JP2005503067A - Utratddモードでの効率的な同期チャンネル符号化のためのエンコーダ及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[発明の技術分野]
本発明は、無線通信ネットワークに関し、特にTDD(Time Division Duplex)モードで動作するUTRA(Universal Mobile Telephone System Terrestrial Radio Access)ネットワークに関する。
[発明の背景]
UTRA TDDモードでは、同期チャンネル(SCH)は2つの機能を有する。第1の機能は、「ノードB」(すなわち、UMTSシステムの無線基地局)の検索及び特定を行うための「UE」(無線端末のようなユーザ装置)を可能にする信号を提供することである。第2の機能は、ネットワークとの通信を可能にするため必要に応じて、UEによるP−CCPCH(Primary Common Control Physical CHannel)送信の復調と、P−CCPCHにより搬送されるBCH(Broadcast CHannel)送信チャンネル上で送信されるシステム情報の取得を可能にする十分な情報を提供することである。
【0002】
SCH及びP−CCPCHの割り当てには以下のような2つのケースが存在する。
【0003】
ケース1) タイムスロット#k(ただし、k=0,…,14)において割り当てられるSCH及びP−CCPCH
ケース2) 2つのタイムスロット#kと#k+8(ただし、k=0,…,6)において割り当てられるSCHと、タイムスロット#kにおいて割り当てられるP−CCPCH
ここで、タイムスロット#kはk番目のタイムスロットである。このSCH方式により、P−CCPCHの位置はSCHからわかる。SCHは、実数値からなる1つの第1同期コード(PSC)と、複素数からなる3つの同期コード(SSC)からなり、長さ256チップのすべてを構成する。PSCはすべてのノードBに共通であるが、SSCはノードB特有のものである。PSCとSSCは、タイムスロット0の開始からある固定されたタイムオフセット(toffset)で、所与のノードBから同時に送信される。タイムオフセットは、すべてのノードBが同時に共通の第1コードを送信する結果として、もしそうでない場合に起こりうるキャプチャ効果を回避するため含まれる。
【0004】
マルチチップレートがサポートされるネットワークが考えられるとき、初期のスタートアップ状態において、UEは利用可能なチップレートを認識していない。この状況に対処するため、SCHは常に固定されたチップレート(例えば、3.84Mcps)で送信され、他のトランスポートチャンネルによりセルにおいて利用されるチップレートが第2同期コードSSC(第2シーケンスを変調することにより)を利用することによりUEに信号送信されることが知られている。
【0005】
これまで、このことは、ネットワーク及びUEのメモリ内のテーブルのコードを定義するコードグループやフレーム位置情報を格納することにより行われてきた。しかしながら、このように格納される必要のある情報量はかなりの大きさであるかもしれない。
【0006】
従って、上述の問題点が軽減されるようなUTRA TDDモードにおける効率的な同期チャンネル符号化の必要性がある。
[発明の記述]
本発明の第1の特徴によると、請求項1に記載のUTRA TDDモードにおける効率的な同期チャンネル符号化のための方法が提供される。
【0007】
本発明の第2の特徴によると、請求項6に記載のUTRA TDDモードにおける効率的な同期チャンネル符号化のための方法が提供される。
【0008】
本発明の第3の特徴によると、請求項12に記載のUTRA TDDモードにおける効率的な同期チャンネル符号化のためのエンコーダが提供される。
【0009】
本発明の第4の特徴によると、請求項17に記載のUTRA TDDモードにおける効率的な同期チャンネル符号化のためのエンコーダが提供される。
【0010】
本発明を含むUTRA TDDモードにおける効率的な同期チャンネル符号化のためのエンコーダ及び方法が、添付された図面を参照して、単なる例示であるが、説明される。
