JP5106531B2 - 系列割当方法、送信方法、無線移動局装置および基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、セルラ無線通信システムに用いられる系列割当方法、送信方法、無線移動局装置および基地局装置に関する。

３ＧＰＰ ＬＴＥ（3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution）において、上り回線で用いられる参照信号（ＲＳ：Reference Signal）としてＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列（ＺＣ系列）が採択されている。ＺＣ系列がＲＳとして採択される理由は、周波数特性が均一であること、また、自己相関特性および相互相関特性が良好であることなどである。ＺＣ系列はＣＡＺＡＣ(Constant Amplitude and Zero Auto-correlation Code)系列の一種であり、以下の式（１）あるいは式（２）で表される。

式（１）および式（２）において、Ｎは系列長であり、ｒはＺＣ系列番号であり、Ｎとｒとは互いに素の関係にある。また、ｑは任意の整数である。系列長Ｎが素数であるＺＣ系列から、Ｎ−１個の相互相関特性が良好な準直交系列を生成することができる。この場合、生成されるＮ−１個の準直交系列間の相互相関は√Ｎで一定となる。

なお、上り回線で用いられるＲＳの中で、データの復調に用いられるチャネル推定用参照信号（ＤＭ−ＲＳ：Demodulation Reference Signal)は、データ送信帯域幅と同じ帯域で送信される。すなわち、データ送信帯域幅が狭帯域である場合には、ＤＭ−ＲＳも狭帯域で送信されることになる。例えば、データ送信帯域幅が１ＲＢ(Resource Block)であればＤＭ−ＲＳ送信帯域幅も１ＲＢとなり、データ送信帯域幅が２ＲＢであればＤＭ−ＲＳ送信帯域幅も２ＲＢとなる。なお、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、１ＲＢは１２サブキャリアから構成されるため、１ＲＢで送信されるＤＭ−ＲＳとしては系列長Ｎが１１または１３のＺＣ系列を用い、２ＲＢで送信されるＤＭ−ＲＳとしては系列長Ｎが２３または２９のＺＣ系列を用いる。ここで、系列長Ｎが１１または２３であるＺＣ系列を用いる場合はそれぞれ巡回拡張を行って、すなわち、系列の前方データを後方にコピーして１２サブキャリアまたは２４サブキャリアのＤＭ−ＲＳを生成する。一方、系列長Ｎが１３または２９であるＺＣ系列を用いる場合は、トランケーションを行って、すなわち、系列の一部を削除して１２サブキャリアまたは２４サブキャリアのＤＭ−ＲＳを生成する。

ＺＣ系列の割当方法としては、異なるセルに用いられるＤＭ−ＲＳ間の干渉、すなわちＤＭ−ＲＳのセル間干渉を低減するために、各ＲＢにおいては、隣接するセルに異なる系列番号のＺＣ系列をＤＭ−ＲＳとして割り当てる。データ送信帯域幅は、各セルのスケジューリングによって決まるため、セル間では送信帯域幅が異なるＤＭ−ＲＳが多重される。しかし、送信帯域幅が異なる、すなわち、系列長が異なるＺＣ系列が多重される場合、ある特定のＺＣ系列番号の組合せにおいて相互相関が大きくなる。

図１は、本発明者らが計算機シミュレーションにより得た、異なる系列番号の組合せにおけるＺＣ系列間の相互相関特性を示す図である。具体的には、系列長Ｎ＝１１で系列番号ｒ＝３のＺＣ系列と、系列長Ｎ＝２３で系列番号がｒ＝１〜６である各ＺＣ系列との相互相関特性を示す。図１において、横軸はシンボル数を用いて遅延時間を示し、縦軸は正規化相互相関値、すなわち相互相関値をＮで除算した値を示す。図１に示すように、ｒ＝３、Ｎ＝１１のＺＣ系列と、ｒ＝６、Ｎ＝２３のＺＣ系列との組合せにおいて相互相関の最大値が非常に大きくなり、同一送信帯域幅での相互相関値１／√Ｎ、すなわち１／√１１の約３倍となる。

