JP2015109668A - 多重アンテナ及びサウンディングレファレンス信号ホッピングを使用する上向きリンク無線通信システムにおけるサウンディングレファレンス信号伝送方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】端末の各アンテナが上向きリンクデータ伝送帯域全体にＳＲＳを伝送することができるようにする。
【解決手段】多重アンテナ及びサウンディングレファレンス信号ホッピングを使用する通信システムにおける端末のＳＲＳ伝送方法において、前記ＳＲＳの伝送時点を確認する段階と、前記ＳＲＳを伝送する伝送帯域を設定する段階と、基地局に伝送するＳＲＳを生成する段階と、前記ＳＲＳを伝送するアンテナインデックスを決定する段階と、前記決定されたアンテナインデックスによって前記基地局に前記ＳＲＳを伝送する段階と、を含み、前記アンテナインデックスは、伝送時点、前記端末に割り当てられたＳＲＳ伝送帯域の数、及びＳＲＳ帯域の設定に基づく関数により決定されることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、多重アンテナ及びサウンディングレファレンス信号（Sounding Reference Signal：以下、ＳＲＳという）ホッピングを使用する上向きリンク無線通信システムにおいてＳＲＳ伝送アンテナパターンを生成する装置及び方法に関する。

無線通信システムにおいて、上向きリンク性能向上のための技術の１つとして多重アンテナ技法を適用している。その代表的な例として、非同期セルラ移動通信標準団体３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）の次世代移動通信システムであるＬＴＥ（Long Term Evolution）は、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）基盤上向きリンクでアンテナ選択的伝送ダイバシティを適用し、上向きリンクで空間ダイバシティ利得を通じた性能向上を得る。また、基地局が上向きリンクに関する情報を得るようにするために、端末がＳＲＳを伝送するが、基地局は、このＳＲＳを受信し、上向きリンク帯域に対するチャネル状態情報を獲得し、これに基づいて周波数選択的スケジューリング、電力制御、タイミング推定及びＭＣＳレベル選択を行う。特に端末がアンテナ選択的伝送ダイバシティ技法を使用する場合、基地局は、端末の各アンテナから伝送されたＳＲＳから測定された上向きリンクチャネル状態のうち最も優れたチャネル状態を有するアンテナを選択する。端末がこの選択されたアンテナを通じて上向きリンク伝送を行うことによって、ダイバシティ利得を得る。前記過程を行うためには、基地局が各端末アンテナ別に上向きリンクデータが伝送される帯域全体に対するチャネル状態を把握しなければならないが、これは、端末が各アンテナ別にＳＲＳを上向きリンクデータ伝送帯域幅全体にわたって送信することで可能になる。

理解の便宜を図るために、図１のＬＴＥ上向きリンク伝送構造を例に説明する。図示のように、ＬＴＥ上向きリンク伝送の基本単位である１ｍｓ長さのサブフレーム１００は、２つの０．５ｍｓスロット１０１で構成される。一般的なＣＰ（Cyclic Prefix）長さを仮定する時、各スロットは、７個のシンボル１０２で構成され、１つのシンボルは、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対応する。資源ブロック（Resource Block：ＲＢ）１０３は、周波数領域で１２個の副搬送波、そして時間領域で１スロットに該当する資源割当単位である。ＬＴＥの上向きリンク構造は、大きく、データ領域１０４と制御領域１０５とに分けられる。ここで、データ領域は、各端末に伝送される音声、パケットなどのデータを含む一連の通信資源を意味し、サブフレーム内で制御領域を除いた残りの資源に該当する。制御領域は、各端末からの下向きリンクチャネル品質報告、下向きリンク信号に対する受信ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、上向きリンクスケジューリング要請などを含む一連の通信資源を意味する。

図１に示された例のように、１サブフレーム内でＳＲＳが伝送されることができる時間は、最も後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル区間だけであり、周波数上ではデータ伝送帯域を通じて伝送される。同一のサブフレームの最後のＳＣ−ＦＤＭＡを通じて伝送される様々な端末のＳＲＳは、周波数位置によって区分が可能である。また、ＳＲＳは、ＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto Correlation）シーケンスで構成され、様々な端末から伝送されたＳＲＳは、互いに異なる循環遷移値を有するＣＡＺＡＣシーケンスである。１つのＣＡＺＡＣシーケンスから循環遷移（cyclic shift）を通じて発生したＣＡＺＡＣシーケンスは、各々自身と異なる循環遷移値を有するシーケンスとゼロの相関値を有する特性がある。このような特性を利用して同一の周波数領域のＳＲＳは、ＣＡＺＡＣシーケンス循環遷移値によって区分されうる。

各端末のＳＲＳは、基地局で設定するツリー構造を基盤に周波数上に割当される。端末は、このツリー構造内で上向きリンクデータ伝送帯域幅全体にＳＲＳを伝送することができるようにＳＲＳホッピングを行う。

