JP2012142984A - 通信システム内の同期及び情報送信を改善する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、シーケンスの集合から一意的に特定可能なシーケンスc(l)をベースとして時間対称的性質を伴う信号を生成する段階と、信号を通信チャネル上で送信する段階と、信号を受信する段階と、相関を計算及び格納する段階と、最大相関振幅に帰結する遅延を発見する段階と、シーケンスの集合から一意的なシーケンスc(l)を検出する段階と、を具備する通信システム内の同期及び情報送信を改善する方法に関する。この方法は、中心対称部分s(k)を伴う信号を生成する段階と、N個の受信された信号サンプルr(k),k=0,1,…,N−1のブロックからの反転差動相関D(p)を格納する段階と、によって区別され、中心対称部分s(k)はその絶対値の形状で対称である。本発明は、また、通信システムの送信器ユニット及び受信器ユニット、及び無線通信システムに関する。
【選択図】図2
Description
受信された信号において最大相関振幅をもたらすN個のサンプルのブロックの遅延を発見するとともに、そのような遅延を、OFDMシンボル復調の初期タイミングとして選択する。
s(k)=[W(k)Z(k)W*(k)Z*(k)] …(3)
として提案されるOFDM同期信号によって取得される(この論文は、以下で文書7と呼ばれる)。ここで、N/4個のサンプル長の波形W(k)は、擬ノイズシーケンスのIFFTによって生成される一方で、波形Z(k)は、W(k)に対称になるように設計される。同期信号(3)は、(文書7)
中心対称部分s(k)は、例えば、次の1つでありうる。
信号の中心対称部分s(k)は、H(n)=H(N−n),n=0,1,2,…,N−1であるようなN個の副搬送波重みのスペクトルH(n)のIDFTとして取得されるOFDM信号として生成されても良い。ここで、DFTの周期性によりH(N)=H(0)が成立する。
スペクトルH(n)は、擬ランダムシーケンスc(l),l=0,1,…,L−1,L=Nの成分を使用することによって、占有副搬送波周波数のフーリエ係数として、
ここで、pは、同期信号の第1サンプルの正しい位置に関する、N個の受信されたサンプルからなるブロック内の第1サンプルの遅延を表すとともに、
中心対称同期信号(6)の設計及び対応する反転差動相関関数(5)の性質を説明するために、我々は、文書1内で与えられた前提から開始してOFDM中心対称同期信号の集合を生成する。サンプリング周波数は、1.92MHzであり、副搬送波離間は15kHzであり、占有副搬送波の最大数は、1.92MHz周波数帯域内部の全N=128個の副搬送波の内でNosc=76である(送信帯域幅は1.25MHzである)。占有副搬送波は、良好な相互相関性質を伴って、シーケンスの集合からの擬ランダムシーケンスの成分によって変調される。集合からの異なるシーケンスは、異なるセル識別番号(ID)によってラベル付けされる。受信されたOFDM信号のDFT復調の後に、送信されたシーケンスは、特定の信号処理が続く、副搬送波からの逆マッピングによって特定されても良い。シーケンス間の低い相互相関は、複数の信号が同時に異なるセルから受信されるときの、シーケンスのより高信頼性の特定に貢献する。
H(n)=H(N−n)のときに限り、s(k)=s(N−k),k,n=1,…,N−1…(12)
であることが示されうる。(12)の証明が続く。
c(l)=a(l)b(l mod m), l=0,1,…,L−1,(16)
として定義される、GCLシーケンス(c(l))の生成の基礎である。ここで、L=sm2であり、s及びmは、正の整数であり、{b(l)}は、単位振幅のm個の複素数からなる任意のシーケンスであるとともに、{a(l)}は、長さLのZadoff−Chuシーケンスである。従って、中心対称GCLシーケンスを取得するためには、Lは奇数であるとともに、変調シーケンス{b(l)}は、中心対称でなければならない。中心対称GCLシーケンスは、もし本発明内で使用されると、それらのより大きな数のために、より多くの情報送信の可能性を具備する。そのほか、それらは、それらの変調シーケンスの選択とは別に、最適な相関性質を維持する。
セルラーシステムのユーザ装置(UE)内では、RF信号の(電源オン直後の)初期周波数誤差は、数万Hzの桁であるかもしれない。一度受信器が、ベース基地局から受信された信号に固定されると、この周波数誤差は、数百Hzの範囲内に低減される。UEは、初期セル検索の後に、ベース基地局に固定され、UEによって、それがスイッチオンされた後に、タスクは実施される。一度UEが、その「camping」セルを発見したなら、セル検索手順は、もしUEがアクティブモードならば、可能なハンドオーバー、又はもしUEがアイドルモードならば、(より良い信号受信のための)可能なセルの再選択、のいずれかのために、それが利用可能な近接セルを監視する監視モードに入る。監視モードでは、受信された信号及びUEのRF信号の間の周波数誤差は、実質的に低減される。なぜなら、全てのセルは、強固に周波数同期されるとともに、UEは、既にそれらの1つに同期されているからである。
実施形態1からの信号に対するタイミング取得パフォーマンス結果は、もし周波数誤差が特定のしきい値より上ならば、差動相関は、反転差動相関よりもより良いタイミング取得を生成する一方で、特定の周波数誤差より下では、それは反対であることを実例で説明している。
上記に示されるように、実際の誤差許容域は、2,3個のサンプルより多くなりえない。しかしながら、当該場合では、たとえ(文書1からの反復的同期信号を検出するのに使用される)差動相関が高い周波数誤差でかなり悪いパフォーマンスを示すとしても、図5内で見られうるように、図3からの信号のタイミング取得パフォーマンスは、2個のサンプルの許容域を伴って評価される。
