JP4883190B2 - 無線アクセスシステムの送信機及び受信機、無線アクセスシステムの送信方法及び受信方法、並びにプログラム - Google Patents
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Description
CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求める演算部と、
前記演算部で求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成する系列生成部と、
前記系列生成部で生成した前記CAZAC系列を、データ信号のリファレンス信号として、又はランダムアクセスのプリアンブル信号として送信する送信部と、
を備える。
CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求める演算部と、
前記演算部で求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成する系列生成部と、
前記CAZAC系列と同一の系列よりなる、データ信号のリファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号を受信し、前記リファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号と前記系列生成部で生成した前記CAZAC系列とを用いて、前記データ信号又はランダムアクセスのユーザを検出する受信部と、を備える。
CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求め、
前記漸化式の演算処理にて求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成し、
前記CAZAC系列を、データ信号のリファレンス信号として、又はランダムアクセスのプリアンブル信号として送信することを特徴とする。
CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求め、
前記漸化式の演算処理にて求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成し、
前記CAZAC系列と同一の系列よりなる、データ信号のリファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号を受信し、
前記リファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号と前記CAZAC系列とを用いて、前記データ信号又はランダムアクセスのユーザを検出することを特徴とする。
CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求める処理と、
前記漸化式の演算処理にて求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成する処理と、
前記CAZAC系列を、データ信号のリファレンス信号として、又はランダムアクセスのプリアンブル信号として送信する処理と、をコンピュータに実行させる。
CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求める処理と、
前記漸化式の演算処理にて求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成する処理と、
前記CAZAC系列と同一の系列よりなる、データ信号のリファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号を受信する処理と、
前記リファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号と前記CAZAC系列とを用いて、前記データ信号又はランダムアクセスのユーザを検出する処理と、をコンピュータに実行させる。
11、21 演算部
13、15 送信部
23、25 受信部
100 送信機
101 データ信号生成部
102 リファレンス(又はプリアンブル)信号生成部
103 DFT部
104 サブキャリアマッピング部
105 IFFT部
106 サイクリックプレフィックス付加部
111、211 格納部初期値(更新値)格納メモリ(格納部)
112、212 R(n)更新部
113、213 P(n)更新部
114 整数部切り出し部
121、221 三角関数値変換部
122、222 CAZAC系列生成部
121、221 参照部(コサインテーブル参照部)
121 参照部(コサインテーブル参照部)
122 CAZAC系列生成部
200 受信機
201、211 サイクリックプレフィックス除去部
203、212、213 FFT部
204、214、215 サブキャリアデマッピング部
205 プリアンブル信号生成部
206 プリアンブル信号乗算部
207 ユーザ信号検出部
216 リファレンス信号生成部
217 リファレンス信号乗算部
218 チャンネル推定部
219 データ等化部
220 復調部
231 受信手段
232 乗算手段
233 出力手段
1121、1131 加算器
1211 第1の演算部
1213 第2の演算部
1212、1214 コサインテーブルCosTbl
1221、1222 セレクタ
(第1の実施形態)
最初に発明の適用対象となるシングルキャリア伝送システム等の無線アクセスシステムについて説明する。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態の無線アクセスシステムの送信機及び受信機について説明する。
=exp(−j(2π/m)・(2mu/Nzc)n(n+1))
≒exp(−j(2π/m)・[(2mu/Nzc)n(n+1)])
=exp(−j(2π/m)・([(2mu/Nzc)n(n+1)]mod m))
=exp(−j(2π/m)・P(n))
但し、上記式のexp(−j(2π/m)・([(2mu/Nzc)n(n+1)]mod m))において、[ ]は整数の出力(切り出し)を意味する。[ ]内の演算においては、関数exp(−j2π・φ)(φは任意の実数)のφに関する周期性により、mの整数倍は無視できるから、この時点でモジュロ(mod) mをとっている。
