JP2010525657A - 基準信号の伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムで送信機が基準信号を伝送する方法及び装置を提供する。
【解決手段】無線通信システムで送信機が基準信号を伝送する場合に、疑似ランダムシーケンスを用いて基準信号シーケンスを生成する。前記基準信号シーケンスの一部または全部を少なくとも一つのリソースブロックにマッピングして伝送する。疑似ランダムシーケンスは、セル識別子から求められる初期値に初期化されるゴールドシーケンス生成器から生成される。基準信号は、低いＰＡＰＲと高い交差相関を提供する。
【選択図】図１８

Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムでシーケンスの生成及び適用に関する。

無線通信システムが音声やデータなどのような多様な種類の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般的に無線通信システムは、可用したシステムリソース（帯域幅、伝送パワー等）を共有して多重使用者との通信を支援することができる多重接続（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムである。多重接続システムの例としは、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムなどがある。

無線通信システムにおいて、一般的にへシーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、基準信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）、スクランブリングコード（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｃｏｄｅ）等、多様な用途として使われる。無線通信システムで使われるシーケンスが一般的に満たさなければならない特性は次の通りである。

（１）高い検出性能を提供するための良い相関特性。

（２）電力増幅器（Ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）の効率を上げるための低いＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ−ｔｏ−ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｗｅｒ ｒａｔｉｏ）。

（３）多い情報伝送またはセル計画の容易であることをために多くの個数のシーケンス生成。

シーケンスのＰＡＰＲ特性の良いＣＡＺＡＣ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｎｄ Ｚｅｒｏ Ａｕｔｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）シーケンスが提案されているが、これは可用したシーケンスの個数に限界がある。従って、多くの無線通信システムでは疑似ランダム（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ）方式に生成されたシーケンスを使用する。疑似ランダムシーケンスは、可用したシーケンスの個数の多いことが長所であるが、特定パターンで発生する高いＰＡＰＲ問題を考慮することが必要である。

無線通信システムで多様な二進（ｂｉｎａｒｙ）または非二進（ｎｏｎ−ｂｉｎａｒｙ）疑似ランダムシーケンス（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）が使われている。疑似ランダムシーケンスは、ｍ‐ことＬＦＳＲ（ｍ−ｓｔａｇｅ ｌｉｎｅａｒ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｓｈｉｆｔ ｒｅｇｉｓｔｅｒ）を用いて容易に生成することができ、相当優秀なランダム特性を有するシーケンスである。ｍ‐シーケンスは、非二進疑似ランダムシーケンスに比べて格段に簡単であるため、ＷＣＤＭＡ（ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣＤＭＡ）システムでスクランブリングコードとして使われている。

ゴールドシーケンス（Ｇｏｌｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、お互いに異なる二つの二進ｍ‐シーケンスを用いて疑似ランダムシーケンスを生成する。ゴールドシーケンスは、二つのｍ‐ことＬＦＳＲにより容易に具現可能である。ゴールドシーケンスは、各ｍ‐ことＬＦＳＲの初期状態を異にしながら、その周期だけのお互いに異なる疑似ランダムシーケンスを生成することができる長所がある。

ＰＡＰＲ及び相関特性が向上したシーケンスを生成することができる技法が必要である。

本発明が解決しようとする技術的課題は、無線通信システムで基準信号の伝送方法及び装置を提供することである。また、伝送された基準信号を受信する受信機も提供される。

本発明が解決しようとする技術的課題は、無線通信システムでシーケンス伝送方法及び装置を提供することである。また、伝送されたシーケンスを受信する受信機も提供される。

一態様において、無線通信システムで送信機が基準信号を伝送する方法に提供される。前記方法は、基準信号シーケンスを生成すること、前記基準信号シーケンスの一部または全部を少なくとも一つのリソースブロックにマッピングすること、及び前記少なくとも一つのリソースブロックに前記基準信号を伝送することを含む。前記基準信号は、下記の式のように定義される。

ここで、ｎ_ｓは無線フレーム内でスロット番号、ｌはスロット内でＯＦＤＭシンボル番号であり、Ｎ_ＲＢ ^{ｍａｘ，ＤＬ}は最大ＲＢの個数であり、
前記疑似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は、（２Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌ＋１）から求められる初期値に初期化されるゴールドシーケンス生成器から生成され、Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌは、セル識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）である。

前記疑似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は、下記の式に定義され、ｘ（ｉ）とｙ（ｉ）はｍ‐シーケンスで、Ｎｃは、定数である。

前記ｍ‐シーケンスｘ（ｉ）は、ｘ（０）＝１、ｘ（ｉ）＝０、ｉ＝１，２，…，３０の初期値に初期化され、前記ｍ‐シーケンスｙ（ｉ）は、前記初期値に初期化される。

前記Ｎｃは、１５００ないし１８００の値を有する。

一つのリソースブロックは、周波数領域で１２個の副搬送波を含む。

前記基準信号シーケンスの二つの変調シンボルは、一つのリソースブロック内で二つの副搬送波にマッピングされる。

前記基準信号は、セル共用基準信号または端末特定基準信号である。

他の態様において、送信機は、基準信号を生成する基準信号生成器、及び前記基準信号を伝送する伝送回路を含む。前記基準信号生成器は、下記の式のように定義される基準信号シーケンスを生成する。

ここで、ｎ_ｓは無線フレーム内でスロット番号、ｌはスロット内でＯＦＤＭシンボル番号であり、Ｎ_ＲＢ ^{ｍａｘ，ＤＬ}は最大ＲＢの個数である。前記疑似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は、（２Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌ＋１）から求められる初期値に初期化されるゴールドシーケンス生成器から生成され、Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌは、セル識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）である。前記基準信号シーケンスの一部または全部を少なくとも一つのリソースブロックにマッピングする。

もう他の態様において、受信機は、基準信号と受信信号を受信する受信回路、前記基準信号を用いてチャネルを推定するチャネル推定器、及び前記推定されたチャネルを用いて前記受信信号を処理するデータプロセッサを含む。前記基準信号は、下記の式のように定義される基準信号シーケンスに基づいて生成される。

ここで、ｎ_ｓは無線フレーム内でスロット番号、ｌはスロット内でＯＦＤＭシンボル番号であり、Ｎ_ＲＢ ^{ｍａｘ，ＤＬ}は最大ＲＢの個数である。前記疑似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は、（２Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌ＋１）から求められる初期値に初期化されるゴールドシーケンス生成器から生成され、Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌは、セル識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）である。

生成されたシーケンスは、低いＰＡＰＲと高い交差相関（Ｃｒｏｓｓ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を提供する。従って、伝送器で効率的な伝送電力を提供して、受信機で信号の検出性能を向上させることができる。生成されたシーケンスは、高い信頼性が要求される基準信号への適用が可能であり、その他、スクランブリングコードにも適用が可能である。