図２は、周波数上に４０ＲＢに該当するデータ伝送帯域で基地局が設定したツリー構造に対するＳＲＳを割当方法の例を示したものである。この例示で、ツリー構造のレベルインデックスをｂとすれば、ツリー構造の最も上位レベル（ｂ＝０）は、４０ＲＢ帯域幅の１個のＳＲＳ ＢＷ（Band Width）で構成される。二番目のレベル（ｂ＝１）では、ｂ＝０レベルのＳＲＳ ＢＷから２０ＲＢ帯域幅の２個のＳＲＳ ＢＷが発生する。したがって全体データ伝送帯域に２個のＳＲＳ ＢＷが存在することができる。三番目のレベル（ｂ＝２）では、すぐ上のレベル（ｂ＝１）の１個の２０ＲＢ ＳＲＳ ＢＷから５個の４ＲＢ ＳＲＳ ＢＷが発生し、１レベル内に１０個の４ＲＢ ＳＲＳ ＢＷが存在する構造を有する。このようなツリー構造の構成は、基地局の設定によって多様なレベル数、ＳＲＳ帯域幅及び１レベル当たりＳＲＳ ＢＷ数を有することができる。ここで、上位レベルの１個のＳＲＳ ＢＷから発生するレベルｂでのＳＲＳ ＢＷ個数をＮ_ｂ、そしてこのＮ_ｂ個のＳＲＳ ＢＷに対するインデックスをｎ_ｂ＝｛０、…、Ｎ_ｂ−１｝と定義する。図２に示された例示では、ユーザ１ ２００がｂ＝１レベルで２０ＲＢ帯域幅を有する２個のＳＲＳ ＢＷのうち一番目のＳＲＳ ＢＷ（ｎ_１＝０）に割当され、ユーザ２ ２０１とユーザ３ ２０２は、各々二番目の２０ＲＢ ＳＲＳ ＢＷ下の一番目のＳＲＳ ＢＷ（ｎ_２＝０）と三番目のＳＲＳ ＢＷ（ｎ_２＝２）位置に割当される。このように例示のようなツリー構造を基盤に端末ＳＲＳの間の衝突を避けて割当することができる。

図３は、端末がアンテナ選択的伝送ダイバシティを使用しない場合に対するＳＲＳホッピング伝送構造を示したものである。ｎ_ＳＲＳは、ＳＲＳ伝送時点インデックスであって、０、１、２、…の値を有する。このように、セル特有のツリー構造内でＳＲＳホッピングを行うことによって、上向きリンクデータ伝送帯域全体に対するＳＲＳ伝送が可能になる。

ＬＴＥ上向きリンクシステムにおいてアンテナ選択的伝送ダイバシティ技法を支援する場合、基地局が端末送信アンテナを決定するためのチャネル情報を提供するために、端末は、各アンテナにＳＲＳを伝送する。ＬＴＥシステムでは、端末は、常に単一のアンテナを使用して上向きリンク伝送をするようになっているので、ＳＲＳ伝送時点毎に２つのアンテナを交替しながらＳＲＳ伝送に使用すると同時に、図３のようなＳＲＳホッピングを行う。

図４は、ＬＴＥシステムにおいて端末がアンテナ選択的伝送ダイバシティを支援し、ＳＲＳホッピングを行う時、ＳＲＳを伝送するアンテナパターンの例を示したものである。図示のように、端末アンテナを交互にＳＲＳ伝送に使用する従来のＳＲＳ伝送アンテナパターンは、アンテナ毎に限定された周波数位置にＳＲＳを伝送するようになる結果をもたらす。したがって、各アンテナが上向きリンクデータ伝送帯域全体にＳＲＳを伝送することができない問題が発生する。例えば、図３で割当されたユーザ１の２つのアンテナをＡｎｔ＃０ ３００、Ａｎｔ＃１ ３０１とすれば、Ａｎｔ＃０は、常に上向きリンクデータ帯域の左側半分にＳＲＳを伝送し、Ａｎｔ＃１は、右側半分だけにＳＲＳを伝送するようになる。このような問題は、ユーザ２及び３にも同様に発生することを確認することができる。

前述したような問題点を解決するための本発明の目的は、多重アンテナ及びＳＲＳホッピングを使用する上向きリンク環境で端末の各アンテナが上向きリンクデータ伝送帯域全体にＳＲＳを伝送することができるようにするＳＲＳ伝送アンテナパターンを提供することにある。

前述したような問題点を解決するための本発明の他の目的は、前記ＳＲＳ伝送アンテナパターン適用のための基地局と端末の装置及び動作手続を提供することにある。

本発明による端末のＳＲＳ伝送方法は、前記ＳＲＳの伝送時点で基地局に伝送するＳＲＳを生成し、前記生成されたＳＲＳを伝送するＳＲＳ伝送帯域を割当する段階と、前記ＳＲＳ伝送帯域の数に対応するように第１伝送区間及び第２伝送区間を決定し、前記第１伝送区間及び前記第２伝送区間の同一のＳＲＳ伝送帯域で前記ＳＲＳを伝送するアンテナが重複しないようにＳＲＳ伝送アンテナインデックスを生成する段階と、前記第１伝送区間及び前記第２伝送区間の各伝送時点で、前記生成された前記ＳＲＳ伝送アンテナインデックスによって前記ＳＲＳを伝送するアンテナを選択して前記ＳＲＳを伝送する段階と、を含むことを特徴とする。

本発明の他の態様による端末のＳＲＳ伝送方法は、前記ＳＲＳ伝送時点で基地局に伝送するＳＲＳを生成する段階と、アンテナパターン０１１０によって前記ＳＲＳを伝送するアンテナを選択する段階と、前記ＳＲＳの各伝送時点で、前記アンテナパターン０１１０によって選択されたアンテナを通じて前記ＳＲＳを伝送する段階とを含み、前記アンテナパターン０１１０の“０”は、第１アンテナに対するインデックスであり、前記アンテナパターン０１１０の“１”は、第２アンテナに対するインデックスであることを特徴とする。