図２は、相互相関が大きくなる特定のＺＣ系列の組合せが、隣接するセルに割り当てられた場合のＤＭ−ＲＳのセル間干渉を示す図である。具体的には、ｒ＝ａ、Ｎ＝１１のＺＣ系列およびｒ＝ｂ、Ｎ＝２３のＺＣ系列がセル＃Ａに割り当てられ、ｒ＝ｃ、Ｎ＝２３のＺＣ系列およびｒ＝ｄ、Ｎ＝１１のＺＣ系列がセル＃Ｂに割り当てられる場合が例示されている。かかる場合、セル＃Ａに割り当てられたｒ＝ａ、Ｎ＝１１のＺＣ系列と、セル＃Ｂに割り当てられたｒ＝ｃ、Ｎ＝２３のＺＣ系列との組合せ、あるいは、セル＃Ａに割り当てられたｒ＝ｂ、Ｎ＝２３のＺＣ系列と、セル＃Ｂに割り当てられたｒ＝ｄ、Ｎ＝１１のＺＣ系列との組合せにより、ＤＭ−ＲＳのセル間干渉が大きくなり、チャネル推定精度が劣化し、データ復調性能が著しく劣化する。

このような問題を回避するため、セルラ無線通信システムにおいては、非特許文献１に開示されるＺＣ系列の割当方法を用いる。非特許文献１においては、セル間干渉を低減するために、ＺＣ系列の相互相関が大きく、系列長が異なるＺＣ系列の組合せを同一セルへ割当てることが提案されている。

図３は、非特許文献１および非特許文献２に開示されているＺＣ系列の割当方法を説明するための図である。図３においては、図２に示した例を流用している。図３に示すように、相互相関が大きいＺＣ系列の組合せ、すなわち、ｒ＝ａ、Ｎ＝１１のＺＣ系列と、ｒ＝ｃ、Ｎ＝２３のＺＣ系列との組合せを同一セル、ここではセル＃Ａに割り当てる。また、相互相関が大きくなるＺＣ系列のもう１組の組合せ、すなわち、ｒ＝ｄ、Ｎ＝１１のＺＣ系列と、ｒ＝ｂ、Ｎ＝２３のＺＣ系列との組合せを同一セル、ここではセル＃Ｂに割当てる。同一セル内では、１つの無線基地局装置によって送信帯域がスケジューリングされるため、同一セルへ割当てた相互相関が大きいＺＣ系列同士が多重されることはない。よって、セル間干渉が低減される。

また、非特許文献２において、各ＲＢで用いるＺＣ系列番号の組（以下、系列グループと称す）の求め方が提案されている。ＺＣ系列は、ｒ／Ｎ、すなわち系列番号／系列長の差が小さい系列ほど、相互相関が高くなるという特徴がある。そこで、あるＲＢ、例えば１ＲＢの系列を基準に、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差が所定の閾値以下となるＺＣ系列を各ＲＢのＺＣ系列から求め、求められた複数のＺＣ系列を１つの系列グループとして、セルに割当てる。

図４は、非特許文献２に開示されている系列グループの生成方法を説明するための図である。図４において、横軸はｒ／Ｎを示し、縦軸は各ＲＢのＺＣ系列を示す。まず、基準とする系列長Ｎｂと系列番号ｒｂを設定する。以下、基準系列長Ｎｂ、基準系列番号ｒｂを有するＺＣ系列を基準系列と称す。例えば、Ｎｂ＝１３（１ＲＢに対応する系列長）、ｒｂ＝１（１〜Ｎｂ−１から任意に選択される）とすると、ｒｂ／Ｎｂ＝１／１３となる。そして、基準のｒｂ／Ｎｂに対し、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差が所定の閾値以下となるＺＣ系列を各ＲＢのＺＣ系列から求めて系列グループを生成する。また、基準とする系列番号を変えて、同様の手順で、他の系列グループを生成する。このように、基準となる系列番号の数分の、すなわちＮｂ−１組の異なる系列グループを生成することができる。ここで、ｒｂ／Ｎｂとの差が所定の閾値以下となるＺＣ系列の選択範囲が隣接する系列グループ間で重複する場合、同じＺＣ系列が複数の系列グループに含まれてしまい、セル間で系列番号が衝突してしまう。そこで、隣接する系列グループにおけるＺＣ系列の選択範囲が重複することを防止するために、上記の所定の閾値は、例えば１／（２Ｎｂ）より小さい値に設定する。

図５Ａおよび図５Ｂは、非特許文献２に開示されている系列グループ生成方法により生成された系列グループの例を示す図である。ここで、系列長Ｎは、送信帯域幅で送信可能なサイズより大きく、かつこのサイズに最も近い素数に設定しており、ＲＢ数から一意に求まる。図５Ａおよび図５Ｂは、基準の系列長をＮｂ＝１３とし、基準の系列番号をｒｂ＝１またはｒｂ＝２とする場合、下記の式（３）を満たすＺＣ系列からなる系列グループ（ＺＣ系列グループ１およびＺＣ系列グループ２）を示している。式（３）において、閾値Ｘｔｈは、同じ系列が複数の系列グループに含まれないように、例えばＸｔｈ＝１／（２Ｎｂ）＝１／２６とする。
｜ｒｂ／Ｎｂ−ｒ／Ｎ｜ ≦ Ｘｔｈ …（３）