本発明は、受信器内のタイミング取得をサポート及び緩和するために同期信号が送信される全ての応用例内で、及び、また信号が、送信器の識別番号等のような幾つかの情報を搬送するときに使用されうる。そのような応用例の1つは、セルラーシステム内のセル検索手順である。
120 送信器ユニット
130 受信器ユニット
Claims (20)
- 同期のために利用可能である中心対称部分s(k)を有する信号を生成する段階と、
通信チャネル上で前記信号を送信する段階と、
を具備し、
前記信号は、情報送信のために利用可能であるシーケンスの集合から一意的に特定可能なシーケンスc(l)をベースとし、
前記中心対称部分s(k)は、その絶対値の形状で中心対称であり、前記中心対称部分s(k)は、任意の長さNである、通信システム内の同期の方法。 - 前記シーケンスc(l)の成分は、前記信号によって占有される副搬送波を変調するために使用される請求項1に記載の方法。
- s(k)は、s(k)の最後のLCP個のサンプルに同一であるLCP個のサンプルからなるサイクリックプレフィクスによって先導されるように前記信号を生成する請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- s(k)が、N個の副搬送波重みのスペクトルH(n)のIDFTとして取得されるように前記信号を生成し、前記スペクトルH(n)は、シーケンスc(l),l=0,1,…,L−1,L≦Nの成分を使用することによって、前記信号によって占有される副搬送波周波数のフーリエ係数として生成される請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- H(n)=H(N−n),n=0,1,2,…,N−1であり、ここで、DFTの周期性により、H(N)=H(0)が成立する請求項5に記載の方法。
- 前記シーケンスc(l)は、
c(l)=a(l)b(l mod m),l=0,1,…,L−1
のように定義された一般化されたチャープ型シーケンスであり、
ここで、L=sm2は奇数であり、s及びmは、正の整数であり、{b(l)}は、単位振幅のm個の複素数を有する中心対称シーケンスであるとともに、{a(l)}は、長さLのZadoff−Chuシーケンスである請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。 - 前記シーケンスc(l)は、直交Golay補完対の集合から選択された、偶数長Lを有するGolay補完シーケンスである請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記信号を受信する段階と、
相関の最大振幅をもたらす前記受信された信号のN個のサンプルからなるブロックの遅延を発見する段階と、
そのような遅延を復調の初期タイミングとして選択する段階と、
前記シーケンスの集合から一意的なシーケンスc(l)を検出するとともに、それによって送信情報を抽出する段階と、
をさらに具備し、
前記相関はN個のサンプルr(k),k=0,1,…,N−1からなるブロックの反転差動相関D(p)である請求項1から12のいずれか1項に記載の方法。 - 前記シーケンスc(l)を、前記信号s(k)の送信器の識別情報にマッピングする、及び/又は前記シーケンスc(l)は2進である請求項1から14のいずれか1項に記載の方法。
- 同期のために利用可能である中心対称部分s(k)を有する信号を生成し、
通信チャネル上で前記信号を送信する
ように構成された回路を具備し、
前記信号は、情報送信のために利用可能であるシーケンスの集合から一意的に特定可能なシーケンスc(l)をベースとし、
前記中心対称部分s(k)は、その絶対値の形状で中心対称であり、前記中心対称部分s(k)は、任意の長さNである、通信システム内で使用される送信器ユニット(120)。 - 同期のために利用可能である中心対称部分s(k)を有する信号を受信し、
相関の最大振幅をもたらす前記信号のN個のサンプルからなるブロックの遅延を発見し、
そのような遅延を復調の初期タイミングとして選択し、
シーケンスの集合から一意的なシーケンスc(l)を検出する
ように構成された回路を具備し、
前記相関はN個のサンプルr(k),k=0,1,…,N−1からなるブロックの反転差動相関D(p)であり、前記信号は、情報送信のために利用可能であるシーケンスの集合から一意的に特定可能なシーケンスc(l)をベースとし、前記中心対称部分s(k)は、その絶対値の形状で中心対称であり、前記中心対称部分s(k)は、任意の長さNである、通信システム内で使用される受信器ユニット(130)。 - 受信器により、同期のために利用可能である中心対称部分s(k)を有する信号を受信および処理する段階を具備し、前記信号は、情報送信のために利用可能であるシーケンスの集合から一意的に特定可能なシーケンスc(l)をベースとし、前記中心対称部分s(k)は、その絶対値の形状で中心対称であり、前記中心対称部分s(k)は、任意の長さNである、通信システム内の同期の方法。
- 同期のために利用可能である中心対称部分s(k)を有する信号を受信および処理するように構成された回路を具備し、前記信号は、情報送信のために利用可能であるシーケンスの集合から一意的に特定可能なシーケンスc(l)をベースとし、前記中心対称部分s(k)は、その絶対値の形状で中心対称であり、前記中心対称部分s(k)は、任意の長さNである、通信システム内で使用される受信器。
- 請求項16に記載の少なくとも1つの送信器ユニット(120)と、請求項19に記載の少なくとも1つの受信器ユニット(130)と、を含む無線通信システム(100)。
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