本発明による基地局のＳＲＳ受信方法は、端末から前記ＳＲＳ受信時、特定端末に対するＳＲＳを分離する段階と、前記ＳＲＳを伝送する前記端末に対するＳＲＳ伝送アンテナインデックスを利用して前記受信したＳＲＳを伝送した前記端末のアンテナを決定する段階とを含み、前記ＳＲＳ伝送アンテナインデックスは、前記端末のＳＲＳ伝送帯域の数に対応するように決定された第１伝送区間及び第２伝送区間の同一のＳＲＳ伝送帯域で前記ＳＲＳを伝送するアンテナが重複しないことを特徴とする。

本発明の他の態様による基地局のＳＲＳ受信方法は、端末からのＳＲＳ受信時点で、特定端末に対するＳＲＳを分離する段階と、アンテナパターン０１１０を使用して受信されたＳＲＳを伝送した端末のアンテナを決定する段階とを含み、前記アンテナパターン０１１０の“０”は、前記端末の第１アンテナに対するインデックスであり、前記アンテナパターン０１１０の“１”は、前記端末の第２アンテナに対するインデックスであることを特徴とする。

本発明によるＳＲＳを伝送する装置は、前記ＳＲＳの伝送時点に生成されたＳＲＳをサブキャリアに割当する周波数割当部と、前記各サブキャリアに割当されたＳＲＳシーケンスを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部と、前記生成されたＳＲＳを伝送するＳＲＳ伝送帯域を割当するＳＲＳホッピングパターン生成部と、前記逆フーリエ変換された前記ＳＲＳを伝送するアンテナを選択するＳＲＳ伝送アンテナ選択部と、前記ＳＲＳ伝送アンテナ選択部にＳＲＳ伝送アンテナインデックスを提供するＳＲＳ伝送アンテナインデックス生成部とで構成され、前記ＳＲＳ伝送アンテナインデックスは、前記ＳＲＳ伝送帯域の数に対応するように決定された第１伝送区間及び第２伝送区間の同一のＳＲＳ伝送帯域で、前記ＳＲＳを伝送するアンテナが重複しないことを特徴とする。

本発明の他の態様によるＳＲＳ伝送装置は、前記ＳＲＳ伝送時点で基地局に伝送するＳＲＳを生成するＳＲＳシーケンス生成部と、前記ＳＲＳ各伝送時点でアンテナパターン０１１０によってＳＲＳを伝送するアンテナを選択するＳＲＳ伝送アンテナ選択部と、前記ＳＲＳ各伝送時点でアンテナパターン０１１０によって前記選択されたアンテナを通じて前記ＳＲＳを伝送する送信機とを含み、前記アンテナパターン０１１０の“０”は、第１アンテナに対するインデックスであり、前記アンテナパターン０１１０の“１”は、第２アンテナに対するインデックスであることを特徴とする。

本発明によるＳＲＳを受信する装置は、端末から伝送されるＳＲＳをフーリエ変換するフーリエ変換部と、周波数ドメインに変換された複数の端末に対するＳＲＳを周波数領域で各々分離するＳＲＳ周波数分離部と、前記周波数領域で分離したＳＲＳをコード領域で各々分離するＳＲＳコード分離部と、ＳＲＳ伝送アンテナインデックスを利用して前記ＳＲＳを伝送した端末のアンテナを決定するＳＲＳ伝送アンテナ決定部とを含み、前記ＳＲＳ伝送アンテナインデックスは、前記端末のＳＲＳ伝送帯域の数に対応するように決定された第１伝送区間及び第２伝送区間の同一のＳＲＳ伝送帯域で、前記ＳＲＳを伝送するアンテナが重複しないことを特徴とする。

本発明の他の態様によるＳＲＳ受信装置は、端末から伝送されたＳＲＳを高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform）する高速フーリエ変換部と、特定端末に対するＳＲＳを周波数ドメインで分離するＳＲＳ周波数分離部、特定端末に割当されたＳＲＳをコードドメインから分離するＳＲＳコード分離部と、アンテナパターン０１１０を使用して前記ＳＲＳを伝送した端末のアンテナを決定するＳＲＳ伝送アンテナ決定部とを含み、前記アンテナパターン０１１０の“０”は、前記端末の第１アンテナに対するインデックスであり、前記アンテナパターン０１１０の“１”は、前記端末の第２アンテナに対するインデックスであることを特徴とする。

本発明は、端末の各アンテナがデータを伝送する帯域全体にＳＲＳを伝送することができるようにＳＲＳ伝送アンテナパターンを提供することによって、従来技術で、特定アンテナが特定帯域だけにＳＲＳを伝送し、各端末アンテナの制限された帯域に対するチャネル情報を基地局が獲得することができた問題点を解決した。また、本発明において、アンテナパターン発生に使用される関数は、基地局と端末との間に事前に約束されているものなので、付加的なシグナリング及びオーバーヘッドを要求しない。また、本発明は、２つ以上のアンテナ数を有する端末に適用可能なアンテナパターン発生方法を提供する。

