及
设置在移动站中的信号发送装置，用于向针对基站的帧中的多个导频块中的每一个分配不同的导频序列。
在本发明的第二无线通信系统中，分配给多个小区之一的多个导频序列中的至少一个与分配给另一小区的多个导频序列中的至少一个是不同的。
在本发明的第三无线通信系统中，导频序列分配设备将导频序列划分成集合，每个集合中的导频序列的数目等于帧中的导频块的数目，并且导频序列分配设备向多个小区中的每一个分配集合。
本发明的第四无线通信系统包括帧中的N个(N是等于或大于2的整数)导频块，并且
其中，导频序列分配设备执行导频序列的分配，以使得导频序列按重复小区的数目M(M是等于或大于2的整数)被重用，并且对于不同的小区，将被分配给小区i(i＝1，2，...，M)的第j导频块(j＝1，2，...，N)的导频序列是不同的。
在本发明的第五无线通信系统中，导频序列分配设备执行导频序列的分配，以使得将被分配给小区i的第j导频块的导频序列与将被分配给小区i的第j′导频块的导频序列是不同的(j′≠j)。
在本发明的第六无线通信系统中，导频序列分配设备使分配给小区i的第j导频块的导频序列成为将被再分配给另一小区i′(i′≠i)的第j′(j′≠j)导频块的序列的候选。
在本发明的第七无线通信系统中，导频序列分配设备向小区i的第j导频块分配序列C_({i+j-2})mod M}+1)，以使得序列C_(1)，C_(2)，...，C_(M)的总数等于重复小区数目M，并且一个帧中的导频块的数目N等于或小于重复小区数目M(N≤M)。
在本发明的第八无线通信系统中，导频序列是CAZAC(恒定幅度零自相关)序列。
在本发明的第九无线通信系统中，导频序列的序列长度是质数长度。
本发明的第一导频序列分配设备是这样一种导频序列分配设备，其用于为无线通信系统的多个小区中的每一个分配在基站和移动站之间的通信中使用的导频序列，该导频序列分配设备包括：
导频序列分配装置，用于为针对多个小区之一的帧中的多个导频块中的每一个分配不同的导频序列。
在本发明的第二导频序列分配设备中，分配给多个小区之一的多个导频序列中的至少一个与分配给另一小区的多个导频序列中的至少一个是不同的。
在本发明的第三导频序列分配设备中，该设备将导频序列划分成集合，每个集合中的导频序列的数目等于帧中的导频块的数目，并且该设备向多个小区中的每一个分配集合。
当导频序列按重复小区的数目M(M是等于或大于2的整数)被重用时，在帧中包括N个(N是等于或大于2的整数)导频块的帧配置中，本发明的第四导频序列分配设备分配导频序列，以使得将被分配给小区i(i＝1，2，...，M)的第j导频块(j＝1，2，...，N)的导频序列与将被分配给另一小区的第j导频块的导频序列是彼此不同的。
本发明的第五导频序列分配设备执行导频序列的分配，以使得将被分配给小区i的第j导频块的导频序列与将被分配给小区i的第j′导频块的导频序列是不同的(j′≠j)。
本发明的第六导频序列分配设备使分配给小区i的第j导频块的导频序列成为将被再分配给另一小区i′(i′≠i)的第j′(j′≠j)导频块的序列的候选。
本发明的第七导频序列分配设备向小区i的第j导频块分配序列C_({i+j-2})mod M}+1)，以使得序列C_(1)，C_(2)，...，C_(M)的总数等于重复小区数目M，并且一个帧中的导频块的数目N等于或小于重复小区数目M(N≤M)。
在本发明的第八导频序列分配设备中，导频序列是CAZAC(恒定幅度零自相关)序列。
在本发明的第九导频序列分配设备中，导频序列的序列长度是质数长度。
本发明的用于分配导频序列的第一方法是这样一种用于分配在无线通信系统中使用的导频序列的方法，该无线通信系统包括多个小区、用于向每个小区分配在基站和移动站之间的通信中使用的导频序列的导频序列分配设备以及该移动站，该方法包括在导频序列分配设备中执行以下步骤：
向针对多个小区之一的帧中的多个导频块中的每一个分配不同的导频序列。
在本发明的用于分配导频序列的第二方法中，分配给多个小区之一的多个导频序列中的至少一个与分配给另一小区的多个导频序列中的至少一个是不同的。
在本发明的用于分配导频序列的第三方法中，导频序列分配设备将导频序列划分成集合，每个集合中的导频序列的数目等于帧中的导频块的数目，并且导频序列分配设备向多个小区中的每一个分配集合。
本发明的用于分配导频序列的第四方法包括帧中的N个(N是等于或大于2的整数)导频块，并且
其中，导频序列分配设备执行导频序列的分配，以使得导频序列分配设备按重复小区的数目M(M是等于或大于2的整数)重用导频序列，并且对于不同的小区，将被分配给小区i(i＝1，2，...，M)的第j导频块(j＝1，2，...，N)的导频序列是不同的。
在本发明的用于分配导频序列的第五方法中，导频序列分配设备执行导频序列的分配，以使得将被分配给小区i的第j导频块的导频序列与将被分配给小区i的第j′导频块的导频序列是不同的(j′≠j)。
在本发明的用于分配导频序列的第六方法中，导频序列分配设备使分配给小区i的第j导频块的导频序列成为将被再分配给另一小区i′(i′≠i)的第j′(j′≠j)导频块的序列的候选。