このように、非特許文献２記載の系列割当方法によれば、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差が所定の閾値以下である、すなわち、相互相関が所定の閾値以上であるＺＣ系列からなる系列グループを生成し、生成された系列グループを同一セルに割り当てる。このため、相互相関が大きく、系列長が異なるＺＣ系列の組合せを同一セルに割当てることができ、セル間干渉を低減することができる。

しかし、非特許文献１および非特許文献２の系列グループは、同一系列グループ間の相互相関が大きくなるので、隣接するセルに同じ系列グループが割当てられる場合に、大きなセル間干渉が生じる。

非特許文献３においては、同一ＺＣ系列を利用するセル間干渉を低減するために、無線基地局装置間の時間同期が確立しているセル間、例えば、同一無線基地局装置に属するセル間では、同一系列番号ｒの異なる巡回シフト系列を用いることが提案されている。巡回シフト系列とは、同一系列番号ｒを有し、巡回シフト量が異なるＺＣ系列であり、系列番号ｒのＺＣ系列を時間軸上で所定の巡回シフト量分だけ巡回シフトさせて生成する。巡回シフト量を遅延波の最大遅延時間より大きく設定することにより、ＤＭ−ＲＳの送信帯域幅と送信帯域位置が同じである場合に、受信側で巡回シフト量に基づき相関値ピークの検出範囲を決めることができ、異なる移動機からのＤＭ−ＲＳを同時に受信することができる。
Huawei、R1-070367、"Sequence Allocation Method for E-UTRA Uplink Reference Signal"、3GPP TSG RAN WG1Meeting #47bis、Sorrento、Italy 15 -19 January、2007 LG Electronics、 R1-071542、 "Binding method for UL RS sequence with different lengths"、 3GPP TSG RAN WG1Meeting #48bis、 St。 Julians、 Malta、 March 26 - 30、 2007 Panasonic、R1-063183、"Narrow band uplink reference signal sequences and allocation for E-UTRA"、3GPP TSG RAN WG1Meeting #47、Riga,Latcia、November.6-10、2006

しかしながら、ＤＭ−ＲＳの送信帯域幅および送信帯域位置は各セルのスケジューラによって決定される。そのため、送信帯域幅および送信帯域位置が異なるＤＭ−ＲＳが各セルで送信される場合がある。送信帯域幅および送信帯域位置が異なるＤＭ−ＲＳが多重される場合、受信側で算出する相関値ピークが、予め各セルで設定した検出範囲とは異なる位置に発生してしまう。他セルからのＤＭ−ＲＳの相関値ピークが、自セルの相関値ピークの検出範囲に含まれると、受信側ではそれを分離できないので、干渉成分となる。この干渉の発生により、チャネル推定精度が劣化し、データ復調性能が著しく劣化してしまう。

特に、非特許文献２開示の系列グループ生成方法により生成される同一系列グループ間の相互相関が大きいため、隣接するセルにこのような同一系列グループが割当てられた場合には、セル間干渉が大きくなってしまう。すなわち、隣接セルの各ＲＢに、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差が小さいＺＣ系列が割当てられる場合、セル間干渉が大きくなってしまう。

図６は、隣接セルの各ＲＢに、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差が小さいＺＣ系列が割当てられる場合に生じる問題を説明するための図である。図６に示すように、異なるＲＢ（異なる系列長）に割り当てられるＺＣ系列間のｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差が小さく相互相関が大きいため、セル間干渉が大きくなる。

本発明の目的は、異なる系列グループ間の相互相関を低減しつつ、同一系列グループ間の相互相関を低減することができる系列割当方法、送信方法、無線移動局装置および基地局装置を提供することである。

本発明の一態様に係る系列割当方法は、セルラ無線通信システムにおける、式（１）に示すＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列の系列割当方法であって、基準系列長Ｎｂおよび基準系列番号ｒｂを設定する基準設定ステップと、系列長Ｎに対応する第１閾値と、前記第１閾値よりも小さい第２閾値とを設定する閾値設定ステップと、前記式（１）に従って生成されるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列のうち、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差が前記第１閾値以下若しくは未満であって、かつ前記第２閾値以上となる複数のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を選択する選択ステップと、前記選択された複数のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を同一セルに割り当てる割当ステップと、を有するようにした。