[好適実施例の説明]
SCHの一般的なフォーマットが図1に概略的に示される。図示されるように、第1同期コード(PCS)Cpは、出力PPSCで送信される長さ256チップの実数値シーケンスである。長さ256の第2同期コード(SSC)Cs,i(i=1,2,3)は、PSCで
同時に送信され、SSCの合計出力がPSSCに設定される。さらに、これらのコードは、複素数bj(j=1,2,3)と掛け合わされる。Cs,iの添え字sは、第3世代パートナーシッププロジェクトのウェブサイト(www.3gpp.org)で一般に利用可能な技術仕様「3GPP TS 25.223」に規定されるように、32のコード集合を言及する。情報ビットをUEに送信するため、複素数乗数値bjに関連したコード集合sが利用される。
【0011】
タイムスロットの開始に対するSCHの位置は、toffset,nにより定義される。それは以下のように計算される。
【0012】
【数9】
これは以下のように簡潔にすることができる。
【0013】
【数10】
ただし、Tcはチップデュレーション(chip duration)であり、n=0,1,…,31である。nの値は、コードグループと関連し、SSCに関する情報を変調することにより得られる。
【0014】
SSCに関する符号化情報
SSCを構成する3つのコードは、QPSK(Quadrature Phase Shift Key)変調され、PSCと並列に送信される。QPSK変調は以下の情報を搬送する。
・基地局が属するコードグループ(32コードグループ:5ビット;ケース1、2)
・20msecのインターリーブ期間内のフレームの位置(2フレーム:1ビット、ケース1,2)
・フレーム内のSCHスロットの位置(2SCHスロット:1ビット、ケース2)
SSCは、ケース1に対しては2つのコード集合に、ケース2に対しては4つのコード集合に分割される。この集合は、以下の情報を提供するのに利用される。
【0015】
【表1】
コードグループ及びフレーム位置情報は、コード集合の第2コードを変調することにより提供される。
【0016】
【表2】
以下のSCHコードが、各コード集合に対して割り当てられる。
ケース1
コード集合1:C1,C3,C5
コード集合2:C10,C13,C14
ケース2
コード集合1:C1,C3,C5
コード集合2:C10,C13,C14
コード集合3:C0,C6,C12
コード集合4:C4,C8,C15
ケース1のためのコード割り当て
図2は、ケース1のためのコード割り当てを例示するテーブルを示す。
【0017】
ここで、コード集合1からのSCHコードのみを利用したコードグループ0から15のコード構築が示される。コード集合2からSCHコードを利用したコードグループ16から31のコード構築も同様にして行われると理解されるであろう。
【0018】
ケース2のためのコード割り当て
図3は、ケース2のためのコード割り当てを例示するテーブルを示す。
【0019】
ここで、コード集合1及び2からのSCHコードを利用したコードグループ0から15のコード構築が示される。コード集合3及び4からのSCHコードを利用したコードグループ16から31のコード構築も同様にして行われると理解されるであろう。
【0020】
従来のアプローチは、ネットワーク及びUEのメモリ内の図2及び3のテーブルに定義される情報を格納するというものであることは理解されるであろう。この従来アプローチを利用して、格納に要される情報量はかなり大きいものであるということがわかるであろう。
【0021】
上記マッピングプロセスを簡素化する新規な手続きがここで与えられる。
【0022】
ケース1のための効率的エンコーダ
説明の簡単化のため、以下の記号が導入される。C=(cπ(0),cπ(1),cπ(2))をコード集合におけるコードの順列を表すものとすると(ただし、πは順列)、コードグループに関連付けされるSSCは要素単位の積
SSSC=bC
により与えられる。ただし、SSSC=(b0cπ(0),b1cπ(1),b2cπ(2))及び、b0,b1,b2∈(±1,±j)である。
【0023】
u=(u0,u1,u2,u3,u4)Tをコードグループ番号の2進数表示とし(ここで、添え字Tは行列の転置を表す)、g0 1,g1 1,g2 1,g3 1とラベル付けされた行を有する以下の生成行列