在本发明的用于分配导频序列的第七方法中，导频序列分配设备向小区i的第j导频块分配序列C_({i+j-2})mod M}+1)，以使得序列C_(1)，C_(2)，...，C_(M)的总数等于重复小区数目M，并且一个帧中的导频块的数目N等于或小于重复小区数目M(N≤M)。
在本发明的用于分配导频序列的第八方法中，导频序列是CAZAC(恒定幅度零自相关)序列。
在本发明的用于分配导频序列的第九方法中，导频序列的序列长度是质数长度。
本发明的第一移动站是这样一种用于与无线通信系统的基站通信的移动站，其包括：
信号发送装置，用于发送向针对基站的帧中的多个导频块中的每一个分配不同的导频序列的信号。
在本发明的第二移动站中，发送装置基于从基站接收的导频序列的索引判定将被分配给多个导频块的导频序列。
在本发明的第三移动站中，分配给多个导频块之一的多个导频序列中的至少一个与分配给另一小区的移动站的多个导频序列中的至少一个是不同的。
根据本发明，当使用上述配置和操作，并且用诸如CAZAC序列这样的序列作为导频序列时，通过组合接收到的导频块，可获得减小干扰的显著效果。
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的无线通信系统的配置的框图；
图2是示出本发明第一实施例中使用的小区布置模式的图；
图3是示出图1的导频序列分配服务器的配置示例的框图；
图4是示出图1的移动站的配置示例的图；
图5是示出分配对应关系表的配置的图，其中示出了根据本发明第一实施例的导频序列分配；
图6是示出根据本发明第一实施例的无线通信系统中的导频序列通知的图；
图7是用于图示根据本发明第一实施例的无线通信系统中的导频序列分配的效果的图；
图8是示出分配对应关系表的配置的图，其中示出了根据本发明第二实施例的导频序列分配；
图9是用于图示根据本发明第二实施例的无线通信系统中的导频序列分配的效果的图；
图10是示出分配对应关系表的配置的图，其中示出了根据本发明第三实施例的导频序列分配；
图11是示出分配对应关系表的配置的图，其中示出了根据本发明第四实施例的导频序列分配；
图12是示出分配对应关系表的配置的图，其中示出了根据本发明第五实施例的导频序列分配；
图13是示出与本发明有关的仿真的系统模型的框图；
图14是示出本发明中的仿真结果的图；
图15A至15C是示出本发明的仿真中使用的将导频序列分配到导频块(SB#1、SB#2)的示例的图；
图16A至16C是示出本发明的仿真中使用的将导频序列分配到导频块(SB#1、SB#2)的示例的图；
图17是示出与本发明有关的仿真中使用的示例性参数的图；
图18是示出数据信号和导频信号在本发明的仿真的频域中被复用的情况的图；
图19是示出单载波发射方法中使用的帧格式的配置示例的图；
图20是用于图示循环前缀的添加的图；
图21是用于图示由传统的导频序列分配导致的问题的图。
具体实施方式
现在将参考附图描述本发明的实施例。
[实施例1]
图1是示出根据本发明第一实施例的无线通信系统的配置的框图。在图1中，根据本发明第一实施例的无线通信系统包括导频序列分配服务器1、基站(#1至#3)2-1至2-3以及移动站(#1至#3)3-1至3-3。
在由基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个所管理的小区#1至#3处，在下面将要描述的方法中分配的导频序列的信号作为基站(#1至#3)2-1至2-3和移动站(#1至#3)3-1至3-3之间的通信被发送。在这里，从移动站(#1至#3)3-1至3-3到基站(#1至#3)2-1至2-3的通信被称为上行链路通信，从基站到移动站(#1至#3)3-1至3-3的通信被称为下行链路通信。
具有被划分成多个小区#1至#3的服务区的一般无线通信网络被假定为根据本发明第一实施例的无线通信系统。多个基站(#1至#3)2-1至2-3被组合在一起，并连接到导频序列分配服务器1。导频序列分配服务器1不需要独立于基站(#1至#3)2-1至2-3存在，而是可以设置在多个基站(#1至#3)2-1至2-3中的任何一个中。另外，导频序列分配服务器1可以设置在多个基站(#1至#3)2-1至2-3的高层设备(例如基站控制设备或核心网络)(未示出)中。
图2是示出本发明第一实施例中使用的小区布置模式的图。图2示出了从#1至#7的七个基站的七小区重复模式。导频序列分配服务器1向每个连接的基站分配图2所示的从#1至#7的七个索引中的任何一个。基于索引，导频序列分配服务器1为其下的七个基站中的每一个执行稍后将描述的导频序列分配。
将被用来在基站(#1至#3)2-1至2-3和移动站(#1至#3)3-1至3-3之间发送通信数据和导频信号的帧格式具有如图19所示的配置。认为数据信号是利用一个子帧在六个LB(长块)#1至#6中发送的，导频序列是在两个SB(短块)#1、#2中发送的。
也就是说，在本实施例中，假设一个帧中的导频块的数目为2，导频序列中的小区重复因数为7，用于发送的导频序列是由式(1)表示的Zadoff-Chu序列，并且所使用的序列的数目为7，与小区重复因数的数字相同。假设序列为{C_1，C_2，C_3，C_4，C_5，C_6，C_7}。