本発明の一態様に係る無線移動局装置は、式（１）に示すＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を参照信号として送信する無線移動局装置であって、無線基地局装置からシグナリングされる系列長Ｎに応じて第１閾値と、前記第１閾値よりも小さい第２閾値とを設定する設定手段と、前記無線基地局装置からシグナリングされる基準系列番号ｒｂを用いて、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂ（Ｎｂは基準系列長）との差が前記第１閾値以下もしくは未満であってかつ前記第２閾値以上となるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を、前記式（１）に従って生成されるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列のうちから選択する選択手段と、前記選択されたＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を前記参照信号として送信する送信手段と、を具備する構成をとる。

本発明の一態様に係る送信方法は、無線移動局装置が式（１）に示すＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を参照信号として送信する送信方法であって、前記無線移動局装置が、無線基地局装置からシグナリングされる系列長Ｎに応じて第１閾値と、前記第１閾値よりも小さい第２閾値とを設定し、前記無線基地局装置からシグナリングされる基準系列番号ｒｂを用いて、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂ（Ｎｂは基準系列長）との差が前記第１閾値以下もしくは未満であってかつ前記第２閾値以上となるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を、前記式（１）に従って生成されるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列のうちから選択し、前記選択されたＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を前記参照信号として送信するようにした。

本発明によれば、セルラ無線通信システムのセルに割り当てる異なる系列グループ間の相互相関を低減しつつ、同一系列グループ間の相互相関を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図７は、本発明の実施の形態１に係るセルラ無線通信システムにおける系列割当方法の手順を示すフロー図である。

まず、ステップ（以下、「ＳＴ」と記す）１０１において、生成する系列グループの基準となる系列長Ｎｂと系列番号ｒｂを設定する。ここで、系列番号ｒｂは、系列グループ番号に相当し、Ｎｂより小さい。

ＳＴ１０２において、ＲＢ数ｍを１に初期化する。

ＳＴ１０３において、ＲＢ数ｍに対応する閾値Ｘｔｈ１（ｍ）およびＸｔｈ２（ｍ）を設定する。なお、閾値Ｘｔｈ１（ｍ）およびＸｔｈ２（ｍ）の設定方法については後述する。

ＳＴ１０４において、ＲＢ数ｍに対応するＺＣ系列長Ｎを設定する。ＲＢ数ｍと系列長Ｎとは一意に対応するものとし、例えば、Ｎは、ＲＢ数ｍで送信可能なサイズより大きく、かつ、このサイズに最も小さい素数をとる。

ＳＴ１０５において、系列番号ｒを１に初期化する。

ＳＴ１０６において、ｒ、Ｎが下記の式（４）を満たすか否かを判定する。
｜ｒ／Ｎ−ｒｂ／Ｎｂ｜≦Ｘｔｈ１（ｍ） …（４）

式（４）から下記の式（５）が得られる。すなわち、式（４）および式（５）は等価である。
（ｒｂ／Ｎｂ−Ｘｔｈ１（ｍ））×Ｎ≦ｒ≦（ｒｂ／Ｎｂ＋Ｘｔｈ１（ｍ））×Ｎ …（５）