ＬＴＥ上向きリンクシステム伝送構造例を示す図である。 ＬＴＥ上向きリンクシステムでサウンディングレファレンス信号割当方法の例を示す図である。 ＬＴＥ上向きリンクシステムでサウンディングレファレンス信号ホッピング構造の例を示す図である。 ２つのアンテナを利用してアンテナ選択的伝送ダイバシティ技法を支援する場合、サウンディングレファレンス信号伝送アンテナパターンの例を示す図である。 端末が２つのアンテナを具備した場合、本発明の好ましい実施例によるサウンディングレファレンス信号伝送アンテナパターンの他の例を示す図である。 端末が２つのアンテナを具備した場合、本発明の他の好ましい実施例によるサウンディングレファレンス信号伝送構造を示す図である。 本発明の好ましい実施例による端末送信装置を示す図である。 本発明の好ましい実施例による基地局受信装置を示す図である。 本発明の好ましい実施例による端末信号伝送動作手続を示す図である。 本発明の好ましい実施例による基地局信号受信動作手続を示す図である。 端末が３個のアンテナを具備した場合、本発明の好ましい実施例によるサウンディングレファレンス信号伝送アンテナパターンを示す図である。 端末が４個のアンテナを具備した場合、本発明の好ましい実施例によるサウンディングレファレンス信号伝送アンテナパターンを示す図である。 端末が２個のアンテナを具備した場合、本発明の図５の実施例をツリーサウンディングレファレンス信号ポッピング構造とともに説明するために示す図である。 端末が２個のアンテナを具備した場合、本発明の図６の実施例をツリーサウンディングレファレンス信号ポッピング構造とともに説明するために示す図である。

本発明が後述するＬＴＥシステム及び例に限定されるものではなく、端末が多重アンテナを使用する場合、ＯＦＤＭＡを含むすべての上向きリンクシステムに対して適用可能であることを明示する。また、本発明による端末が多重アンテナを使用するということは、アンテナ選択的伝送ダイバシティ以外にも、端末の各アンテナが伝送したＳＲＳから得たチャネル情報を多数のアンテナに送受信する空間ダイバシティ及び空間マルチプレックシングに利用する技法をすべて包括する概念であることを明らかにする。さらに、本発明は、前述した特定システムに限定されず、多重アンテナを通じたサウンディング技法において端末のアンテナが伝送するＳＲＳが上向きリンクシステム帯域幅の一部に限定される状況に対する解決方案として適用可能である。

以下、添付の図面を参照して本発明の動作原理を詳しく説明する。下記で、本発明を説明するにあたって、関連した公知の機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすることができると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または慣例などによって変わることができる。したがって、それは、本明細書全般にわたった内容に基づいて定義されなければならない。

本発明の要旨は、多重アンテナ及びＳＲＳホッピングを使用する上向きリンクで端末の各アンテナに対する上向きリンクデータ伝送帯域全体のチャネル情報を基地局が獲得することができる効率的なＳＲＳ伝送アンテナパターンを提供するものである。本発明は、各アンテナ別にデータ伝送帯域全体に対してＳＲＳを伝送するのに必要な時間をアンテナパターンの周期に設定し、アンテナ数及びＳＲＳ ＢＷ数によってアンテナパターン周期を分割し、各区間に対してＳＲＳ伝送アンテナインデックスを適用する方法を異にしながらアンテナパターンを発生させる。ここで、ＳＲＳ伝送アンテナインデックスとは、ＳＲＳを伝送する端末のアンテナを指示する指示子を意味する。

本発明は、ＳＲＳ伝送アンテナパターンを提供することによって、前述した従来技術の短所、すなわち端末の各アンテナが一部の帯域に限定してＳＲＳを伝送するようになる問題を解決する。また、基地局とアンテナ選択的伝送ダイバシティ技法を使用する端末との間には、端末送信アンテナ数とＳＲＳ ＢＷ数を入力変数にしてＳＲＳ伝送アンテナのパターンを決定する関数が事前に約束されているので、本発明の動作のために付加的なオーバーヘッドは要求されない。具体的に下記の好ましい実施例により本発明で提示する技術を詳しく説明する。

〔実施例１〕
実施例１では、ＬＴＥシステムで端末が２つのアンテナを有する場合、本発明によるＳＲＳ伝送アンテナパターンを説明する。

図５は、その例を示したものであって、前記前述したツリー構造で１つのレベルにＮ_ｂ個（Ｎ_ｂ＝｛２、３、４、５、６｝）のＳＲＳ ＢＷが存在する場合、ＳＲＳを伝送する時点ｔによるＳＲＳ伝送アンテナインデックス５００、５０１パターンを示した。この時、端末アンテナの数がＭ個であり、各アンテナがデータ送信帯域全体にＳＲＳを伝送するために必要なＳＲＳ伝送時点数をＫとすれば、Ｋ＝Ｍ＊Ｎ_ｂとなる。図面で、従来技術によって２つのアンテナを交互にＳＲＳ伝送に利用すれば、特定のＳＲＳ ＢＷは、常に１つのアンテナのみを通じて伝送されることを容易に予測することができる。例えば、Ｎ_ｂ＝２の場合、アンテナを交互に使用すれば、ＳＲＳ ＢＷ０は、常にアンテナ０に伝送され、ＳＲＳ ＢＷ１は、アンテナ１にだけ伝送される。ここで、ｔは、ＳＲＳ伝送時点を意味し、ｔ＝０、１、２、……の値を有する。そして、ｔ’＝ｔ ｍｏｄ Ｋとして定義される。すなわち、ＳＲＳ伝送アンテナパターンは、周期Ｋをもって繰り返される。本発明において、前記伝送時点は、スロット単位、サブフレーム単位、複数のサブフレーム単位、フレーム単位あるいは複数のフレーム単位などによって決定され、上位シグナリングとして送受信の間に設定するか、または、あらかじめ約束された値を送受信機が互いに保存していてもよい。すなわち、本発明の図面に前記伝送時点が連続されたように見えることは、説明の便宜のためのものであり、設定によって前記伝送時点は、一定の間隔を持って隔離されていてもよく、連続されていてもよい。このような伝送時点に対する定義は、本発明のすべての実施例で共通的に適用されなければならない。