另外，假设导频序列分配服务器1预先存储了各自连接到服务器1的基站(#1至#3)2-1至2-3的小区重复模式(这意味着其中相同的导频模式彼此不相邻的小区布置模式。在本实施例中，假设了如图2所示的七小区重复模式)。
图3是示出图1的导频序列分配服务器1的配置示例的框图。在图3中，导频序列分配服务器1包括CPU(中央处理单元))11、用于存储由CPU 11执行的控制程序12a的主存储器12、用于存储在CPU 11执行控制程序12a期间使用的数据等等的存储设备13，以及用于控制与基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个之间的通信的通信控制设备14。
存储设备13包括用于存储上述小区重复模式的小区重复模式存储区131，用于存储导频序列的导频序列存储区132和存储分配对应关系表的分配对应关系存储区133，该分配对应关系表示出了基站(小区#1到#K)中的每一个和将要分配给该基站的导频序列之间的对应关系。
图4是示出图1的移动站(#1至#3)3-1至3-3的配置示例的框图。在图4中，移动站3包括CPU 31、用于存储由CPU 31执行的控制程序32a的主存储器32、用于存储在CPU 31执行控制程序32a时使用的数据等等的存储设备33，以及用于控制与基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个之间的通信的通信控制设备34。移动站(#1至#3)3-1至3-3与该移动站具有相同的配置。
图5是示出分配对应关系表的图，其中示出了根据本发明第一实施例的导频序列分配。图6是示出根据本发明第一实施例的无线通信系统中的导频序列通知的图。图7是用于图示根据本发明第一实施例的无线通信系统中的导频序列分配的效果的图。参考图1至7，现在将描述根据本发明第一实施例的无线通信系统中的导频序列分配的操作。
根据本发明第一实施例的无线通信系统采用了这样一种导频序列分配方法，该方法将2K个导频序列划分成像{[C_1，C_2]，[C_3，C_4]，...，[C_(2K-1)，C_2K]}这样的K个集合，并且向小区#1至#K中的每一个分配一个导频序列集合(参见图5)。
也就是说，在图5中，两个导频序列{C_1，C_2}被分配给小区#1的两个导频块(SB#1、#2)，两个导频序列{C_3，C_4}被分配给小区#2的两个导频块(SB#1、#2)，两个导频序列{C_5，C_6}被分配给小区#3的两个导频块(SB#1、#2)，并且两个导频序列{C_7，C_8}被分配给小区#4的两个导频块(SB#1、#2)。
类似地，在图5中，两个导频序列{C_(2K-3)，C_(2K-2)}被分配给小区#(K-1)的两个导频块(SB#1、#2)，并且两个导频序列{C_(2K-1)，C_2K}被分配给小区#K的两个导频块(SB#1、#2)。
如图5所示，导频序列分配服务器1向基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个发送导频序列分配信息通知，并且基于集合分配对应关系表为基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个分配一个导频序列。基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个通过向小区#1至#3中的服务区发送包括分配的导频序列的索引之类的下行链路通知信道来通知移动站(#1至#3)3-1至3-3(对移动站(#1至#3)3-1至3-3的导频序列通知)(参见图6)。
服务区中的移动站(#1至#3)3-1至3-3中的每一个通过接收下行链路通知信道之类的而获得在存在自站引(self-station)的小区(#1至#3)中使用的两个导频块(SB#1、#2)的索引。当移动站(#1至#3)3-1至3-3中的每一个向基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个发送数据时，该移动站基于从下行链路通知信道之类的获得的两个导频块的索引发送针对SB#1和#2的不同的导频序列。
此时，SB#1从另一小区的移动站接收的干扰模式和SB#2从另一小区的移动站接收的干扰模式是不同的。这对于在本实施例中在分配导频序列时通过对SB#1和#2进行组合(取平均)来减小另一小区的干扰是有效的(参见图7)。
这样，在本实施例中，不同的导频序列可在帧的不同导频块(SB#1、#2)中被发送，从而可以获得诸如在接收方多个接收导频块被组合在一起(取平均)以减小另一小区的干扰之类的显著效果。
如上所述，由于此实施例被改为向一个小区分配两个序列而不是一个序列，因此导频序列的重用小区重复因数得以减小。后面将要描述的每个实施例都是基于这一点而设计的，并且也取得了改进，因为随着使用相同导频序列的基站之间的距离减小，来自使用相同代码的小区的干扰量增大了。虽然在本实施例中描述了用于向每个小区分配上行链路导频序列的方法，但是类似的导频序列分配方法也可应用到用于向每个小区分配下行链路导频序列的方法。