ＳＴ１０６において、ｒ、Ｎが式（４）を満たすと判定した場合（ＳＴ１０６：「ＹＥＳ」）には、ＳＴ１０７の手順を行う。

ＳＴ１０７においては、ｒ、Ｎが下記の式（６）を満たすか否かを判定する。
｜ｒ／Ｎ−ｒｂ／Ｎｂ｜＜Ｘｔｈ２（ｍ） …（６）

ＳＴ１０７において、ｒ、Ｎが式（６）を満たすと判定した場合（ＳＴ１０７：「ＹＥＳ」）には、ＳＴ１０９の手順を行う。

ＳＴ１０７において、ｒ、Ｎが式（６）を満たさないと判定した場合（ＳＴ１０７：「ＮＯ」）には、ＳＴ１０８の手順を行う。

ＳＴ１０８においては、式（４）を満たしつつ、式（６）を満たさない系列番号を、ＲＢ数ｍに対応するＺＣ系列の１つとして系列グループｒｂに含ませる。

ＳＴ１０６において、ｒ、Ｎが式（４）を満たさないと判定した場合（ＳＴ１０６：「ＮＯ」）には、ＳＴ１０９の手順を行う。

ＳＴ１０９においては、ｒ＜Ｎであるか否かを判定する。

ＳＴ１０９において、ｒ＜Ｎであると判定した場合（ＳＴ１０９：「ＹＥＳ」）には、ＳＴ１１０の手順を行う。

ＳＴ１１０においては、ｒ＝ｒ＋１のように系列番号ｒを１インクリメントし、ＳＴ１０６に移行する。

ＳＴ１０９において、ｒ＜Ｎでないと判定した場合（ＳＴ１０９：「ＮＯ」）には、ＳＴ１１１の手順を行う。

ＳＴ１１１においては、ｍ＜Ｍであるか否かを判定する。ここで、Ｍは系列グループｒｂにおけるＲＢ数ｍの最大値であり、送信帯域幅の最大値と対応する。

ＳＴ１１１において、ｍ＜Ｍであると判定した場合（ＳＴ１１１：「ＹＥＳ」）には、ＳＴ１１２の手順を行う。

ＳＴ１１２においては、ｍ＝ｍ＋１のようにＲＢ数ｍを１インクリメントし、ＳＴ１０３に移行する。

ＳＴ１１１において、ｍ＜Ｍでないと判定した場合（ＳＴ１１１：「ＮＯ」）には、ＳＴ１１３の手順を行う。

ＳＴ１１３においては、生成された系列グループｒｂを同一セル、すなわち、同一無線基地局装置に割り当てる。

次に、閾値Ｘｔｈ１（ｍ）およびＸｔｈ２（ｍ）の設定方法について説明する。

図７に示す手順において、Ｘｔｈ１（ｍ）よりもＸｔｈ２（ｍ）を小さく設定する。図７に示す手順による処理は、式（４）を満たすＺＣ系列からなる系列グループから、式（６）を満たすＺＣ系列を削除する処理と等価である。また、図７に示す手順による処理は、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差がＸｔｈ１（ｍ）以下であってかつＸｔｈ２（ｍ）以上であるＺＣ系列を求めて系列グループを構成する処理と等価である。

図８は、本実施の形態に係る系列割当方法における閾値Ｘｔｈ１（ｍ）およびＸｔｈ２（ｍ）の設定方法を説明するための図である。図８において、「使用しない」と示した空白を含めて斜線で表せる領域はグループＸを示す。グループＸは、下記の式（７）に従ってＸｔｈ１（ｍ）を設定した場合、式（４）を満たすＺＣ系列からなる系列グループである。「使用しない」と表される空白は、下記の式（８）に従ってＸｔｈ２（ｍ）を設定した場合、式（６）を満たすＺＣ系列、すなわち系列グループＸから削除されるＺＣ系列の範囲を示す。
Ｘｔｈ１（ｍ）＝１／（２Ｎｂ） …（７）
Ｘｔｈ２（ｍ）＝１／（８Ｎｂ）＋（ｍ−１）×０．０００９ …（８）

図８に示すように、ＲＢ数が小さいほどＸｔｈ２（ｍ）を小さく設定する。これにより、ＲＢ数が小さいほど削除されるＺＣ系列数を制限し、残されるＺＣ系列数を確保する。所定の系列数を確保すれば、所定時間間隔で系列番号を切替える系列ホッピングを適用した場合に、干渉のランダム化効果を得ることができる。図８に示す系列グループＸから空白で表される範囲のＺＣ系列を削除した後に残される系列数が少ないと、干渉のランダム化効果が得られない。特に、ＲＢ数が小さいほど（系列長が小さいほど）、もともと存在する系列数が少ないため、系列の削除範囲を小さくし、残される系列数を確保する必要がある。

図９は、本実施の形態に係る系列割当方法により生成される系列グループの例を示す図である。具体的には、図９に示している系列グループは下記の条件および手順により得られるものである。すなわち、ＳＴ１０１において、基準となる系列長Ｎｂを１３に設定し、基準となる系列番号ｒｂを１に設定している。なお、ＳＴ１０３において、Ｘｔｈ１（ｍ）をＲＢ数によらず１／２６と設定し、Ｘｔｈ２（ｍ）を式（８）に従って設定する。