無線通信システムを示す。 ３ＧＰＰ ＬＴＥで無線フレームの構造を示す。 一つのダウンリンクスロットに対するリソースグリッドを示した例示図である。 ダウンリンクサブフレームの構造の一例を示す。 基地局が一つのアンテナを使用する場合、ダウンリンク共用基準信号構造の例を示す。 基地局が二つのアンテナを使用する場合、ダウンリンク共用基準信号構造の例を示す。 基地局が四つのアンテナを使用する場合、ダウンリンク共用基準信号構造の例を示す。 ゴールドシーケンス生成器の一例を示す。 第２のＬＦＳＲの初期値設定を示す。 第２のＬＦＳＲの初期値が全て‘０’であるとき、基準信号と任意のデータ間の大きさを比較したグラフである。 多重セル環境でゴールドシーケンスの初期値による問題を示す。 ＱＰＳＫ変調を使用する時、循環的にマッピングされるビットシーケンスを初期値に設定する例題を示す。 第１のＬＦＳＲの初期値を第２のＬＦＳＲの初期値の１の補数に設定した例を示す。 セル識別子に応じて可用シーケンスのオフセットを異にすることを示す。 セル識別子に応じて基本シーケンスを循環シフトさせて使用することを示す。 サブフレーム番号及び／またはＯＦＤＭシンボル番号に基づいて使用シーケンスの開始点を変更することを示す。 ゴールドシーケンス生成器の初期値設定を示す。 本発明の一実施例にともなう基準信号の伝送方法を示したフローチャートである。 本発明の実施例が適用される送信機と受信機を示したブロック図である。

以下の技術はＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌ ｅａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）などのような多様な無線通信システムに使われることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）により具現されることができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（ＥｎｈａＮｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のような無線技術により具現されることができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などのような無線技術により具現されることができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓ）を使用するＥ−ＵＭＴＳ（ＥｖｏｌｖｅｄＵＭＴＳ）の一部であって、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを採用してアップリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（ＡｄｖａＮｃｅｄ）は３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。

説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるのではない。

図１は、無線通信システムを示す。

図１を参照すると、無線通信システム（１０）は、少なくとも一つの基地局（１１；Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）を含む。各基地局（１１）は、特定の地理的領域（一般的にセルという）（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）に対して通信サービスを提供する。セルは、再び多数の領域（セクタという）に分けられることができる。端末（１２；Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）は固定される、或いは移動性を有することができ、ＭＳ（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）、ＵＴ（ｕｓｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＳＳ（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ）、無線機器（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、無線モデム（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｏｄｅｍ）、携帯機器（ｈａｎｄｈｅｌｄ ｄｅｖｉｃｅ）等、他の用語とも呼ばれることができる。基地局（１１）は、一般的に端末（１２）と通信する固定された地点（ｆｉｘｅｄｓｔａｔｉｏｎ）をいい、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）等、他の用語とも呼ばれることができる。

以下、ダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）は、基地局から端末への通信を意味して、アップリンク（ｕｐｌｉｎｋ）は、端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクで、伝送器は基地局の一部分であってもよく、受信機は端末の一部分であってもよい。アップリンクで、伝送器は端末の一部分であってもよく、受信機は基地局の一部分であってもよい。

図２は、３ＧＰＰ ＬＴＥで無線フレームの構造を示す。

図２を参照すると、無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は、１０個のサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）で構成され、一つのサブフレームは、二つのスロット（ｓｌｏｔ）で構成される。一つのサブフレームの伝送にかかる時間をＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）といい、例えば、一つのサブフレームの長さは１ｍｓであってもよく、一つのスロットの長さは０．５ｍｓであってもよい。

一つのスロットは、時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）で複数のＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルを含む。ＯＦＤＭシンボルは、３ＧＰＰ ＬＴＥがダウンリンクでＯＦＤＭＡを使用するため、一つのシンボル区間（ｓｙｍｂｏｌ ｐｅｒｉｏｄ）を表現するためのものであって、システムに応じてＳＣ−ＦＤＭＡシンボルまたはシンボル区間ということができる。ＲＢ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ）は、リソース割当単位であり、一つのスロットで複数の連続する副搬送波を含む。

無線フレームの構造は、例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数またはサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は多様に変更することができる。

図３は、一つのダウンリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を示した例示図である。

図３を参照すると、ダウンリンクスロットは、時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）で複数のＯＦＤＭシンボルを含む。ここで、一つのダウンリンクスロットは、７ＯＦＤＭシンボルを含み、一つのリソースブロック（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）は、周波数領域で１２副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含むことを例示的に記述するが、これに制限されるのではない。

リソースグリッド上の各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）をリソース要素（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）といい、一つのＲＢは、１２×７個のリソース要素を含む。ダウンリンクスロットに含まれるＲＢの数Ｎ^ＤＬは、セルで設定されるダウンリンク伝送帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）に従属する。

図４は、ダウンリンクサブフレームの構造の一例を示す。

図４を参照すると、サブフレームは二つのスロットを含む。サブフレーム内の第１のスロットの前方部の最大３ＯＦＤＭシンボルは制御チャネルの割り当てられる制御領域（ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｇｉｏｎ）であり、残りのＯＦＤＭシンボルはＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）の割り当てられるデータ領域となる。

３ＧＰＰ ＬＴＥで使われるダウンリンク制御チャネルは、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。サブフレームの最初のＯＦＤＭシンボルで伝送されるＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム内で制御チャネルの伝送に使われるＯＦＤＭシンボルの数に関する情報を運ぶ。ＰＤＣＣＨを介して伝送される制御情報をダウンリンク制御情報（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＤＣＩ）という。ＤＣＩは、アップリンクまたはダウンリンクスケジューリング情報または、任意のＵＥグループに対するアップリンク伝送パワー制御命令を含む。

これから基準信号に対して記述する。

無線通信システムでデータを伝送する時、伝送されるデータは、無線チャネル上で歪曲が発生することができる。歪曲されたデータを受信機が正しく原本データに復元するためにはチャネル状態を知って、受信信号でそのチャネル状態だけ歪曲を補正する必要がある。チャネル状態を知るためには送信機と受信機の両者が予め知っている信号を用い、これを基準信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）またはパイロット（Ｐｉｌｏｔ）という。基準信号は、チャネル状態を知るための重要な信号であるため、送信機は、基準信号を、他の信号に比べて大きい伝送パワーで伝送する。また、多重セル環境でセル間に伝送される基準信号が区分されるためには、基準信号のＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）及び相関（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）特性が良くなければならない。

基準信号は、セル共用（ｃｏｍｍｏｎ）基準信号と端末特定（ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ）基準信号に区分されることができる。セル共用基準信号は、セル内の全ての端末が使用する基準信号であり、端末特定基準信号は、セル内の特定端末または特定端末グループが使用する基準信号である。セル共用基準信号は、セル内の全ての端末がチャネル推定に使用することができることに対し、端末特定基準信号は、特定の端末だけチャネル推定に使用することができる。

図５は、基地局が一つのアンテナを使用する場合、ダウンリンク共用基準信号構造の例を示す。図６は、基地局が二つのアンテナを使用する場合、ダウンリンク共用基準信号構造の例を示す。図７は、基地局が四つのアンテナを使用する場合、ダウンリンク共用基準信号構造の例を示す。これは、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１ Ｖ８．０．０（２００７−０９）“Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ８）”の６．１０．１節を参照することができる。Ｒｐは、ｐ番アンテナに対する基準信号を示す（ｐ∈｛０，１，２，３｝）．Ｒ０ないしＲ３はお互いに重複しない。一つのＯＦＤＭシンボルで、各Ｒｐは、６副搬送波の間隔に位置する。従って、一つのＲＢが１２部搬送波を含むとする時、１ＲＢには基準信号として長さ２のシーケンス（または二つの変調シンボル）が必要である。サブフレーム内のＲ０の数とＲ１の数は同一であり、Ｒ２の数とＲ３の数は同一である。サブフレーム内のＲ２、Ｒ３の数はＲ０、Ｒ１の数より少ない。Ｒｐは、ｐ番アンテナを除外した他のアンテナを介してはどんな伝送にも使われない。アンテナ間干渉を与えないためである。