[实施例2]
图8是示出分配对应关系表的图，其中示出了根据本发明第二实施例的导频序列分配。图9是用于图示根据本发明第二实施例的无线通信系统中的导频序列分配的效果的图。
根据本发明第二实施例的无线通信系统具有与图1所示的根据本发明第一实施例的无线通信系统相同的配置，只不过用于分配导频序列的方法不同。根据本发明第二实施例的导频序列分配服务器也具有与图3所示的根据本发明第一实施例的导频序列分配服务器1相同的配置。另外，根据本发明第二实施例的移动站也具有与图4所示的根据本发明第一实施例的移动站3相同的配置。本发明第二实施例中使用的小区布置模式也与图2所示的本发明第一实施例中使用的小区布置模式相同。
导频序列分配服务器1向连接的基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个分配图2所示的从#1至#7的七个索引之一。基于索引，导频序列分配服务器1为其下的七个基站中的每一个分配一个导频序列。
图8示出了用于向索引为#K(K＝1，2，...，7)的小区中的每一个分配两个导频序列{C_K，C_(K+1)}(K＝1，2，...，6)的分配对应关系表。在K＝7的情况下，分配{C_7，C_1}。导频序列分配服务器1向基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个发送导频序列分配信息通知，并且基于图8所示的分配对应关系表集合向基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个分配一个导频序列。
基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个通过向自站引的服务区发送包括分配的导频序列的索引的下行链路通知信道之类的来通知移动站(#1至#3)3-1至3-3(对移动站(#1至#3)3-1至3-3的导频序列通知)。服务区中的移动站(#1至#3)3-1至3-3通过接收下行链路通知信道之类的而获得在存在自站引的小区中使用的两个导频块(SB#1、#2)的索引。然后，当移动站(#1至#3)3-1至3-3向基站(#1至#3)2-1至2-3发送数据时，其基于从下行链路通知信道等等获得的两个导频块的索引发送对于SB#1和#2不同的导频序列。
也就是说，在图8中，两个导频序列{C_1，C_2}被分配给小区#1的两个导频块(SB#1、#2)，两个导频序列{C_2，C_3}被分配给小区#2的两个导频块(SB#1、#2)，两个导频序列{C_3，C_4}被分配给小区#3的两个导频块(SB#1、#2)，两个导频序列{C_4，C_5}被分配给小区#4的两个导频块(SB#1、#2)。
类似地，在图8中，两个导频序列{C_(K-1)，C_K}被分配给小区#(K-1)的两个导频块(SB#1、#2)，两个导频序列{C_K，C_1}被分配给小区#K的两个导频块(SB#1、#2)。
这样，在本实施例中，通过将分配给某个基站(小区)的SB#2的导频序列再分配给另一基站(小区)的SB#1，不同的导频序列可在帧的不同导频块(SB#1、#2)中被发送，而不会减小用于重用导频序列的小区重复因数。因此，在本实施例中，通过在接收方对多个导频块进行组合(取平均)，可实现减小另一小区的干扰的显著效果，而不会减小用于重用导频序列的小区重复因数。
[实施例3]
图10是示出分配对应关系表的图，其中示出了根据本发明第三实施例的导频序列分配。根据本发明第三实施例的无线通信系统具有与图1所示的根据本发明第一实施例的无线通信系统相同的配置，只不过用于分配导频序列的方法不同。根据本发明第三实施例的导频序列分配服务器也具有与图3所示的根据本发明第一实施例的导频序列分配服务器1相同的配置。另外，根据本发明第三实施例的移动站也具有与图4所示的根据本发明第一实施例的移动站3相同的配置。本发明第三实施例中使用的小区布置模式也与图2所示的本发明第一实施例中使用的小区布置模式相同。
导频序列分配服务器1向连接的基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个分配图2所示的从#1至#7的七个索引之一。基于索引，导频序列分配服务器1为其下的七个基站中的每一个分配一个导频序列。
图10示出了用于划分K个小区以便在一些区域(群组)中执行导频分配并为每个划分的区域分配一个导频序列集合的分配对应关系表。导频序列分配服务器1向基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个发送导频序列分配信息通知，并且基于图10所示的分配对应关系表集合向基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个分配一个导频序列。