図５で、端末機は、ＳＲＳ伝送帯域数に対応する２個のＳＲＳ伝送時点、すなわちｔ’＝０、１（第１伝送区間）に対して２つのアンテナ０、１を交互に使用してＳＲＳを伝送する。そして、その次の２つのＳＲＳ伝送時点ｔ’＝２、３（第２伝送区間）には、同一のＳＲＳ伝送帯域の第１伝送区間及び第２伝送区間の同一のＳＲＳ伝送帯域で同一のアンテナを通じてＳＲＳが伝送されないように、アンテナインデックスの手順を変えてアンテナ１、０の順にＳＲＳを伝送する。このようにＳＲＳ伝送帯域数に対応してＳＲＳ伝送時点をグループ化し、前記パターンを第１伝送区間であるｔ’＝０、…、Ｋ／２−１のＳＲＳ伝送時点区間で繰り返す。そして、第２伝送区間である残りのｔ’＝Ｋ／２、…、Ｋ−１のＳＲＳ伝送区間では、同一のＳＲＳ伝送帯域の第１伝送区間及び第２伝送区間の同一のＳＲＳ伝送帯域で同一のアンテナを通じてＳＲＳが伝送されないように、以前ｔ’＝０、…、Ｋ／２−１の第１伝送区間で伝送されたアンテナインデックスに対して補数になるアンテナインデックスを適用する。図面で、ＳＲＳ ＢＷの下に“Ｈｏｐｐｉｎｇ”で表現された値は、前述した従来のＳＲＳホッピングパターンによってホッピングされたＳＲＳ ＢＷインデックス値を意味する。このようなアンテナ伝送パターンＴ（ｔ’）は、次の数式１で表現される。

上記のような方法によって生成されたＳＲＳ伝送アンテナパターンＴ（ｔ’）を利用すれば、端末機は、各アンテナに対してデータ伝送帯域全体にわたってＳＲＳを伝送することができる。また、本発明の他の伝送パターンの例として、前記生成されたＴ（ｔ’）に対して補数になるアンテナインデックスを適用し、新しい伝送パターン生成が可能である。すなわち、新しい伝送パターンＴ’（ｔ’）は、Ｔ’（ｔ’）＝（Ｔ（ｔ’）＋１）ｍｏｄ２として生成されることができる。

一方、上記数式１を本発明の他の実施例によって他の方法で表現すれば、下記の数式１−１の通りである。ここで、数式１と数式１−１は、その表現が異なるだけであり、ＳＲＳ伝送アンテナパターンを発生させる原理は、同一であることを注意しなければならない。

ここで、前記「ｂ＿ｈｏｐ」は、ＳＲＳ周波数ホッピングが可能な周波数領域を決定するためのパラメータであり、「ｂ＿ｈｏｐ＝０」であれば、すべての区間のサウンディング周波数領域でホッピング可能である。また、「Ｂ＿ＳＲＳ」は、ツリー構造のレベルインデックスであって、上記「ｂ」にマッチングされる。そして、Ｎｂは、前述したように、レベルｂでのＳＲＳ ＢＷ個数である。

以下では、図３、図５を例示として上記数式１−１によってＳＲＳ伝送アンテナインデックスを生成する過程を具体的に例示する。これによれば、数式１と数式１−１が同一のＳＲＳ伝送アンテナインデックスを生成することが分かる。

まず、図３のＵＥ１に対して、「ｂ＝１」であるので、

に反映すれば、

である。したがって、Ｋは、偶数ながら４の倍数ではないので、ベータ値は０である。すると、ａ（ｎ＿ＳＲＳ）＝（ｎ＿ＳＲＳ＋ｆｌｏｏｒ（ｎ＿ＳＲＳ／２））ｍｏｄ２となり、ｎ＿ＳＲＳ値が０、１、２、…増加するにつれて、ａ（０）＝０、ａ（１）＝１、ａ（２）＝１、ａ（３）＝０、ａ（４）＝０、ａ（５）＝１、ａ（６）＝１、ａ（７）＝０、…このような順にアンテナ伝送パターンが決定される。

上記したように、ＵＥ１は、ＳＲＳが全体サウンディング周波数帯域を２個に分けて伝送する場合であるので、上記図３のＵＥ１に対する説明は、図５で、「Ｎｂ＝２」の場合にも、同一に適用されることができる。

一方、図３のＵＥ２、ＵＥ３に対して、「ｂ＝２」なので、

である。したがって、Ｋは、偶数ながら４の倍数ではないので、ベータは０である。この場合、ａ（ｎ＿ＳＲＳ）を計算すれば、０、１、１、０が繰り返されることが分かる。一方、図５で、「Ｎｂ＝４」の場合と「Ｎｂ＝６」の場合、伝送アンテナパターンが異なることが分かる。伝送されるＳＲＳの数、すなわちＮｂが偶数であると同時に、４の倍数である場合には、０、１、１、０、１、０、０、１のパターンが繰り返され、偶数ながら４の倍数ではない場合には、０、１、１、０のパターンが繰り返されることが分かる。これは、前記数式１−１で表示された