これから基準信号のためのシーケンスの生成に対して記述する。

ゴールドシーケンス（Ｇｏｌｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）生成器を用いた基準信号を考慮する。ゴールドシーケンスは、二つの３１−ことのＬＦＳＲ（ｌｉｎｅａｒ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｓｈｉｆｔ ｒｅｇｉｓｔｅｒ）により具現されることができる。二つのＬＦＳＲのうち、第１のＬＦＳＲ‘ｘ（３０）ｘ（２９）ｘ（２８）…ｘ（２）ｘ（１）ｘ（０）’は‘００００００００００００００００００００００００００００００１’に初期化され、第２のＬＦＳＲの初期値は、セル識別子（ｃｅｌｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、サブフレーム番号及びＯＦＤＭシンボル番号により決定される。セル識別子はセル固有のＩＤをいう。サブフレーム番号は無線フレーム内でサブフレームのインデックスであり、ＯＦＤＭシンボル番号はサブフレーム（またはスロット）内でＯＦＤＭシンボルのインデックスである。

図８は、ゴールドシーケンス生成器の一例を示す。最初のｍ‐シーケンスｘ（ｉ）のためにはシーケンス生成多項式（ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ）Ｄ^３１＋Ｄ^３＋１を使用して、２番目のｍ‐シーケンスｙ（ｉ）のためにはシーケンス生成多項式Ｄ^３１＋Ｄ^３＋Ｄ^２＋Ｄ＋１を使用する。この二つのｍ−シーケンスを用いて疑似ランダム（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ）シーケンスｃ（ｉ）を生成する。疑似ランダムシーケンスｃ（ｉ）の生成式は、次の通り表現することができる。

ここで、ｉ＝０，１，．．．，Ｍ_ｍａｘ−１であり、Ｍ_ｍａｘはゴールドシーケンスを使用して生成した二進疑似ランダムシーケンスの長さである。長さＭ_ｍａｘの疑似ランダムシーケンスのうち一部だけ使用することもできる。長さＭ_ｍａｘの疑似ランダムシーケンスのうち一部だけを取って使用するシーケンスの長さをＭというならば、Ｍ≦Ｍ_ｍａｘである。Ｍはデータの伝送に使われるＲＢの個数に応じて変わることができる。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで使用可能な周波数帯域に応じて使用可能なＲＢの個数が変わるため、割り当てられるＲＢの個数に応じてＭの値も変わることもできる。

第１のＬＦＳＲの場合は、前記で言及した通り、初期値が‘００００００００００００００００００００００００００００００１’に固定されており、第２のＬＦＳＲの初期値は、セル識別子、サブフレーム番号、ＯＦＤＭシンボル番号によって決定される。

図９は、第２のＬＦＳＲの初期値設定を示す。３１ビットで構成される初期値のうち、ＬＳＢ（ｌｅａｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔｓ）１７ビットは、セル識別子９ビット、サブフレーム番号４ビット、ＯＦＤＭシンボル番号４ビットに初期化される。３ＧＰＰ ＬＴＥは、５０４個の固有のセル識別子を支援するため、セル識別子は０〜５０３の範囲を有する。一つの無線フレームは、１０個のサブフレームを含むため、サブフレーム番号は０〜９の範囲を有する。一つのサブフレームに最大１４個のＯＦＤＭシンボルが含まれることができるため、ＯＦＤＭシンボル番号は０〜１３の範囲を有する。その残りのＭＳＢ（ｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔ）１４ビットは‘０’に初期化される。第２のＬＦＳＲの初期値は次の表のように表すことができる。

ここで、セル識別子、サブフレーム番号、ＯＦＤＭシンボル番号の範囲と該当するビット数は例示に過ぎず、変更可能である。例えば、サブフレーム番号はスロット番号になってもよく、この時は一つの無線フレームに２０個のスロットが含まれることができるため、スロット番号は０〜１９の範囲を有することができる。

上記の通り、第１のＬＦＳＲの初期値と第２のＬＦＳＲの初期値が決まった後にゴールドシーケンス生成器で生成される疑似ランダムシーケンスの一部または全部を基準信号として使用する。生成されたシーケンスは、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調を介して変調シンボルに変調され、各リソース要素にマッピングされる。このとき、予め発生させた一定の長さのゴールドシーケンスのうち一部だけを使用することができる。例えば、１ＲＢを構成する１２個の副搬送波のうち、図５に示した通り、６個の副搬送波間隔に二つの副搬送波に基準信号がマッピングされてもよい。

然しながら、上記の通り、疑似ランダムシーケンスを生成する場合に生成された二進疑似ランダムシーケンス内に‘０’と‘１’が類似する割合で含まれず、‘０’の個数が‘１’の個数より多い、或いは‘１’の個数が‘０’の個数より多くなることがある。この場合、ＱＰＳＫ変調をするとしても、バイアス（ｂｉａｓ）された疑似ランダムシーケンスによってＤＣ成分が存在するようになって、ＩＦＦＴ（ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を介しながらＰＡＰＲ特性が悪化することがある。代表的に、セル識別子、サブフレーム番号、ＯＦＤＭシンボル番号が全て‘０’であると、第２のＬＦＳＲの初期値３１ビットが全て‘０’となる。

図１０は、第２のＬＦＳＲの初期値が全て‘０’であるとき、基準信号と任意のデータ間の大きさを比較したグラフである。ゴールドシーケンス生成器の初期値３２ビットが全て‘０’に初期化される時、一部時間サンプルで他の任意のデータより格段に大きい基準信号が発生して、これはＰＡＰＲ特性の悪化（ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）を意味する。

図１１は、多重セル環境でゴールドシーケンスの初期値による問題を示す。多重セル環境で、各セルは、固有なセル識別子を有するが、初期値では３１ビットのうち単に９ビットの差だけを有するため、残りの２２ビットが同一な場合、各セルごとに略同一な疑似ランダムシーケンスが生成されることがある。特に、各セルごとにセル識別子が連続的であれば、初期値３１ビットのうち最大３０ビットが重複することができる。従って、生成された疑似ランダムシーケンスを基準信号として使用すると、相関特性が悪化するおそれがある。

以下、前記のような問題点を解決するためのシーケンス生成と生成されたシーケンスの適用に対して記述する。

まず、ゴールドシーケンスの初期値のうち、ＭＳＢ（ＭｏｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔＢｉｔ）を変更してシーケンスを生成する方法に対して記述する。

ゴールドシーケンスを用いて疑似ランダムシーケンスを生成することにおいて、第２のＬＦＳＲの初期値に含まれる‘０’と‘１’の比率を均一にするためにＭＳＢ１４ビットを適切な値に変更する。セル識別子、サブフレーム番号、ＯＦＤＭシンボル番号は、全て‘０’である場合が発生するため、残りの１４ビットを適切な値に変更してＰＡＰＲ特性の良いゴールドシーケンスを定義する。ゴールドシーケンスは、初期値に応じて生成される疑似ランダムシーケンスが決まるため、ＰＡＰＲの良いシーケンスを生成するために初期値設定が重要である。