基站(#1至#3)2-1至2-3中的每一个通过向自站引的服务区发送包括分配的导频序列的索引的下行链路通知信道之类的来通知移动站(#1至#3)3-1至3-3(对移动站(#1至#3)3-1至3-3的导频序列通知)。服务区中的移动站(#1至#3)3-1至3-3通过接收下行链路通知信道之类的而获得在存在自站引的小区中使用的两个导频块(SB#1、#2)的索引。然后，当移动站(#1至#3)3-1至3-3向基站(#1至#3)2-1至2-3发送数据时，其基于从下行链路通知信道等等获得的两个导频块的索引发送对于SB#1和#2不同的导频序列。
也就是说，在图10中，小区#1和小区#2属于第一划分区域，并且两个导频序列{C_1，C_2}被分配给两个小区#1和#2。两个导频序列{C_1，C_2}按C_1，C_2的顺序被分配给小区#1的两个导频块(SB#1、#2)。另一方面，两个导频序列{C_1，C_2}按C_2，C_1的顺序被分配给小区#2的两个导频块(SB#1、#2)。
小区#3和小区#4属于第二划分区域，并且两个导频序列{C_3，C_4}被分配给两个小区#3和#4。两个导频序列{C_3，C_4}按C_3，C_4的顺序被分配给小区#3的两个导频块(SB#1、#2)。另一方面，两个导频序列{C_3，C_4}按C_4，C_3的顺序被分配给小区#4的两个导频块(SB#1、#2)。
类似地，小区#(K-1)和小区#K属于第K/2划分区域，并且两个导频序列{C_(K-1)，C_K}被分配给两个小区#(K-1)和#K。两个导频序列{C_(K-1)，C_K}按C_(K-1)，C_K的顺序被分配给小区#(K-1)的两个导频块(SB#1、#2)。另一方面，两个导频序列{C_(K-1)，C_K}按C_K，C_(K-1)的顺序被分配给小区#K的两个导频块(SB#1、#2)。
这样，在本实施例中，通过将分配给某个基站的SB#1和SB#2的导频序列再分配给另一基站的SB#2和SB#1，不同的导频序列可在帧的不同导频块(SB#1、#2)中被发送，而不会减小用于重用导频序列的小区重复因数。因此，在本实施例中，通过在接收方对多个接收到的导频块进行组合(取平均)，可实现减小另一小区的干扰的显著效果，而不会减小用于重用导频序列的小区重复因数。
[实施例4]
图11是示出分配对应关系表的图，其中示出了根据本发明第四实施例的导频序列分配。根据本发明第四实施例的无线通信系统具有与图1所示的根据本发明第一实施例的无线通信系统相同的配置，只不过帧中的导频块的数目不同。根据本发明第四实施例的导频序列分配服务器也具有与图3所示的根据本发明第一实施例的导频序列分配服务器1相同的配置。另外，根据本发明第四实施例的移动站也具有与图4所示的根据本发明第一实施例的移动站3相同的配置。本发明第四实施例中使用的小区布置模式也与图2所示的本发明第一实施例中使用的小区布置模式相同。另外，根据本发明第四实施例的用于分配导频序列的方法与图8所示的根据本发明第二实施例的用于分配导频序列的方法相同。
也就是说，在图11中，三个导频序列{C_1，C_2，C_3}被分配给小区#1的三个导频块(SB#1、#2、#3)，并且三个导频序列{C_2，C_3，C_4}被分配给小区#2的三个导频块(SB#1、#2、#3)。
在图11中，三个导频序列{C_3，C_4，C_5}被分配给小区#3的三个导频块(SB#1、#2、#3)，并且三个导频序列{C_4，C_5，C_6}被分配给小区#4的三个导频块(SB#1、#2、#3)。
类似地，在图11中，三个导频序列{C_(K-1)，C_K，C_1}被分配给小区#(K-1)的三个导频块(SB#1、#2、#3)，并且三个导频序列{C_K，C_1，C_2}被分配给小区#K的三个导频块(SB#1、#2、#3)。
这样，在本实施例中，通过将分配给某个基站的SB#2和SB#3的导频序列再分配给另一基站的SB#1和SB#2，不同的导频序列可在帧的不同导频块(SB#1、#2、#3)中被发送，而不会减小用于重用导频序列的小区重复因数。因此，在本实施例中，通过在接收方对多个接收到的导频块进行组合(取平均)，可实现减小另一小区的干扰的显著效果，而不会减小用于重用导频序列的小区重复因数。
[实施例5]
图12是示出分配对应关系表的图，其中示出了根据本发明第五实施例的导频序列分配。根据本发明第五实施例的无线通信系统具有与图1所示的根据本发明第一实施例的无线通信系统相同的配置，只不过帧中的导频块的数目不同。根据本发明第五实施例的导频序列分配服务器也具有与图3所示的根据本发明第一实施例的导频序列分配服务器1相同的配置。另外，根据本发明第五实施例的移动站也具有与图4所示的根据本发明第一实施例的移动站3相同的配置。本发明第五实施例中使用的小区布置模式也与图2所示的本发明第一实施例中使用的小区布置模式相同。另外，根据本发明第五实施例的用于分配导频序列的方法与图8所示的根据本发明第二实施例的用于分配导频序列的方法相同。
也就是说，在图12中，四个导频序列{C_1，C_2，C_3，C_4}被分配给小区#1的四个导频块(SB#1、#2、#3、#4)，并且四个导频序列{C_2，C_3，C_4，C5}被分配给小区#2的四个导频块(SB#1、#2、#3、#4)。