P^(n)=((m/2)u/Nzc)n(n+1)
さらに、R(n)を次式で定義する。
但し、R(0)=mu/Nzcであり、R(n)の初期値K0とする。
更に、P(n)の漸化式としては次式が成り立つ。
また、上記式から導出される漸化式R(n+1)=R(n)+mu/Nzcを用いてR(n)の更新を行うことを考えると、1つ前のR(n)に加算される値mu/Nzcは更新値K1(=K0)となる。なお、K0、K1はm以上の場合は、mod mをとる。
次に本発明の第3の実施形態の無線アクセスシステムの送信機及び受信機について説明する。本実施形態のCAZAC系列の生成部は、3GPP LTEの上りリンクの送信機及び受信機に適用する場合に好適なプリアンブル系列生成部又はリファレンス系列生成部の構成例である。なお、送信機の送信部及び受信機の受信部の詳細な構成例は第8の実施形態として後述する。
(第4の実施形態)
上述した実施形態ではCAZAC系列を全て同様の手法で生成する構成例を示したが、CAZAC系列の特性を利用することにより演算処理量を半減させることが可能である。
以上の実施形態においては、時間領域のCAZAC系列の生成を想定して説明したが、式1に示す系列定義式は、時間領域の系列としても、周波数領域の系列としても用いることができるものであるから、この系列を周波数領域の系列と見なせば、周波数領域のCAZAC系列を生成可能である。すなわち、周波数領域におけるCAZAC系列も、式1と同様であり、exponentialの肩がnの2次式で且つ系列長Nzcで除算する形で表される。したがって、周波数領域のCAZAC系列も、前述の実施形態と同様の方法又は回路を用いることにより求めることが可能である。
以上の実施形態では、CAZAC系列生成用の初期値K0等を初期値格納メモリに保持する構成例を述べたが、CAZAC系列生成用の初期値K0等は必ずしもメモリに保持する必要はない。CAZAC系列生成用の初期値K0等は、外部から供給してもよい。例えば、CAZAC生成回路の外部で、DSP(Digital Signal Processor)などが初期値(更新値)K0(K1)を計算し、その計算値をCAZAC生成回路のR(n)更新部に入力してもよい。これ以外の処理は、前述の実施形態と同様である。このような構成においても、前述の実施形態と全く同じように系列生成が可能である。この場合、演算部等で使用するメモリ等が不要となる。
以上の実施形態では、漸化式で求めたP(n)に基づくexponential演算をなくすために、三角関数値変換部にコサイン(cos)等を保持した参照テーブルの使用例を説明したが、本発明はかかる参照テーブルの使用を必須とするものではない。つまり、参照テーブルを使用する代わりに、例えば、高速な三角関数(cos、sin)演算回路等が使用可能である。このように三角関数演算回路を使用する形態においても、P(n)の生成のための構成は前述の実施形態と全く同様の構成として、系列符号が生成可能である。
次に、本発明の第8の実施形態である無線アクセスシステムの送信機の送信部及び受信機の受信部のより詳細な構成及び動作について説明する。本実施形態では、シングルキャリア伝送システムへの適用例として、移動局等の送信機及び基地局等の受信機の構成例を説明する。
(他の実施形態)
以上の実施形態で述べた漸化式によるCAZAC系列生成(回路、方法)に関する処理機能はプログラムにより実現可能である。例えば、図3に示すROM10b、20bに前述の式1ないし式14に基づく処理機能を備えるプログラムをCAZAC系列生成プログラムとして格納し、また、必要に応じて三角関数の参照テーブルのデータを格納する。CPU10a、20aが、CAZAC系列生成プログラムを読み込んで、設定入力されたCAZAC系列長Nzc及び系列番号u等に基づいて、前述の変数P(n)、P^(n)及びR(n)の初期化、更新等の処理及び三角関数の演算機能をRAM10c、20cの作業領域を利用して実行する。これにより、CAZAC系列を生成する。
Claims (25)
- CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求める演算部と、
前記演算部で求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成する系列生成部と、
前記系列生成部で生成した前記CAZAC系列を、データ信号のリファレンス信号として、又はランダムアクセスのプリアンブル信号として送信する送信部と、
を備える無線アクセスシステムの送信機。 - 前記系列生成部は、前記演算部で求められる前記指数と三角関数値の対応関係を示す参照テーブルを保持する参照部を備えており、前記参照テーブルを参照することにより前記指数を三角関数値に変換し、該三角関数値を用いて前記CAZAC系列を生成する、請求の範囲第1項に記載の送信機。
- 前記参照テーブルは、少なくとも正又は負の最大値からゼロまでの三角関数値が参照可能なテーブル要素を備え、
前記参照部は前記参照テーブルを参照して2π範囲の三角関数値を生成する、請求の範囲第2項に記載の送信機。 - 前記2次式はf(n)=n(n+1)、更新値K1はK1=K0である、請求の範囲第4項又は第5項に記載の送信機。
- xu(Nzc−t−1)、(t<Nzc−1)の系列は、前記CAZAC系列の対称性を利用して、前記初期化及び更新の処理により生成したxu(t)の系列に基づき、該処理に代えてxu(Nzc−t−1)=xu(t)として生成される、請求の範囲第4項ないし第6項の何れかに記載の送信機。
- CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求める演算部と、
前記演算部で求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成する系列生成部と、
前記CAZAC系列と同一の系列よりなる、データ信号のリファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号を受信し、前記リファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号と前記系列生成部で生成した前記CAZAC系列とを用いて、前記データ信号又はランダムアクセスのユーザを検出する受信部と、を備える無線アクセスシステムの受信機。 - 前記系列生成部は、前記演算部で求められる前記指数と三角関数値の対応関係を示す参照テーブルを保持する参照部を備えており、前記参照テーブルを参照することにより前記指数を三角関数値に変換し、該三角関数値を用いて前記CAZAC系列を生成する、請求の範囲第8項に記載の受信機。