一実施例として、ＭＳＢ１４ビットを全て‘１’に設定してもよい。ゴールドシーケンスの初期値が全て‘０’になることを避けることができるため、ＰＡＰＲ特性の悪化を防止することができる。表２は、ＭＳＢ１４ビットが全て‘０’に設定された場合のＰＡＰＲを示して、表３は、ＭＳＢ１４ビットが全て‘１’に設定された場合のＰＡＰＲを示す。表２及表３は、ＲＢの個数が各々６、１２、２５、５０、１００である場合、ゴールドシーケンス生成器のＬＳＢ１７ビットを、セル識別子、サブフレーム番号、ＯＦＤＭシンボル番号に応じて異に設定しながら生成される基本シーケンスを基準信号として使用する時の最も大きいピーク（ｐｅａｋ）値を示す。

前記表２及び３により分かるように、ＭＳＢ１４ビットを全て‘０’に設定する方より全て‘１’に設定する方がＰＡＰＲ特性がさらに良いことを確認することができる。

他の実施例として、ＭＳＢ１４ビットをＱＰＳＫ性状（ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉｏｎ）上から循環的にマッピングされることができるビットシーケンスに設定することができる。ゴールドシーケンス生成器で初期に出力されるシーケンス値は初期値と同一であるため、初期値をＱＰＳＫ性状上の４個のシンボル位置に均等に配置することによって、生成された疑似ランダムシーケンスの変調シンボルが特定ＱＰＳＫ変調シンボルに集中することを防止することができる。

図１２は、ＱＰＳＫ変調を使用する時、循環的にマッピングされるビットシーケンスを初期値に設定する例題を示す。ＱＰＳＫ性状上でビットシーケンス‘００’、‘０１’、‘１１’、‘１０’は、各々変調シンボル

に対応される。ＭＳＢ１４ビットを４個の変調シンボルが均等に現れるようにビットシーケンスを設定する。まず、

の順に変調シンボルが現れるように第１のビットシーケンス‘０００１１１１００００１１１’を定義する。実際、ゴールドシーケンス生成器の出力は、ＬＳＢから開始されるため、第１のビットシーケンスを逆にして逆順序（Ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｒｄｅｒ）の第２のビットシーケンス‘１１１００００１１１１０００’を定義する。また、ＬＳＢ１７ビットは、セル識別子、サブフレーム番号及びＯＦＤＭシンボル番号に応じて与えられる値であり、一つのＱＰＳＫ変調シンボルは２ビットに該当するため、第２のビットシーケンスを１ビットだけ左に循環シフト（Ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ）させて第３のビットシーケンス‘１１００００１１１１０００１’を生成する。ＭＳＢ１４ビットのうち、ＬＳＢ１７ビットに最も近いビットは任意のビットに設定され、最も近いビット以後のビット（即ち、ＬＳＢから１９番目ビット）から２ビットずつ一つの変調シンボルにマッピングされる。結果的にＬＳＢから出力されるとする時、第３のビットシーケンスによると、

の順に変調シンボルが出力される。

ＭＳＢ１４ビットを‘１１００００１１１１０００１’に設定する時、ＲＢの個数にともなうＰＡＰＲ特性は、次の表４の通りである。

表４から分かるように、提案された値にＭＳＢ１４ビットを設定する、ＰＡＰＲ特性が良くなることを確認することができる。

もう他の実施例として、ＰＡＰＲ特性を向上させることができる多様なＭＳＢ１４ビットの組合せを提案する。ＭＳＢ１４ビットの値を‘００００００００００００００’から‘１１１１１１１１１１１１１１’まで変化させながら、全ての場合に対して最適のＰＡＰＲ特性を有する値をさがすことができるが、これは複雑度が相当大きい。ここでは、ＲＢの個数を６、１２、２５、５０、１００にして、ＲＢの個数に対応する長さを有するシーケンスを基準信号として使用すると仮定する。各ＲＢの個数ごとにＬＳＢ１７ビットは、セル識別子、サブフレーム番号、ＯＦＤＭシンボル番号に応じて異に設定する。基準信号に対してＯＦＤＭ変調のためのＩＦＦＴを遂行して、時間領域信号であるＯＦＤＭシンボルのピーク値（ｐｅａｋ ｖａｌｕｅ）が特定臨界値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を越えると、候補から除外する方法を使用する。

表５は、ＲＢの個数が各々６、１２、２５、５０、１００である場合において、ＰＡＰＲ特性が最も良く現れたＭＳＢ１４ビットを表す。

各ＲＢの個数に応じて表５に現れた最適値をＭＳＢ１４ビットに使用すると、バイアス（ｂｉａｓ）によるＰＡＰＲ増加を防止することができる。

表６は、表５のＭＳＢ１４ビット‘０００１０００１１１０００１’を全てのＲＢの個数に適用する時、ピーク値及びＰＡＰＲを示す。これは特定のＲＢの個数に最適である値を他のＲＢの個数に適用するからといって、最適ではないことを示している。

一つの最適値として選択されるためには、一つのＲＢの個数に最適ではなく、多数のＲＢにわたって均等に良いＰＡＰＲ特性を有することが重要である。このために、前記で説明したアルゴリズム（Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）に基づいて多様なＲＢの個数を有する場合、全ての特定臨界値を越えない値に基づき、その値を使用した時に発生する多数のＲＢにおけるピーク値の合計が最も小さい値を探し、その値が‘００１１１１０１１０１１００’である。表７は、ＭＳＢ１４ビット‘００１１１１０１１０１１００’を全てのＲＢの個数に適用する時のピーク値及びＰＡＰＲを示す。

最適といえる表５の結果よりはＰＡＰＲ特性が悪化するが、表６に使用したＭＳＢ１４ビット‘０００１０００１１１０００１’より良い結果を示し、全般的にピーク値やＰＡＰＲ特性が均一に現れている。これは、ＲＢの個数に応じてお互いに異なるＭＳＢ１４ビットを使用することに比べて、複雑度を低くすることができ、メモリの大きさも減る長所がある。

前記ではゴールドシーケンス生成器の第２のＬＦＳＲの初期値を設定することによってシーケンスのＰＡＰＲ特性を向上させる方法に対して記述している。以下、第１のＬＦＳＲの初期値を設定することによってシーケンスのＰＡＰＲ特性を向上させる方法に対して記述する。

一実施例として、第１のＬＦＳＲの初期値を特定値として指定することができる。例えば、ＱＰＳＫ性状上で変調シンボルが均一にマッピングされることができるビットシーケンスは初期値を設定する。例えば、‘００’、‘０１’、‘１１’、‘１０’のビットシーケンスを逆順序（Ｒｅｖｅｒｓｅ ｏｒｄｅｒ）に整列して（ゴールドシーケンスがＬＳＢから出力されるため）３１個まで繰り返してマッピングすると、その値は‘１１１１００００１１１１００００１１１１００００１１１１０００’になる。表８は、第１のＬＦＳＲの初期値を‘１１１１００００１１１１００００１１１１００００１１１１０００’とする時、ＲＢの個数と下方のＬＦＳＲの初期値にともなうピーク値とＰＡＰＲを示す。これは表２の結果と比較する時、ＰＡＰＲが大いに減ったことを確認することができる。