の条件によるものである。

したがって、前記数式１と数式１−１は、その表現が異なるだけであり、ＳＲＳ伝送アンテナパターンを発生させる原理は同一であることを確認することができる。

図６は、本発明の実施例１で適用可能な二番目の例を示したものである。この場合、第１伝送区間であるｔ’＝０、…、Ｋ／２−１区間のＳＲＳ伝送時点区間に対するアンテナパターンは、従来技術と同様に、アンテナ０ ６００、アンテナ１ ６０１を交互にＳＲＳ伝送に使用する。すなわち、第１伝送区間では、使用するアンテナパターンは０、１、０、１…を繰り返す。しかし、第２伝送区間であるｔ’＝Ｋ／２、…、Ｋ−１区間では、同一のＳＲＳ伝送帯域で同一のアンテナを通じてＳＲＳが伝送されないように、以前ｔ’＝０、…、Ｋ／２−１区間伝送アンテナインデックスの補数になるアンテナインデックスを適用する。図面で、各アンテナは、データ伝送帯域全体にわたってＳＲＳを伝送することを確認することができる。このようなアンテナ伝送パターンＴ（ｔ’）は、次の数式２で表現される。

また、本発明のさらに他の伝送パターンの例として、前記生成されたＴ（ｔ’）に対して補数になるアンテナインデックスを適用し、新しい伝送パターン生成が可能である。すなわち、新しい伝送パターンＴ’（ｔ’）は、Ｔ’（ｔ’）＝（Ｔ（ｔ’）＋１）ｍｏｄ２として生成されることができる。

図７及び図８は、本発明の実施例１の適用時に端末と基地局の送信度及び受信度を各々例示したものである。

図７を参照すれば、ＳＲＳシーケンス生成部７０１は、基地局からそれ自身に割当されたＳＲＳシーケンス（ＣＡＺＡＣシーケンス）のインデックス７００を受信し、ＳＲＳシーケンスを生成する。

循環遷移部７０２は、前記ＳＲＳシーケンス生成部７０１から生成されたＳＲＳシーケンスを受信し、基地局からそれ自身に割当された循環遷移値７００を利用して循環遷移値だけ遷移させる。

ＳＲＳホッピングパターン生成部７０３は、基地局とあらかじめ定められたパターンによって上向きリンク帯域内で任意のアンテナを通じてＳＲＳを伝送する周波数位置、すなわちＳＲＳ伝送帯域を割当する。

この時、生成されたＳＲＳホッピングパターンは、基地局と端末との間に事前に約束されたパターンである。割当されたＳＲＳは、逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ；Inverse Fast Fourier Transform）７０５を経てＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに変換され、ＣＰ挿入７０６が行われる。

ＳＲＳ伝送アンテナインデックス生成部７０７は、各伝送時点で、ＳＲＳホッピングパターン生成部７０３によって割当されたＳＲＳ伝送帯域を通じてＳＲＳを伝送するアンテナインデックスに対するパターンを生成する。この場合、ＳＲＳ伝送アンテナインデックス生成部７０７は、第１伝送区間の間に任意のアンテナと設定されたＳＲＳ伝送帯域をマッピングして各伝送時点でＳＲＳを順次に伝送し、第２伝送区間の間に同一のＳＲＳ伝送帯域で同一のアンテナを通じてＳＲＳが伝送されないようにアンテナインデックスを生成する。

ＳＲＳ伝送アンテナ選択部７０８は、前記ＳＲＳ伝送アンテナ生成部７０７によって決定されたアンテナインデックスによって端末のＳＲＳ伝送アンテナを選択する。すると、ＳＲＳは、アンテナ０ ７０９またはアンテナ１ ７１０のうちいずれか１つを通じて基地局に伝送される。

図８を参照すれば、基地局は、端末から受信されたＳＲＳ信号に対してＣＰ除去８００過程を行った後、フーリエ変換部（ＦＦＴ；Fast Fourier Transform）８０１を経てＳＲＳ信号を周波数ドメインに変換させる。そして、基地局は、ＳＲＳ周波数ホッピング生成部８０２から発生した基地局と端末との間に事前に約束されたホッピングパターンを参照して、ＳＲＳ周波数分離部８０３を通じて様々な端末のＳＲＳを周波数ドメインから分離する。

その後、基地局は、各端末に割当したＳＲＳシーケンスインデックスと循環遷移値８０４を利用してＳＲＳコード分離部８０５を通じて同一の周波数領域にマルチプレックシングされた端末のＳＲＳをコード領域から分離（８０５）する。分離した各端末のＳＲＳを通じてチャネル状態推定器８０６で上向きリンクチャネル状態を推定する。基地局は、ＳＲＳ伝送アンテナ決定部８０７から現在基地局が受信したＳＲＳが端末の何番アンテナを利用して伝送されたかを把握する。最終的に、基地局は、アンテナ選択部８０８を通じて端末の各アンテナで受信されたＳＲＳから獲得したチャネル推定値を比較し、最も優れたチャネル状態を有するアンテナを端末の伝送アンテナとして選択（８０８）する。