- 前記参照テーブルは、少なくとも正又は負の最大値からゼロまでの三角関数値が参照可能なテーブル要素を備え、
前記参照部は前記参照テーブルを参照して2π範囲の三角関数値を生成する、請求の範囲第9項に記載の受信機。 - 前記受信部は、
前記リファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号を受信する受信手段と、
前記受信手段にて受信された前記リファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号と前記系列生成部で生成した前記CAZAC系列とを乗算する乗算手段と、
前記乗算手段の出力に基づいて、前記データ信号を等化して復調する又はランダムアクセスのユーザを検出する出力手段と、を備える、請求の範囲第8項ないし第10項の何れかに記載の受信機。 - 前記受信手段は、
受信信号からサイクリックプレフィックスを除去し、該除去後の受信信号をデータ信号とリファレンス信号に分割するサイクリックプレフィックス除去部、分割したデータ信号とリファレンス信号をそれぞれ周波数領域の信号とするFFT(Fast Fourier Transformation)部及び前記FFT部の出力をそれぞれサブキャリアデマッピングするサブキャリアデマッピング部を有する、
又は、受信信号からサイクリックプレフィックスを除去するサイクリックプレフィックス除去部、前記サイクリックプレフィックス除去部の出力を周波数領域の信号とするFFT部及び前記FFT部の出力をサブキャリアデマッピングするサブキャリアデマッピング部を有する、請求の範囲第8項ないし第11項の何れかに記載の受信機。 - 前記出力手段は、
前記乗算手段の出力からチャンネル推定値を出力するチャンネル推定部、前記チャンネル推定部の出力により前記データ信号を等化するデータ等化部及び前記データ等化部の出力を復調する復調部を有する、
又は、前記乗算手段の出力からユーザを検出するユーザ信号検出部を有する、請求の範囲第8項ないし第12項の何れかに記載の受信機。 - 前記2次式はf(n)=n(n+1)、更新値K1はK1=K0である、請求の範囲第14項又は第15項に記載の受信機。
- xu(Nzc−t−1)、(t<Nzc−1)の系列は、前記CAZAC系列の対称性を利用して、前記初期化及び更新の処理により生成したxu(t)の系列に基づき、該処理に代えてxu(Nzc−t−1)=xu(t)として生成する、請求の範囲第14項ないし第16項の何れかに記載の受信機。
- CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求め、
前記漸化式の演算処理にて求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成し、
前記CAZAC系列を、データ信号のリファレンス信号として、又はランダムアクセスのプリアンブル信号として送信する、無線アクセスシステムの送信方法。 - 前記漸化式の演算処理にて求められる前記指数と三角関数値の対応関係を示す参照テーブルを参照して前記指数を三角関数値に変換し、該三角関数値を用いて前記CAZAC系列を生成する、請求の範囲第18項に記載の送信方法。
- CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求め、
前記漸化式の演算処理にて求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成し、
前記CAZAC系列と同一の系列よりなる、データ信号のリファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号を受信し、
前記リファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号と前記CAZAC系列とを用いて、前記データ信号又はランダムアクセスのユーザを検出する、無線アクセスシステムの受信方法。 - 前記漸化式の演算処理にて求められる前記指数と三角関数値の対応関係を示す参照テーブルを参照して前記指数を三角関数値に変換し、該三角関数値を用いて前記CAZAC系列を生成する、請求の範囲第20項に記載の受信方法。
- CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求める処理と、
前記漸化式の演算処理にて求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成する処理と、
前記CAZAC系列を、データ信号のリファレンス信号として、又はランダムアクセスのプリアンブル信号として送信する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。 - 前記CAZAC系列を生成する処理は、前記漸化式の演算処理にて求められる前記指数と三角関数値の対応関係を示す参照テーブルを参照して前記指数を三角関数値に変換し、該三角関数値を用いて前記CAZAC系列を生成する処理を含む、請求の範囲第22項に記載のプログラム。
- CAZAC系列定義式の指数に含まれる2次式の演算処理を、前記CAZAC系列定義式の周期性に従って得られる漸化式の演算処理に変換して前記指数を求める処理と、
前記漸化式の演算処理にて求めた前記指数を用いてCAZAC系列を生成する処理と、
前記CAZAC系列と同一の系列よりなる、データ信号のリファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号を受信する処理と、
前記リファレンス信号又はランダムアクセスのプリアンブル信号と前記CAZAC系列とを用いて、前記データ信号又はランダムアクセスのユーザを検出する処理と、をコンピュータに実行させるプログラム。 - CAZAC系列を生成する処理は、前記漸化式の演算処理にて求められる前記指数と三角関数値の対応関係を示す参照テーブルを参照して前記指数を三角関数値に変換し、該三角関数値を用いて前記CAZAC系列を生成する処理を含む、請求の範囲第24項に記載のプログラム。
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