他の実施例として、第１のＬＦＳＲの初期値を第２のＬＦＳＲの初期値の１の補数（１´ｓ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔ）に設定することができる。図１３は、第１のＬＦＳＲの初期値を第２のＬＦＳＲの初期値の１の補数に設定した例を示す。ゴールドシーケンス生成器の第２のＬＦＳＲの初期値が‘０’に設定されても、第１のＬＦＳＲの初期値は第２のＬＦＳＲの初期値の１の補数である全て‘１’に設定される。これは一層ランダムした（ｒａｎｄｏｍ）特性のシーケンスを生成することができ、従ってＰＡＰＲ特性の悪化を防止することができる。表９は、第１のＬＦＳＲの初期値を第２のＬＦＳＲの初期値の１の補数に設定した時の結果を示す。

一方、セル間または端末間基準信号を区分するためには基準信号の相関特性が良くなければならない。図１１を用いて記述した通り、ゴールドシーケンス生成器の初期値がセル識別子だけ異なり、残りの値（サブフレーム番号とＯＦＤＭシンボル番号）が同一な場合には生成される疑似ランダムシーケンスが一部区間で同一に重なることができる。これは３１ビットの初期値のうちセル識別子９ビットの値だけ異なるため発生する問題である。この問題を解決するためには、基準信号として生成されたシーケンスのうちその一部だけ使用するという点を用いる。長さＭ_ｍａｘの疑似ランダムシーケンス（これを基本シーケンス（ｂａｓｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅ）という）が生成されても、ＲＢの個数に応じて長さＭのシーケンス（これを使用シーケンス（ｕｓｅｄｓｅｑｕｅｎｃｅ）という）が使われるためである。従って、セル識別子に従って生成された基本シーケンスからお互いに異なるオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）で使用シーケンスを選択すると、略同一な初期値により一部区間でシーケンスが重なる問題を解決することができる。

これからセル識別子に基づいてシーケンスのオフセットを設定する方法に対して記述する。

ゴールドシーケンス生成器により長さＭ_ｍａｘの基本シーケンスｃ（ｉ）（ｉ＝０，１，．．．，Ｍ_ｍａｘ−１）を生成した後、このうち長さＭの使用シーケンスを使用する。このとき、Ｍ≦Ｍ_ｍａｘである。使用シーケンスのオフセット、即ち、使用シーケンスの開始点をセル識別子に応じて異に設定する。

図１４は、セル識別子に応じて可用シーケンスのオフセットを異にすることを示す。これは、長さＭ_ｍａｘの基本シーケンスからセル識別子に応じてＮ間隔にオフセットをおいて、長さＭの使用シーケンスを選択する。使用シーケンスが基本シーケンスの範囲を超えると循環シフトする。使用シーケンスｃｕ（ｉ）（ｉ＝０，１，．．．，Ｍ−１）は基本シーケンスｃ（ｉ）（ｉ＝０，１，．．．，Ｍ_ｍａｘ−１）から下記の式に表すことができる。

ここで、‘ｍｏｄ’はモジュロ演算を示して、Ｎはオフセット間隔、Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌは、セル識別子である。ここでは、セル識別子ごとに同一のオフセットを定義しているが、これは例示に過ぎず、セル識別子ごとにお互いに異なるオフセットを定義することができる。

セル識別子に応じて使用シーケンスの開始点が変わることによって、初期値が類似しても使用シーケンスは変わることができる。従って、ランダムした特性を保障して、ＰＡＰＲ特性の悪化を防止することができる。

式２をＲＢ単位にリソースが割り当てられる３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのための基準信号のフォーマットに表せば下記の式の通りである。

ここで、ｎ_ｓは無線フレーム内でスロット番号、ｌはスロット内でＯＦＤＭシンボル番号であり、ｒ_ｌ，ｎｓは、基準信号シーケンス、Ｎ_ＲＢ ^{ｍａｘ，ＤＬ}は最大ＲＢの個数、ｍは、基準信号シーケンスのインデックス、ｍ´は、基準信号シーケンスから一部を行なうためのインデックス、Ｎ_ＲＢ ^ＤＬは、使われるＲＢの個数、α_ｋ，ｌ（ｐ）はｎ_ｓスロットでｐ番目アンテナポートに対する基準シンボルとして使われる変調シンボル、ｋは、基準信号の伝送に使われる副搬送波インデックス、Ｎ_ＲＳ ^{ｉｎｔｅｒｖａｌ}は、セル識別子 Ｎ_ＣＥＬＬ ^ＩＤにともなう開始点の間隔である。ｒ_ｌ，ｎｓ（ｍ）が基本シーケンスになり、ｒ_ｌ，ｎｓ（ｍ´）が使用シーケンスになる。

図１５は、セル識別子に応じて基本シーケンスを循環シフトさせて使用することを示す。ゴールドシーケンス生成器により長さＭ_ｍａｘの基本シーケンスｃ（ｉ）（ｉ＝０，１，．．．，Ｍ_ｍａｘ−１）を生成した後、セル識別子に基づいて循環シフト量（ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ ａｍｏｕｎｔ）Ｎを決定して、循環シフト量Ｎだけ基本シーケンスを循環シフトさせる。この場合、使用シーケンスの開始点は、常に同じ位置に置くことができる。使用シーケンスｃｕ（ｉ）（ｉ＝０，１，．．．，Ｍ−１）は、基本シーケンスｃ（ｉ）（ｉ＝０，１，．．．，Ｍ_ｍａｘ−１）から下記の式に表すことができる。

ここで、ｃ_{ｓｈｉｆｔ}（ｉ）は、基本シーケンスが循環シフト量Ｎだけ循環シフトされたシーケンスである。

式４を、ＲＢ単位にリソースが割り当てられる３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのための基準信号のフォーマットに表せば、下記の式の通りである。

もう他の実施例として、ゴールドシーケンス生成器から疑似ランダムシーケンスを生成する時、初期に発生するいくつかのシーケンスを除外させることができる。初期に生成されるゴールドシーケンスのうち、長さＮｃのシーケンスを捨てて、その以後のシーケンスを基準信号シーケンスとして使用することができる。初期値は、初期に生成されるシーケンスに相当影響を及ぼすため、類似の初期値によりＰＡＰＲ特性が悪化することを防止することができる。これを数式的に表せば、下記の式の通りである。

前記式６を式１の形態に表せば、下記の式の通りである。

Ｎｃ値は、生成される疑似ランダムシーケンスが初期値により影響を受けない程度に十分にランダムに発生される長さにきめることができる。例えば、Ｎｃ値は１５００〜１８００の値を有することができる。

式７の疑似ランダムシーケンスｃ（ｉ）を用いてＲＢ単位にリソースが割り当てられる３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのための基準信号のフォーマットに表せば、下記の式の通りである。