【0024】
【数11】
を定義する。2進数コードワードを
a=dG1+z modulo−2
により定義する。ただし、d=(f,u0,u1,u2)T、
【0025】
【数12】
また、z=u3(u2+1)g3 1減じられたmodulo−2である。コードワードaの要素を式
sk=2a2k+1+ak; k=0,1,2,3
を利用した整数(0,1,2,3)の集合にマッピングする。ここで、シーケンスs=(s0,s1,s2)は、関連付けされた複素数シーケンス
【0026】
【数13】
を有する。コード集合と順列の選択は、
【0027】
【表3】
により与えられる。
【0028】
ケース2のための効率的エンコーダ
g0 2,g1 2,g2 2,g3 2とラベル付けされた行を有する以下の生成行列
【0029】
【数14】
を定義せよ。2進数コードワードを
a=dG2+z modulo−2
により定義する。ただし、d=(K,f,u0,u1)T、
【0030】
【数15】
また、z=u2(u1+1)g3 2減じられたmodulo−2である。このプロセスは、以下に示されるように、順列とコード集合マッピングがケース2を表すよう変更されているという以外、ケース1と同一の方法に従う。
【0031】
【表4】
従って、必要な第2同期チャンネル符号化の実効が可能となるよう、上記テーブル1及び2のデータのみが、従来技術のように図2及び3のテーブルのデータの格納の必要性よりむしろ上記符号化プロセスに従い、メモリに格納される必要があるということは理解されるであろう。
【0032】
ケース1及び2の上記プロセスを実行するための効率的なエンコーダ400は、図4に一般に示される。この図に示されるように、ブロックステップ410において、2進数コードワードa=dG+z modulo−2が計算される。次に、ブロック420において、式sk=2a2k+1+ak; k=0,1,2,3が計算される。最後に、ブロック430において、第2同期コードSSSC=(b0cπ(0),b1cπ(1),b2cπ(2))が計算される。
【0033】
より高いチップレートの信号送信
以下に説明されるように、生成行列の修正はセルで利用されるチップレートの符号化を可能にする。
【0034】
Crをチップレートとする。ただし、
【0035】
【数16】
以下を有する。
【0036】
ケース1:
以下の生成行列を定義し、
【0037】
【数17】
2進数コードワードを
a=dG1+z modulo−2
により定義する。ただし、d=(Cr,f,u0,u1,u2)T及び、z=u3(u2+1)g4 1である。ここで、Crが0であるとき、生成行列により生成されるコードワードは不変である。より高いチップレートを表すCrが1のとき、シーケンス
【0038】
【数18】
の第3要素が実数でない虚数となる。
【0039】
ケース2:
以下の生成行列
【0040】
【数19】
を定義する。2進数コードワードを
a=dG2+z modulo−2
により定義する。ただし、d=(Cr,K,f,u0,u1)T及び、z=u2(u1+1)g4 2である。Crが0であるとき、生成行列により生成されるコードワードは不変である。より高いチップレートを表すCrが1のとき、シーケンス
【0041】
【数20】
の第3要素が実数でない虚数となる。
【0042】
上述の符号化プロセスは、プロセッサ(図示せず)上で実行されるソフトウェアにおいて典型的には実行され、このソフトウェアは磁気または光学コンピュータディスクのような任意の適切なデータキャリア(図示せず)上で実行されるコンピュータプログラム要素として与えられるということは認識されるであろう。
【0043】
上述のエンコーダは、補完的デコード処理が「UE」及び「ノードB」でそれぞれ与えられる場合、基地局(「ノードB」−図示せず)及び移動局(「UE」−図示せず)に内蔵されるということが認識されるであろう。
【0044】
上述のUTRA TDDモードでの効率的な同期チャンネル符号化のためのエンコーダ及び方法は以下の効果を有するということが理解されるであろう。
・UTRA TDDモードでの同期チャンネルの効率的な符号化アーキテクチャ