在图12中，四个导频序列{C_3，C_4，C_5，C_6}被分配给小区#3的四个导频块(SB#1、#2、#3、#4)，并且四个导频序列{C_4，C_5，C_6，C7}被分配给小区#4的四个导频块(SB#1、#2、#3、#4)。
类似地，在图12中，四个导频序列{C_(K-1)，C_K，C_1，C_2}被分配给小区#(K-1)的四个导频块(SB#1、#2、#3、#4)，并且四个导频序列{C_K，C_1，C_2，C_3}被分配给小区#K的四个导频块(SB#1、#2、#3、#4)。
这样，在本实施例中，通过将分配给某个基站的SB#2、SB#3和SB#4的导频序列再分配给另一基站的SB#1、SB#2和SB#3，不同的导频序列可在帧的不同导频块(SB#1、#2、#3、#4)中被发送，而不会减小用于重用导频序列的小区重复因数。因此，在本实施例中，通过在接收方对多个接收到的导频块进行组合(取平均)，可实现减小另一小区的干扰的显著效果，而不会减小用于重用导频序列的小区重复因数。
图13是示出与本发明有关的仿真的系统模型的框图。图14是示出与本发明有关的仿真结果的图。图15A至15C和图16A至16C是示出与本发明有关的仿真中使用的将导频序列分配到导频块(SB#1、SB#2)的示例的图。图17是示出与本发明有关的仿真中使用的示例性参数的图。图18是示出数据信号和导频信号在与本发明有关的仿真的频域中被复用的情况的图。现在将参考图13至18描述本发明的效果。
如图13所示，与本发明有关的仿真的无线通信系统包括两个小区，即本小区(self-cell)A和另一小区B。本小区A具有本小区基站2和本小区用户(移动站(UE)3a)。另一小区B具有另一小区用户(移动站(UE)3b)。本小区基站2接收来自本小区用户(移动站(UE)3a)的信号，并且还接收来自另一小区用户(移动站(UE)3b)的作为干扰的信号。另外，在与本发明有关的仿真中，假设基站和移动站之间的通信的帧具有两个导频块SB#1和SB#2。
图14示出本小区基站2从本小区用户(移动站(UE)3a)接收的信号的误块率特性。虚线示出在SB#1和SB#2中使用相同的导频序列的情况(图15A表#1)的结果。实线示出对于SB#1和SB#2使用不同的导频序列的情况(图15B表#2)的结果。
与本发明有关的仿真使用局部化FDM作为数据复用方法，使用分布式FDM导频[1](9.1.1.2.2上行链路参考信号结构)。设置导频的SRF(符号重复因数)＝4。另外，来自另一小区的干扰用户被设置为一个用户，并且对于本小区用户的平均功率，平均干扰功率被设置为-6dB，并且假设本小区用户和另一小区用户(干扰用户)之间的帧定时是同步的。
另外，导频序列使用上述式(1)中描述的序列(式中的“k”是参数)，对每个用户和每个SB的导频序列分配(参数“k”的分配)在图15A至15C和图16A至16C中的表#1至表#6中的每一个中示出。作为参考，此时在频域复用数据和导频的情况在图18中示出，并且仿真中使用的参数在图17中示出。
如图14所示，很明显，满足误块率＝10-1所需的Eb/No提高了近1dB。很明显，满足误块率＝3×10-2所需的Eb/No提高了2dB或者更多。
假设图15B所示的表#2示出了上述本发明第二实施例的导频分配，但是本发明第三实施例的导频分配，即图15C所示的表#3中的分配可实现相同的效果。对于本发明第一实施例的导频分配(诸如图16A所示的表#4的导频序列分配)，可实现相同的效果。
对于图16B、16C所示的表#5和#6，如果SB#2中使用的序列是不同的，那么即使SB#1中使用的导频序列与另一小区中相同，也能实现减小另一小区干扰的效果。类似地，如果在SB#1中使用与相邻小区不同的序列，那么即使SB#2使用与相邻小区相同的序列，也能实现与上述相同的效果。也就是说，如果分配给本小区的导频序列中的至少一个与分配给另一小区的导频序列中的至少一个不相同，则能实现相同的效果。对于帧中的SB的数目为三个或更多个的情况这也是成立的。
在本发明中，上面分别描述了帧中的导频块的数目为两个或四个的情况。但是，与块数目为两个或四个的情况一样，本发明也可应用于导频块数目为五个或更多个的情况。

Claims (36)

1.一种无线通信系统，包括多个小区、用于向每个小区分配在基站和移动站之间的通信中使用的Zadoff-Chu序列的Zadoff-Chu序列分配设备以及所述移动站，所述无线通信系统包括：
设置在所述Zadoff-Chu序列分配设备中的Zadoff-Chu序列分配装置，用于向针对所述多个小区之一的帧中的多个导频块中的每一个分配不同的Zadoff-Chu序列，以及
设置在所述移动站中的信号发送装置，用于向针对所述基站的帧中的多个导频块中的每一个分配所述不同的Zadoff-Chu序列。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，分配给所述多个小区之一的多个Zadoff-Chu序列中的至少一个与分配给另一小区的多个Zadoff-Chu序列中的至少一个是不同的。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，所述Zadoff-Chu序列分配设备将所述Zadoff-Chu序列划分成集合，每个集合中的Zadoff-Chu序列的数目等于所述帧中的导频块的数目，并且所述Zadoff-Chu序列分配设备向所述多个小区中的每一个分配所述集合。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，包括：