これから生成された疑似ランダムシーケンス間の交差相関特性に対して記述する。

二つのｍ‐シーケンスＸ（Ｄ）とＹ（Ｄ）を用いて生成される疑似ランダムシーケンスＧ（Ｄ）を多項式表現に表せば、下記の式の通りである。

ここで、第１ｍ‐シーケンスＸ（Ｄ）＝Ｉ_１（Ｄ）／ｇ_１（Ｄ）であり、第２ｍ‐シーケンスＹ（Ｄ）＝Ｉ_２（Ｄ）／ｇ_２（Ｄ）である。ここで、ｇ_１（Ｄ）とｇ_２（Ｄ）は、Ｘ（Ｄ）とＹ（Ｄ）を生成するための原始多項式（ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ）であり、次の通り定義される。

Ｉ_１（Ｄ）とＩ_２（Ｄ）はＸ（Ｄ）とＹ（Ｄ）を生成するための初期値であり、下記の式のように定義される。

ここで、Ｉ（ＣＥＬＬＩＤ）はセル識別子 ｃｅｌｌＩＤにともなう初期値を示して、Ｉ（Ｎ_ｓｆ）Ｄ^９はスロット番号及びＯＦＤＭシンボル番号にともなう初期値を示す。

もし、多重セル間のタイミングが一致する同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）環境であれば、隣接セル間のスロット番号及びＯＦＤＭシンボル番号は同一である。スロット番号及びＯＦＤＭシンボル番号は同一であると仮定して、お互いに異なるセル識別子 ｃｅｌｌＩＤ１、ＣＥＬＬＩＤ２を有する隣接した２セルで生成される疑似ランダムシーケンス間の交差相関は、下記の式のように得られる。

前記式によると、セル識別子によってのみ交差相関特性が決定されることが分かる。スロット番号及びＯＦＤＭシンボル番号の変動に従ってセル間交差相関特性に変動がないため、このような方法では良い交差相関特性を有するシーケンスを得がたいことがある。

生成された疑似ランダムシーケンスをＱＰＳＫ変調して変調シンボルで構成された変調シーケンスを二つのセルに対して各々Ｒ１［ｎ］、Ｒ１［ｎ］とする時、これらは下記の式のように定義される。

ここで、Ｓ［ｎ］はサブフレーム番号とＯＦＤＭシンボル番号に従属するセル共用シーケンスであり、Ｘ１［ｎ］、Ｓ２［ｎ］は各々セル識別子から得られるセル特定シーケンスである。前記のようなシーケンスＲ１［ｎ］、Ｒ１［ｎ］に対し交差相関は次の通りである。

ここで、（）＊は複素共役（ｃｏｍｐｌｅｘ ｃｏｎｊｕｇａｔｅ）を意味する。二つの変調されたシーケンスＲ１［ｎ］、Ｒ１［ｎ］の交差相関結果は、Ｑ軸はサブフレーム番号及びＯＦＤＭシンボル番号により変動されるセル共用シーケンス成分がそのまま存在するが、Ｉ軸はセル共用シーケンス成分が除去されるため、セル間に良い交差相関特性を示しがたい。

従って、生成された疑似ランダムシーケンス間の交差相関特性を向上させるための方法が提案される。

一実施例として、使用シーケンスの開始点をサブフレーム番号及び／またはＯＦＤＭシンボル番号に基づいて変更することができる。図１６は、サブフレーム番号及び／またはＯＦＤＭシンボル番号に基づいて使用シーケンスの開始点を変更することを示す。各セル識別子に基づいて長い疑似ランダムシーケンスを生成する。長い疑似ランダムシーケンスからサブフレーム番号とＯＦＤＭシンボル番号に基づいて最大ＲＢの個数を支援することができる長さＭ_ｍａｘの基本シーケンスを複数個得る。実際、基準信号の伝送に使用する長さＭの使用シーケンスを基本シーケンスから得る。これに伴い、セル間の基準信号の交差相関特性を向上させることができる。

ＲＢ単位にリソースが割り当てられる３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのための基準信号のフォーマットに表せば、下記の式の通りである。

ここで、ｎ_ｓは無線フレーム内でスロット番号、ｌはスロット内でＯＦＤＭシンボル番号であり、ｒ_ｌ，ｎｓは基準信号シーケンス、Ｎ_ＲＢ ^{ｍａｘ，ＤＬ}は最大ＲＢの個数、ｍは基準信号シーケンスのインデックス、Ｎ_ｓｙｍｂ ^ＤＬはスロットに含むＯＦＤＭシンボルの個数である。基本シーケンスｃ（ｉ）のゴールドシーケンス生成器は各ＯＦＤＭシンボルの開始でＮ_ＩＤ ^ｃｅｌｌ＋１に初期化される。

他の実施例として、交差相関特性を向上させるために基本シーケンスの生成に使われる初期値を変更することができる。多重セル間のタイミングが一致する同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）環境でサブフレーム番号及び／またはＯＦＤＭシンボル番号が一致すると、サブフレーム番号及び／またはＯＦＤＭシンボル番号に従属する初期値がセル間に略類似して悪い相関特性を招くことができる。また、非同期（ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）環境でも隣接するセル間の伝送時間差を考慮して、初期値が連続的に同一でないようにすることが必要である。

セル間にサブフレーム番号及び／またはＯＦＤＭシンボル番号の変化にともなう初期値の変化を異に与えることができる。例えば、第１セルはＯＦＤＭシンボル番号が増加するほど初期値が増加するが、第２セルはＯＦＤＭシンボル番号が増加するほど初期値が他の値に増加あるいは減少するように設定することができる。例えば、セル識別子がＣＥＬＬＩＤ１であるセルは、ＯＦＤＭシンボル番号が一つずつ増加することに応じて初期値がｎずつ増加するようにする。また、セル識別子がＣＥＬＬＩＤ２であるセルは、ＯＦＤＭシンボル番号が１ずつ増加することに応じて初期値がｎ＋１ずつ増加するようにする。

ＯＦＤＭシンボル番号の変化によって初期化の変化を異に設定するために、ＯＦＤＭシンボル番号をサブフレームまたはスロット内でない無線フレーム単位に拡張することができる。サブフレーム当たりＮ_ｓｙｍ個のＯＦＤＭシンボルがある場合、無線フレームのｋ番目サブフレームのｑ番目ＯＦＤＭシンボル番号はｋ＊Ｎ_ｓｙｍ＋ｑに表すことができる。

または、サブフレーム当たり含まれるＯＦＤＭシンボルの個数が可変されるシステムではサブフレーム当たり最大ＯＦＤＭシンボルの個数Ｎ_{ｓｙｍ，ｍａｘ}を定義することができる。このとき、無線フレームのｋ番目サブフレームのｑ番目ＯＦＤＭシンボル番号はｋ＊Ｎ_{ｓｙｍ，ｍａｘ}＋ｑに表すことができる。一つの無線フレームで各ＯＦＤＭシンボルが固有のＯＦＤＭシンボル番号を有するようにするためである。