・さらに、生成行列の簡単な操作により、より高いチップレートの信号が、より低いチップレートのための信号情報を保持しながら、信号送信されるかもしれない。
【図面の簡単な説明】
【0045】
【図1】図1は、UTRA TDDモードでのSCHのフォーマットを概略的に示す。
【図2】図2は、ケース1に対するテーブル形式のコード割り当てを示す。
【図3】図3は、ケース2に対するテーブル形式のコード割り当てを示す。
【図4】図4は、本発明を有するエンコーダをブロック形式で概略的に示す。
Claims (24)
- UTRA TDDモードにおける効率的同期チャンネル符号化のための方法であって、
コードワードa(ここで、a=dG+z modulo−2であり、dは符号化対象の所定のコードグループを表し、Gは所定の生成行列を表し、zはコードグループ番号と前記生成行列の行の関数を表す)を生成するステップと、
値sk=2a2k+1+ak;k=0,1,2,3及び、関連付けされた値b0,b1,b2を生成するステップと、
コードグループと関連付けされた値SSSC(ここで、SSSC=(b0cπ(0),b1cπ(1),b2cπ(2))であり、cπは前記コードグループ内のコードを表し、b0,b1,b2∈(±1,±j)である)を生成するステップとからなることを特徴とする方法。 - 請求項1、2または3記載の方法であって、第1ケースにおいて、dは(f,u0,u1,u2)(ここで、fは第1フレームに対して0、第2フレームに対して1であり、u0,u1,u2は前記コードグループ番号の2進数表示からのビットを表す)からなり、z=u3(u2+1)g3減ぜられたmodulo−2(ここで、g3は前記生成行列の行を表す)であることを特徴とする方法。
- 請求項1、2、3または4記載の方法であって、第2ケースにおいて、dは(K,f,u0,u1)(ここで、Kはk番目のスロットに対して0、k+1番目のスロットに対して1であり、fは第1フレームに対して0、第2フレームに対して1であり、u0,u1,u2は前記コードグループ番号の2進数表示からのビットを表す)からなり、z=u2(u1+1)g3減ぜられたmodulo−2(ここで、g3は前記生成行列の行を表す)であることを特徴とする方法。
- UTRA TDDモードにおける効率的同期チャンネル符号化のための方法であって、
符号化対象である所定のコードグループと、所定の生成行列Gと、コードグループ番号と前記生成行列の行の関数とからコードワードを生成するステップと、
前記コードグループに関連付けされた値SSSC(ここで、SSSC=(b0cπ(0),b1cπ(1),b2cπ(2))であり、cπは前記コードグループ内のコードを表し、b0,b1,b2∈(±1,±j)である)を生成するステップとからなり、
前記生成行列は、そこから生成されたパラメータが第1チップレートを示す第1値と第2チップレートを示す第2値との間で変化するような値を有することを特徴とする方法。 - 請求項6乃至8何れか一項記載の方法であって、前記コードワードaはa=dG+z modulo−2(ここで、dは符号化対象の所定のコードグループを表し、Gは所定の生成行列を表し、zはコードグループ番号と前記生成行列の行との関数を表す)により表されることを特徴とする方法。
- 請求項9記載の方法であって、第1ケースにおいて、dは(Cr,f,u0,u1,u2)(ここで、Crはチップレートを示すビットを表し、fは第1フレームに対して0、第2フレームに対して1であり、u0,u1,u2は前記コードグループ番号の2進数表示からのビットを表す)からなり、z=u3(u2+1)g4減ぜられたmodulo−2(ここでg4は前記生成行列の行を表す)であることを特徴とする方法。
- 請求項9または10記載の方法であって、第2ケースにおいて、dは(Cr,K,f,u0,u1)(ここで、Crはチップレートを示すビットを表し、Kはk番目のスロットに対して0、k+1番目のスロットに対して1であり、fは第1フレームに対して0、第2フレームに対して1であり、u0,u1,u2は前記コードグループ番号の2進数表示からのビットを表す)からなり、z=u2(u1+1)g4減ぜられたmodulo−2(ここでg4は前記生成行列の行を表す)であることを特徴とする方法。