図９は、実施例１の適用時に端末の信号伝送動作手続を示す図である。
図９を参照すれば、端末は、基地局からＳＲＳ伝送に必要なパラメータ（ＳＲＳ伝送周期、周波数割当位置など）をシグナリングされる（９００）。端末は、これらパラメータに基づいて現在伝送がＳＲＳ伝送時点であるか否かを判断する（９０１）。ＳＲＳ伝送時点ではない場合、端末は、ＳＲＳ生成器をオフとし（９０２）、その代わりにデータ／制御情報伝送過程９０３を進行するようになる。仮にＳＲＳ伝送時点として判断されれば、端末は、前記ＳＲＳシーケンス生成部７０１、前記循環遷移部７０２を利用して基地局に伝送するＳＲＳを生成する。このために、端末は、まず、ＳＲＳシーケンス生成部を作動（９０４）させ、ここで生成されたＳＲＳシーケンスを循環遷移（９０５）させ、他の端末とのコードドメインマルチプレックシングが可能にする。

次に、端末の前記ＳＲＳホッピングパターン生成部７０３は、前記生成されたＳＲＳを伝送するＳＲＳ伝送帯域を割当（９０６）するが、この時、ＳＲＳホッピングパターン及び基地局からの初期割当情報によってＳＲＳの割当位置が決定される。その後、端末のＳＲＳ伝送アンテナインデックス生成部７０７は、前記ＳＲＳ伝送帯域の数に対応するように第１伝送区間及び第２伝送区間を決定し、第１伝送区間及び第２伝送区間の同一のＳＲＳ伝送帯域でＳＲＳを伝送するアンテナが重複しないようにＳＲＳ伝送アンテナインデックスを生成する。そして、ＳＲＳ伝送アンテナ選択部は、前記生成されたＳＲＳ伝送アンテナインデックスから当該ＳＲＳを伝送するアンテナを選択（９０７）するようになるが、アンテナ０番が選択された場合は、ＳＲＳを０番アンテナに伝送（９０８）し、そうではない場合は、ＳＲＳを１番アンテナに伝送（９０９）する。

図１０は、実施例１の適用時に基地局の信号受信動作手続を示す図である。
図１０を参照すれば、基地局は、端末から受信した時点がＳＲＳが送信される時点であるか否かを判別（１０００）する。ＳＲＳ受信時点ではなければ、基地局は、データ／制御情報受信手続（１００１）を進行するようになる。

基地局は、ＳＲＳ受信時点であると判断されれば、まず、ＳＲＳホッピングパターン及び割当情報を利用して様々な端末からのＳＲＳを周波数ドメインから分離（１００２）する。そして、端末別に異なる循環遷移値を利用して同一周波数領域にマルチプレックシングされた端末のＳＲＳをコードドメインから分離（１００３）する。そして、基地局は、分離したＳＲＳからチャネル推定を行い（１００４）、ＳＲＳ伝送アンテナインデックスウから現在受信されたＳＲＳが端末の何番アンテナから送信されたものであるかを判断（１００５）する。このように、本発明の実施例による基地局は、ＳＲＳ伝送アンテナインデックスを利用して特定の伝送時点で端末から受信したＳＲＳが端末のどんなアンテナを通じて伝送されたものであるかを判断することができる。そして、本発明の一実施例によれば、基地局は、上記のような過程を経て端末のＳＲＳ伝送アンテナを判断した後、チャネル状態が優秀なアンテナを端末の伝送アンテナとして選択することができる。これは、１００６段階以下で記述される。

１００６以下の段階について具体的に説明すれば、基地局は、端末から受信したＳＲＳがアンテナ０から送信されたと判断されれば、現在推定値Ｅをアンテナ０に対する推定値（Ｅ０）として保存し、そうではない場合は、アンテナ１に対する推定値（Ｅ１）として保存する。その後、基地局は、Ｅ０とＥ１の２つの推定値を比較（１００６）し、どのアンテナのチャネル推定値がさらに優秀なものであるかを判断（１００７）する。Ｅ０がＥ１より大きいと判断されれば、アンテナ０を端末の伝送アンテナとして選択（１００８）し、そうではない場合は、アンテナ１を端末の伝送アンテナとして選択（１００９）する。

〔実施例２〕
実施例２は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムのように端末が２つより多い伝送アンテナを有する場合、本発明によるＳＲＳ伝送アンテナパターンを説明する。

図１１は、端末が３個のアンテナを有する場合に対して本発明が適用された場合のＳＲＳ伝送アンテナパターンを示す。該当図面で、Ｎ_ｂ値が端末アンテナ数である３で割れない場合は、アンテナ０ １１００、アンテナ１ １１０１、アンテナ２ １１０２を交互にＳＲＳ伝送に使用する。

しかし、Ｎ_ｂ値が端末アンテナ数Ｍ＝３で割れる場合（図１１のＮ_ｂ＝３）、端末は、ＳＲＳ伝送帯域数に対応する３個のＳＲＳ伝送時点をまとめてグループ化する。第一のグループ（ｔ’＝０、１、２）に対する伝送周期である第１伝送区間には、アンテナ０、１、２の順にＳＲＳを伝送し、その次のグループ（ｔ’＝３、４、５）に対する伝送周期である第２伝送区間では、第一のグループの伝送アンテナパターンに〔Ｍ／２〕＊〔ｔ’／Ｎｂ〕を加え、ｍｏｄｕｌｏ Ｍを取ったインデックスを適用する。その次のグループ（ｔ’＝６、７、８）も第一のグループの伝送アンテナパターンに対してこの過程を繰り返して算出されたインデックスを適用する。下記の数式３は、前述したＳＲＳ伝送アンテナパターンを示している。