ゴールドシーケンス生成器は、ｍ‐シーケンスの初期値をＯＦＤＭシンボル番号の増加によって予め指定された間隔だけ増加または減少させる。例えば、セル識別子がＣＥＬＬＩＤ１であるセルは、ＯＦＤＭシンボル番号が１ずつ増加することに応じて初期値がＣＥＬＬＩＤ１またはＣＥＬＬＩＤ１＋１のように、ＣＥＬＬＩＤ１により定義された値ずつ増加するようにする。また、セル識別子がＣＥＬＬＩＤ２であるセルは、ＯＦＤＭシンボル番号が１ずつ増加することに応じて初期値がＣＥＬＬＩＤ２またはＣＥＬＬＩＤ２＋１のようにＣＥＬＬＩＤ２により定義された値ずつ増加するようにする。然しながら、これは仮りにセル間のセル識別子が約２倍の差が出る場合が問題になることができる。例えば、ＣＥＬＬＩＤ１＝５、ＣＥＬＬＩＤ２＝１１であり、セル識別子＋１ずつ（即ち、ＣＥＬＬＩＤ１＋１とＣＥＬＬＩＤ２＋１）増加するようにした場合にはＯＦＤＭシンボル番号の増加によって増加する初期値は６と１２であり、２倍となる。これは二進数に表現する場合、一つのビットがシフトされることとして現れる。６は二進数‘０１１０’であり、１２は二進数‘１１００’であるためである。１ビットシフトが発生すると、ＱＰＳＫ変調を使用する場合、第１セルの基準信号のＩ軸成分と第２セルの基準信号のＱ軸成分間の重複により交差相関特性が悪化する。

従って、初期値はＯＦＤＭシンボル番号及び／またはサブフレーム番号の増加に応じて他のセルの増加分の２倍にならないように設定する必要がある。これを容易に具現するために、初期値がＯＦＤＭシンボル番号及び／またはサブフレーム番号の増加によって奇数倍に増加または減少するようにする。例えば、セル識別子がｎであるゴールドシーケンス生成器の初期値がＯＦＤＭシンボル番号の増加または減少によって（２ｎ＋１）倍だけ増加または減少するようにする。

これをＲＢ単位にリソースが割り当てられる３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのための基準信号のフォーマットに表せば、下記の式の通りである。

ここで、ｎ_ｓは無線フレーム内でスロット番号、ｌはスロット内でＯＦＤＭシンボル番号であり、ｒ_ｌ，ｎｓは基準信号シーケンス、Ｎ_ＲＢ ^{ｍａｘ，ＤＬ}は最大ＲＢの個数である。このとき、シーケンス生成器は、下記の式のように初期化される。

ここで、ｌ´＝８ｎ_ｓ＋ｌであり、無線フレーム内でＯＦＤＭシンボル番号である。

一方、疑似ランダムシーケンス間の交差相関は、下記の式のように二つの疑似ランダムシーケンスの生成のために使用した初期値の二進足し算結果により左右される。

従って、ＯＦＤＭシンボル番号ごとに初期値を異にして疑似ランダムシーケンスを生成する場合、各セルの初期値の二進足し算結果がＯＦＤＭシンボル番号の変わることによって変化されてこそ良い交差相関特性を有するといえる。これは第１セルの初期値Ｃ_ｉｎｉｔ（ｎ１、ｌ）と第２セルの初期値Ｃ_ｉｎｉｔ（ｎ２、ｌ）の以前足し算結果がＯＦＤＭシンボル番号ｌの変わることによって変動されることをいう。ｎ_１は第１セルのセル識別子、ｎ_２は第２セルのセル識別子である。また、ＱＰＳＫ変調を考慮して

と

もＯＦＤＭシンボル番号ｌによって変動されてこそ良い交差相関特性を有することができる。

図１７は、ゴールドシーケンス生成器の初期値設定を示す。第２のＬＦＳＲの３１ビット初期値を二つの領域（領域＃１と領域＃２）に分けられる。各領域は１４ビットを有し、領域＃２がＬＳＢ側にある。ＭＳＢの残る３ビットは任意の値を与えることができる。領域＃１と領域＃２には各々セル識別子の二進シーケンスが含まれる。このとき、領域＃１は、ＯＦＤＭシンボル番号ｌに応じて第１循環シフトｍ_１だけセル識別子の二進シーケンスを循環シフトさせ、領域＃２はＯＦＤＭシンボル番号ｌに応じて第２循環シフトｍ_２だけセル識別子の二進シーケンスを循環シフトさせる。例えば、領域＃１は循環シフトｌｍ_１だけセル識別子の二進シーケンスを循環シフトさせて、領域＃２は、循環シフトｌｍ_２だけセル識別子の二進シーケンスを循環シフトさせることができる。初期値を二つの領域に分けて、各領域でお互いに異なる循環シフトが適用されたセル識別子の二進シーケンスを含ませることによって、

がＯＦＤＭシンボル番号ｌに応じて変動されるようにする。

領域＃１の大きさをｂ_１、領域＃２の大きさをｂ_２とする時、ここではｂ_１＝ｂ_２＝１４である。領域＃１と＃２の大きさは初期値の範囲内で任意に定義される。ゴールドシーケンスの発生周期を大きくするために、ｂ_１とｂ_２は互いに素（ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｐｒｉｍｅ）になるように設定されることができる。また、ｍ_１とｂ_１、また、ｍ_２とｂ_２も互いに素（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｐｒｉｍｅ）になるように設定することができる。

ＲＢ単位にリソースが割り当てられる３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのための基準信号のフォーマットに表せば、下記の式の通りである。

ここで、ｌ´は無線フレーム内でＯＦＤＭシンボル番号であり、ＣＳ_ｂ（Ｍ、ａ）は循環シフト関数であり、

はフロア（ｆｌｏｏｒ）演算であり、ｘより小さい、もっとも大きい定数である（但し、ｘ＞０）。

提案されるシーケンスは３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのダウンリンク基準信号への適用に対して記述しているが、アップリンク基準信号にも適用が可能である。また、セル間の基準信号に対してＰＡＰＲと交差相関特性を記述しているが、端末間及び／またはアンテナ間の基準信号に対しても同一に適用されることができる。

提案されるシーケンスの適用される基準信号は、セル共用基準信号であってもよく、端末特定基準信号であってもよい。

図１８は、本発明の一実施例にともなう基準信号の伝送方法を示したフローチャートである。この方法は、基準信号を伝送する送信機により遂行されることができる。送信機は、ダウンリンク基準信号の伝送である時基地局の一部であり、アップリンク基準信号の伝送である時端末の一部である。ことＳ５１０において、基準信号シーケンスが生成される。基準信号シーケンスは、下記の式のように定義される。

ここで、ｎ_ｓは無線フレーム内でスロット番号、ｌはスロット内でＯＦＤＭシンボル番号であり、ｒ_ｌ，ｎｓは基準信号シーケンス、Ｎ_ＲＢ ^{ｍａｘ，ＤＬ}は最大ＲＢの個数である。疑似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は式７のように定義される。ここで、ｍ‐シーケンスｘ（ｉ）はｘ（０）＝１、ｘ（ｉ）＝０、ｉ＝１，２，…，３０の初期値に初期化されることができ、ｍ‐シーケンスｙ（ｉ）は（２Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌ＋１）から求められる初期値に初期化されることができる。Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌはセル識別子である。ｍ‐シーケンスｙ（ｉ）の初期値はＯＦＤＭシンボル番号ｌが変わることによって変わる。従って、ｍ‐シーケンスｙ（ｉ）の初期値はｌ（２Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌ＋１）から得られることができる。

ことＳ５２０において、基準信号シーケンスの全部または一部は少なくとも一つのＲＢにマッピングされる。一つのＲＢは１２個の副搬送波を含むことができる。セル共用基準信号であると、基準信号シーケンスの二つの変調シンボルが一つのＲＢ内の２副搬送波にマッピングされることができる。ＵＥ特定基準信号であると、基準信号シーケンスの３個の変調シンボルが一つのＲＢ内の３副搬送波にマッピングされることができる。