所述帧中的N个导频块，并且
其中，所述Zadoff-Chu序列分配设备执行所述Zadoff-Chu序列的分配，以使得所述Zadoff-Chu序列按重复小区的数目M被重用，并且对于不同的小区，将被分配给小区i的第j导频块的Zadoff-Chu序列是不同的，
其中，i＝1,2,...,M，j＝1,2,...,N，且M和N是等于或大于2的整数。
5.根据权利要求4所述的无线通信系统，其中，所述Zadoff-Chu序列分配设备执行所述Zadoff-Chu序列的分配，以使得将被分配给所述小区i的第j导频块的Zadoff-Chu序列与将被分配给所述小区i的第j′导频块的Zadoff-Chu序列是不同的，其中j′≠j。
6.根据权利要求5所述的无线通信系统，其中，所述Zadoff-Chu序列分配设备使分配给所述小区i的第j导频块的Zadoff-Chu序列成为将被再分配给小区i′的第j′导频块的序列的候选，其中i′≠i且j′≠j。
7.根据权利要求6所述的无线通信系统，其中，所述Zadoff-Chu序列分配设备向所述小区i的第j导频块分配序列C_({i+j-2})mod M}+1)，以使得所述Zadoff-Chu序列C_(1),C_(2),...,C_(M)的总数等于所述重复小区数目M，并且所述一个帧中的导频块的数目N等于或小于所述重复小区数目M，其中N≤M。
8.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，所述Zadoff-Chu序列是恒定幅度零自相关序列。
9.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，所述Zadoff-Chu序列的序列长度是质数长度。
10.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，所述Zadoff-Chu序列由以下式子表示：
C_k(n)＝exp[-(j2πk/N)(n(n+1/2)+qn),
其中，n＝0,1,....,N，q是任意整数，N是所述Zadoff-Chu序列的序列长度，所述式子中的k是一个参数，并且在多个不同的Zadoff-Chu序列之间是不同的。
11.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，所述帧具有至少3个导频块。
12.一种Zadoff-Chu序列分配设备，用于为无线通信系统的多个小区中的每一个分配在基站和移动站之间的通信中使用的Zadoff-Chu序列，所述Zadoff-Chu序列分配设备包括：
Zadoff-Chu序列分配装置，用于为针对所述多个小区之一的帧中的多个导频块中的每一个分配不同的Zadoff-Chu序列。
13.根据权利要求12所述的Zadoff-Chu序列分配设备，其中，分配给所述多个小区之一的多个Zadoff-Chu序列中的至少一个与分配给另一小区的多个Zadoff-Chu序列中的至少一个是不同的。
14.根据权利要求12所述的Zadoff-Chu序列分配设备，其中，所述Zadoff-Chu序列被划分成集合，每个集合中的Zadoff-Chu序列的数目等于所述帧中的导频块的数目，并且所述集合被分配给所述多个小区中的每一个。
15.根据权利要求12所述的Zadoff-Chu序列分配设备，其中，当所述Zadoff-Chu序列按重复小区的数目M被重用时，在帧中包括N个导频块的帧配置中，所述设备分配所述Zadoff-Chu序列，以使得将被分配给小区i的第j导频块的Zadoff-Chu序列与将被分配给另一小区的第j导频块的Zadoff-Chu序列是彼此不同的，
其中，i＝1,2,...,M，j＝1,2,...,N，且M和N是等于或大于2的整数。
16.根据权利要求15所述的Zadoff-Chu序列分配设备，其中，所述设备执行分配，以使得将被分配给所述小区i的第j导频块的Zadoff-Chu序列与将被分配给所述小区i的第j′导频块的Zadoff-Chu序列是不同的，其中j′≠j。
17.根据权利要求16所述的Zadoff-Chu序列分配设备，其中，所述设备使分配给所述小区i的第j导频块的Zadoff-Chu序列成为将被再分配给另一小区i′的第j′导频块的序列的候选，其中i′≠i且j′≠j。
18.根据权利要求17所述的Zadoff-Chu序列分配设备，其中，所述设备向所述小区i的第j导频块分配序列C_({i+j-2})mod M}+1)，以使得所述Zadoff-Chu序列C_(1),C_(2),...,C_(M)的总数等于所述重复小区数目M，并且所述一个帧中的导频块的数目N等于或小于所述重复小区数目M，其中N≤M。