- UTRA TDDモードにおける効率的同期チャンネル符号化のためのエンコーダであって、
コードワードa(ここで、a=dG+z modulo−2であり、dは符号化対象の所定のコードグループを表し、Gは所定の生成行列を表し、zはコードグループ番号と前記生成行列の行を表す)を生成する手段と、
値sk=2a2k+1+ak;k=0,1,2,3及び、関連付けされた値b0,b1,b2を生成する手段と、
前記コードグループと関連付けされた値SSSC(ここで、SSSC=(b0cπ(0),b1cπ(1),b2cπ(2))であり、cπは前記コードグループ内のコードを表し、b0,b1,b2∈(±1,±j)である)を生成する手段とからなることを特徴とするエンコーダ。 - 請求項12、13または14記載のエンコーダであって、第1ケースにおいて、dは(f,u0,u1,u2)(ここで、fは第1フレームに対して0、第2フレームに対して1であり、u0,u1,u2は前記コードグループ番号の2進数表示からのビットを表す)からなり、z=u3(u2+1)g3減ぜられたmodulo−2(ここでg3は前記生成行列の行を表す)であることを特徴とするエンコーダ。
- 請求項12、13、14または15記載のエンコーダであって、第2ケースにおいて、dは(K,f,u0,u1)(ここで、Kはk番目のスロットに対して0、k+1番目のスロットに対して1であり、fは第1フレームに対して0、第2フレームに対して1であり、u0,u1,u2は前記コードグループ番号の2進数表示からのビットを表す)からなり、z=u2(u1+1)g3減ぜられたmodulo−2(ここでg3は前記生成行列の行を表す)であることを特徴とするエンコーダ。
- UTRA TDDモードにおける効率的同期チャンネル符号化のためのエンコーダであって、
符号化対象である所定のコードグループと、所定の生成行列Gと、コードグループ番号と前記生成行列の行との関数とからコードワードを生成する手段と、
前記コードグループと関連付けされる値SSSC(ここで、SSSC=(b0cπ(0 ),b1cπ(1),b2cπ(2))であり、cπは前記コードグループ内のコードを表し、b0,b1,b2∈(±1,±j)である)を生成する手段とからなり、前記生成行列は、そこから生成されたパラメータが第1チップレートを示す第1値と第2チップレートを示す第2値との間を変化するような値を有することを特徴とするエンコーダ。 - 請求項17乃至19何れか一項記載のエンコーダであって、前記コードワードaはa=dG+z modulo−2(ここで、dは符号化対象の所定のコードグループを表し、Gは所定の生成行列を表し、zはコードグループ番号と前記生成行列の行を表す)により表されることを特徴とするエンコーダ。
- 請求項20記載のエンコーダであって、第1ケースにおいて、dは(Cr,f,u0,u1,u2)(ここで、Crはチップレートを示すビットを表し、fは第1フレームに対して0、第2フレームに対して1であり、u0,u1,u2は前記コードグループ番号の2進数表示からのビットを表す)からなり、z=u3(u2+1)g4減ぜられたmodulo−2(ここで、g4は前記生成行列の行を表す)であることを特徴とするエンコーダ。
- 請求項20または21記載のエンコーダであって、第2ケースにおいて、dは(Cr,K,f,u0,u1)(ここで、Crはチップレートを示すビットを表し、Kはk番目のスロットに対して0、k+1番目のスロットに対して1であり、fは第1フレームに対して0、第2フレームに対して1であり、u0,u1,u2は前記コードグループ番号の2進数表示からのビットを表す)からなり、z=u2(u1+1)g4減ぜられたmodulo−2(ここで、g4は前記生成行列の行を表す)であることを特徴とするエンコーダ。
- UMTSシステムでの利用のための無線基地局であって、請求項12乃至22何れか一項記載のエンコーダからなることを特徴とする無線基地局。
- 請求項1乃至10何れか一項記載の符号化機能を実行するコンピュータプログラム手段からなることを特徴とするコンピュータプログラム要素。
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