ことＳ５３０において、ＲＢを介して基準信号が伝送される。提案された基準信号シーケンスは向上したＰＡＰＲと交差相関特性を提供する。従って、送信機の伝送パワー効率を上げて、受信機に高い検出性能を提供することができる。

図１９は、本発明の実施例が適用される送信機と受信機を示したブロック図である。送信機（８００）は、データプロセッサ（８１０）、基準信号生成器（８２０）及び伝送回路（８３０）を含む。データプロセッサ（８１０）は情報ビットを処理して伝送信号を生成する。基準信号生成器（８２０）は基準信号を生成する。図１８の基準信号生成は基準信号生成器（８２０）により遂行されることができる。伝送回路（８３０）は伝送信号及び／または基準信号を伝送する。

受信機（８１０）は、データプロセッサ（９１０）、チャネル推定器（９２０）及び受信回路（９３０）を含む。受信回路（９３０）は基準信号と受信信号を受信する。チャネル推定器（９２０）は受信した基準信号を用いてチャネルを推定する。データプロセッサ（９１０）は推定されたチャネルを用いて受信信号を処理する。

上記の実施例では提案されたシーケンスを基準信号に適用する例を主に記述しているが、提案されたシーケンスはその他多様な信号に適用されることができる。例えば、スクランブリングコード、同期信号（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）、プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）、マスキングコード（Ｍａｓｋｉｎｇ ｃｏｄｅ）などに適用されることができる。これは式７の疑似ランダムシーケンスｃ（ｉ）に基づいて式２０のような基本シーケンスを生成する。疑似ランダムシーケンスｃ（ｉ）に使われるｍ‐シーケンスｙ（ｉ）の初期値はｌ（２Ｎ_ＩＤ ^ｃｅｌｌ＋１）から得られることができる。この基本シーケンスを望みのターゲット信号及び／またはターゲットコードに適用する。ターゲット信号及び／またはターゲットコードに基本シーケンスを適用しながら割り当てられたリソースやターゲット信号及び／またはターゲットコードの長さ（または大きさ）に従って基本シーケンスの一部だけを適用することができる。適用されたシーケンスを伝送する。適用されたシーケンスは、図１９の受信機がターゲット信号及び／またはターゲットコードに応じて多様な用途に使用することができる。

本発明は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組合せにより具現されることができる。ハードウェア具現において、上述した機能を遂行するためにデザインされたＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、ＰＬＤ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、プロセッサ、制御機、マイクロプロセッサ、他の電子ユニットまたはこれらの組合せにより具現されることができる。ソフトウェア具現において、上述した機能を遂行するモジュールにより具現されることができる。ソフトウェアはメモリユニットに格納されることができ、プロセッサにより実行される。メモリユニットやプロセッサは当業者によく知られた多様な手段を採用することができる。

以上、本発明に対して実施例を参照して説明したが、該当技術分野の通常の知識を有する者は本発明の技術的思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させて実施可能であることを理解することができる。従って、上述した実施例に限定されることではなく、本発明は、特許請求範囲の範囲内の全ての実施例を含む。

１１ 基地局
１２ 端末
８００ 送信機
８１０ データプロセッサ
８２０ 基準信号生成器
８３０ 伝送回路
９１０ データプロセッサ
９２０ チャネル推定器
９３０ 受信回路

Claims (14)

1. 無線通信システムにおいて、基準信号を送信する方法であって、
   次式によって定義される基準信号シーケンスを生成することと、
   前記基準信号シーケンスの一部または全体を少なくとも１つのリソースブロック（ＲＢ）にマッピングすることと、
   前記少なくとも１つのリソースブロック（ＲＢ）における基準信号を送信することと
   を含み、
   ｎ_ｓは無線フレーム内のスロット番号であり、ｌはスロット内の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボル番号であり、
   はリソースブロック（ＲＢ）の最大数であり、
   擬似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は、
   を用いることによって得られる初期値で初期化されるゴールドシーケンス生成器によって生成され、
   はセル識別子である、方法。
2. 前記擬似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は、次式によって定義され、
   ｘ（ｉ）およびｙ（ｉ）は、ｍ−シーケンスであり、Ｎ_ｃは定数である、請求項１に記載の方法。
3. 前記ｍ−シーケンスｘ（ｉ）は、ｘ（０）＝１、ｘ（ｉ）＝０、ｉ＝１，２、・・、３０で初期化され、前記ｍ−シーケンスｙ（ｉ）は、前記初期値で初期化される、請求項２に記載の方法。
4. 前記Ｎ_ｃは、１５００から１８００までの範囲の値である、請求項２に記載の方法。
5. 前記初期値は、前記ＯＦＤＭシンボル番号が変化するにつれて変化する、請求項１に記載の方法。
6. 前記初期値は、
   を用いることによって得られる、請求項５に記載の方法。
7. 前記初期値のサイズは、３１ビットである、請求項１に記載の方法。
8. １つのＲＢは、周波数領域において１２個の副搬送波を含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記基準信号シーケンスの２つの変調シンボルは、１つのＲＢにおける２つの副搬送波にマップされている、請求項８に記載の方法。
10. 前記基準信号は、セル共用基準信号またはユーザ機器（ＵＥ）に特有の基準信号である、請求項１に記載の方法。
11. 基準信号を生成する基準信号生成器と、
    前記基準信号を送信する送信回路と、
    を含む送信機であって、
    前記基準信号生成器は、
    次式によって定義される基準信号シーケンスを生成することと、
    前記基準信号シーケンスの一部または全体を少なくとも１つのリソースブロック（ＲＢ）にマッピングすることと
    によって前記基準信号を生成し、
    ｎ_ｓは無線フレーム内のスロット番号であり、ｌはスロット内のＯＦＤＭシンボル番号であり、
    はリソースブロック（ＲＢ）の最大数であり、
    擬似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は、
    を用いることによって得られる初期値で初期化されるゴールドシーケンス生成器によって生成され、
    はセル識別子である、送信機。
12. 前記擬似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は、次式によって定義され、
    ｘ（ｉ）およびｙ（ｉ）は、ｍ−シーケンスであり、Ｎ_ｃは定数である、請求項１１に記載の送信機。
13. 基準信号と受信信号とを受信する受信回路と、
    前記基準信号を用いてチャネルを推定するチャネル推定器と、
    前記チャネルを用いて前記受信信号を処理するデータプロセッサ置と
    を含む受信機であって、
    前記基準信号は、次式によって定義されている基準信号シーケンスに基づいて生成され、
    ｎ_ｓは無線フレーム内のスロット番号であり、ｌはスロット内のＯＦＤＭシンボル番号であり、
    はリソースブロック（ＲＢ）の最大数であり、
    擬似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は、
    を用いて得られる初期値で初期化されるゴールドシーケンス生成器によって生成され、
    はセル識別子である、受信機。
14. 前記擬似ランダムシーケンスｃ（ｉ）は、次式によって定義され、
    ｘ（ｉ）およびｙ（ｉ）は、ｍ−シーケンスであり、Ｎ_ｃは定数である、請求項１３に記載の受信機。