19.根据权利要求12所述的Zadoff-Chu序列分配设备，其中，所述Zadoff-Chu序列是恒定幅度零自相关序列。
20.根据权利要求12所述的Zadoff-Chu序列分配设备，其中，所述Zadoff-Chu序列的序列长度是质数长度。
21.根据权利要求12所述的Zadoff-Chu序列分配设备，其中，所述Zadoff-Chu序列由以下式子表示：
C_k(n)＝exp[-(j2πk/N)(n(n+1/2)+qn),
其中，n＝0,1,....,N，q是任意整数，N是所述Zadoff-Chu序列的序列长度，所述式子中的k是一个参数，并且在多个不同的Zadoff-Chu序列之间是不同的。
22.根据权利要求12所述的Zadoff-Chu序列分配设备，其中，所述帧具有至少3个导频块。
23.一种用于分配在无线通信系统中使用的Zadoff-Chu序列的方法，所述无线通信系统包括多个小区、用于向每个小区分配在基站和移动站之间的通信中使用的Zadoff-Chu序列的Zadoff-Chu序列分配设备以及所述移动站，所述方法包括在所述Zadoff-Chu序列分配设备中执行以下步骤：
向针对所述多个小区之一的帧中的多个导频块中的每一个分配不同的Zadoff-Chu序列。
24.根据权利要求23所述的Zadoff-Chu序列分配方法，其中，分配给所述多个小区之一的多个Zadoff-Chu序列中的至少一个与分配给另一小区的多个Zadoff-Chu序列中的至少一个是不同的。
25.根据权利要求23所述的Zadoff-Chu序列分配方法，其中，所述Zadoff-Chu序列分配设备将所述Zadoff-Chu序列划分成集合，每个集合中的Zadoff-Chu序列的数目等于所述帧中的导频块的数目，并且所述Zadoff-Chu序列分配设备向所述多个小区中的每一个分配集合。
26.根据权利要求23所述的Zadoff-Chu序列分配方法，包括：
所述帧中的N个导频块，并且
其中，所述Zadoff-Chu序列分配设备执行所述Zadoff-Chu序列的分配，以使得所述Zadoff-Chu序列分配设备按重复小区的数目M重用所述Zadoff-Chu序列，并且对于不同的小区，将被分配给小区i的第j导频块的Zadoff-Chu序列是不同的，
其中，i＝1,2,...,M，j＝1,2,...,N，且M和N是等于或大于2的整数。
27.根据权利要求26所述的Zadoff-Chu序列分配方法，其中，所述Zadoff-Chu序列分配设备执行所述Zadoff-Chu序列的分配，以使得将被分配给所述小区i的第j导频块的Zadoff-Chu序列与将被分配给所述小区i的第j′导频块的Zadoff-Chu序列是不同的，其中j′≠j。
28.根据权利要求27所述的Zadoff-Chu序列分配方法，其中，所述Zadoff-Chu序列分配设备使分配给所述小区i的第j导频块的Zadoff-Chu序列成为将被再分配给另一小区i′的第j′导频块的序列的候选，其中i′≠i且j′≠j。
29.根据权利要求28所述的Zadoff-Chu序列分配方法，其中，所述Zadoff-Chu序列分配设备向所述小区i的第j导频块分配序列C_({i+j-2})mod M}+1)，以使得所述序列C_(1),C_(2),...,C_(M)的总数等于所述重复小区数目M，并且所述一个帧中的导频块的数目N等于或小于所述重复小区数目M，其中N≤M。
30.根据权利要求23所述的Zadoff-Chu序列分配方法，其中，所述Zadoff-Chu序列是恒定幅度零自相关序列。
31.根据权利要求23所述的Zadoff-Chu序列分配方法，其中，所述Zadoff-Chu序列的序列长度是质数长度。
32.根据权利要求23所述的Zadoff-Chu序列分配方法，其中，所述Zadoff-Chu序列由以下式子表示：
C_k(n)＝exp[-(j2πk/N)(n(n+1/2)+qn),
其中，n＝0,1,....,N，q是任意整数，N是所述Zadoff-Chu序列的序列长度，所述式子中的k是一个参数，并且在多个不同的Zadoff-Chu序列之间是不同的。
33.根据权利要求23所述的Zadoff-Chu序列分配方法，其中，所述帧具有至少3个导频块。
34.一种用于与无线通信系统的基站通信的移动站，包括：
信号发送装置，用于向所述基站发送信号，
其中，多个不同的Zadoff-Chu序列被分配给所述信号中的帧。
35.根据权利要求34所述的移动站，其中，所述Zadoff-Chu由以下式子表示：
C_k(n)＝exp[-(j2πk/N)(n(n+1/2)+qn),
其中，n＝0,1,....,N，q是任意整数，N是所述Zadoff-Chu序列的序列长度，所述式子中的k是一个参数，并且在多个不同的Zadoff-Chu序列之间是不同的。
36.根据权利要求34所述的移动站，其中，所述帧具有至少3个导频块。
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