図１２は、端末が４個のアンテナを有する場合に対して本発明によるＳＲＳ伝送アンテナパターンを示している。

図１２を参照すれば、まず、Ｎ_ｂが奇数なら、アンテナ０ １２００、アンテナ１ １２０１、アンテナ２ １２０３、アンテナ３ １２０４が順に繰り返されながらＳＲＳを伝送する。Ｎ_ｂが偶数の場合、ＳＲＳをデータ伝送帯域全体に伝送することができるようにするために必要なＳＲＳ伝送時点数Ｋ（ＳＲＳ伝送アンテナパターン周期）に対して初期ｔ’＝０、…、Ｋ／２−１区間を二等分し、一番目の区間（ｔ’＝０、…、Ｋ／４−１）は、アンテナ０、１、２、３が順にＳＲＳを伝送する過程を繰り返す。二番目の区間（ｔ’＝Ｋ／４、…、Ｋ／２−１）には、一番目の区間のＳＲＳ伝送アンテナインデックス逆順に伝送アンテナインデックスを適用する。また、初期ｔ’＝０、…、Ｋ／２−１区間の伝送アンテナインデックスに２を加えた後、ｍｏｄｕｌｏ Ｍ演算を取って、ｔ’＝Ｋ／２、…、Ｋ−１区間のＳＲＳ伝送アンテナインデックスを得る。Ｎ_ｂが２の場合、初期ｔ’＝０，…，Ｋ／２−１区間は、アンテナ０，１，２，３が順にＳＲＳを伝送し、次のｔ’＝Ｋ／２，…，Ｋ−１区間のアンテナインデックスは、以前ｔ’＝０，…，Ｋ／２−１区間アンテナインデックスに１を加えて得る。これは、下記数式４で表現した。

本実施例の基地局及び端末送受信構造、動作手続は、実施例１に前述したこととほぼ同様である。実施例２の場合、実施例１に比べて増加した端末のアンテナ数だけＳＲＳから得られるチャネル推定個数が増えるようになり、これによって、アンテナ選択のための比較動作数が増加する。

図１３は、前述した図５を再作成したものであって、図５がＳＲＳバンド数によって個別的に描写されたのに対し、図１３は、これをまとめて本発明の動作原理を周波数と時間軸でさらに明確に説明するのに役に立つ。図１４で、端末が割当されたレベルをｂとすればその上位レベルの１個のＳＲＳ ＢＷから発生するＳＲＳ ＢＷ個数をＮ_ｂと定義する。この時、ＳＲＳが全体サウンディング帯域を通じて伝送されるのに必要な周期Ｋは、

で定義される。例えば、図１４に示されたように、端末がｂ＝２を割当され、ｂ＝０でＮ_０＝１（サウンディング帯域に１個のＳＲＳ ＢＷ）、ｂ＝１でＮ_１＝３（サウンディング帯域に該当する最上位ｂ＝０ ＳＲＳ ＢＷ下のレベルｂ＝１に３個のＳＲＳ ＢＷ生成、図１４の黄色）、ｂ＝２でＮ_２＝２なら（レベルｂ＝１つのＳＲＳ ＢＷから２個のＳＲＳ ＢＷ生成、図１４の緑色）、当該端末は、全体サウンディング帯域内にＮ_０Ｎ_１Ｎ_２＝６個のＳＲＳ ＢＷを有するようになり、このＳＲＳ ＢＷがサウンディング帯域全体に伝送されるのに必要なＳＲＳ送信周期Ｋは１２になる。したがって、本発明の図５の実施例をこれに適用すれば、図１３のように、全体１２回のＳＲＳ伝送周期は半分に分割され、互いに補数の関係を有するＳＲＳ伝送アンテナインデックスパターンを示すようになり、各端末の各アンテナは、ＳＲＳを全体サウンディング帯域にわたって伝送するようになる。

図１４は、前述した図６の実施例を既存技術であるツリー構造基盤のＳＲＳホッピングパターンとともに説明するための図示例である。これに対する動作は、前述の図１４と同一である。

一方、本発明の詳細な説明では、具体的な実施例について説明したが、本発明の範囲から脱しない限度内で様々な変形が可能であることは勿論である。したがって、本発明の範囲は、説明された実施例に限定されず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるべきである。

１００ サブフレーム
１０１ スロット
１０２ シンボル
１０３ ＲＢ
１０４ データ領域
１０５ 制御領域

Claims (1)

1. 多重アンテナ及びサウンディングレファレンス信号（Sounding Reference Signal；ＳＲＳ）ホッピングを使用する通信システムにおける端末のＳＲＳ伝送方法において、
   前記ＳＲＳの伝送時点を確認する段階と、
   前記ＳＲＳを伝送する伝送帯域を設定する段階と、
   基地局に伝送するＳＲＳを生成する段階と、
   前記ＳＲＳを伝送するアンテナインデックスを決定する段階と、
   前記決定されたアンテナインデックスによって前記基地局に前記ＳＲＳを伝送する段階と、を含み、
   前記アンテナインデックスは、伝送時点、前記端末に割り当てられたＳＲＳ伝送帯域の数、及びＳＲＳ帯域の設定に基づく関数に基づいて０１１０、１００１又は０１の中から選ばれ、
   ここで、０は、第１アンテナインデックスであり、１は、第２アンテナインデックスであり、
   前記アンテナインデックスは、
   前記端末が、全体データ伝送帯域を通じて各アンテナに対して前記ＳＲＳを伝送できるように決定されることを特徴とするＳＲＳ伝送方法。

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