次に、本実施の形態に係る系列割当方法に従って生成された系列グループが割当てられるセルに存在する無線基地局装置の動作について説明する。

図１０は、本実施の形態に係る系列グループが割り当てられる無線基地局装置１００の構成を示すブロック図である。

符号化部１０１は、無線基地局装置１００と同一セル内に存在する無線移動局装置２００（図１２にて後述）への送信データおよび制御信号を符号化し、符号化データを変調部１０２に出力する。ここで、制御信号は基準系列長Ｎｂと、系列グループ番号に相当する基準系列番号ｒｂとを含み、基準系列長Ｎｂおよび基準系列番号ｒｂは、例えば報知チャネルを介して、無線移動局装置２００に送信される。また、制御信号は、例えば無線移動局装置２００に割り当てる送信用ＲＢ数、または系列長Ｎなど送信帯域幅を示すスケジューリング情報を含み、このスケジューリング情報は、例えば制御チャネルを介して、無線移動局装置２００に送信される。

変調部１０２は、符号化部１０１から入力される符号化データを変調し、変調信号を送信ＲＦ(Radio Frequency)部１０３に出力する。

送信ＲＦ部１０３は、変調部１０２から入力される変調信号に対しＤ／Ａ変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理を施した信号をアンテナ１０４を介して送信する。

受信ＲＦ部１０５は、アンテナ１０４を介して受信した信号に対しダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の受信処理を施し、受信処理が施された信号を分離部１０６に出力する。

分離部１０６は、受信ＲＦ部１０５から入力される信号を参照信号、データ信号、および制御信号に分離し、参照信号をＤＦＴ(Discrete Fourier Transform)部１０７に出力し、データ信号および制御信号をＤＦＴ部１１４に出力する。

ＤＦＴ部１０７は、分離部１０６から入力される時間領域の参照信号に対しＤＦＴ処理を施して周波数領域の信号に変換し、周波数領域に変換された参照信号を伝搬路推定部１０８のデマッピング部１０９に出力する。

伝搬路推定部１０８は、デマッピング部１０９、除算部１１０、ＩＦＦＴ部１１１、マスク処理部１１２、ＤＦＴ部１１３を備え、ＤＦＴ部１０７から入力される参照信号に基づいて伝搬路推定を行う。

デマッピング部１０９は、ＤＦＴ部１０７から入力される周波数領域の参照信号から各無線移動局装置２００の送信帯域に対応するＺＣ系列を抽出し、抽出された各ＺＣ系列を除算部１１０に出力する。

ＺＣ系列設定部１０００は、入力される制御情報に含まれている基準系列長Ｎｂ、基準系列番号ｒｂ、および各無線移動局装置２００に割り当てるＲＢ数に基づき、各無線移動局装置２００において用いられるＺＣ系列を算出し、除算部１１０に出力する。なお、ＺＣ系列設定部１０００の内部の構成および動作については後述する。

除算部１１０は、ＺＣ系列設定部１０００で算出された各無線移動局装置２００に対応するＺＣ系列を、デマッピング部１０９から入力される各無線移動局装置２００で実際に用いられたＺＣ系列で除算し、除算結果をＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)部１１１に出力する。

ＩＦＦＴ部１１１は、除算部１１０から入力される除算結果に対しＩＦＦＴ処理を施し、ＩＦＦＴ処理が施された信号をマスク処理部１１２に出力する。

マスク処理部１１２は、ＩＦＦＴ部１１１から入力される信号にマスク処理を施すことにより、所望の巡回シフト系列の相関値が存在する区間、すなわち、ウィンドウ部分の相関値を抽出し、抽出した相関値をＤＦＴ部１１３に出力する。

ＤＦＴ部１１３は、マスク処理部１１２から入力される相関値に対しＤＦＴ処理を施し、ＤＦＴ処理が施された相関値を周波数領域等化部１１６に出力する。ここで、ＤＦＴ部１１３が出力する、ＤＦＴ処理が施された信号は、伝搬路の周波数応答を表す信号である。

ＤＦＴ部１１４は、分離部１０６から入力される時間領域のデータ信号および制御信号に対しＤＦＴ処理を施して周波数領域に変換し、周波数領域に変換されたデータ信号および制御信号をデマッピング部１１５に出力する。

デマッピング部１１５は、ＤＦＴ部１１４から入力される信号から各無線移動局装置２００の送信帯域に対応するデータ信号および制御信号を抽出し、抽出した各信号を周波数領域等化部１１６に出力する。

周波数領域等化部１１６は、伝搬路推定部１０８のＤＦＴ部１１３から入力される、伝搬路の周波数応答を表す信号を用いて、デマッピング部１１５から入力されるデータ信号および制御信号に対し等化処理を施し、等化処理が施された信号をＩＦＦＴ部１１７に出力する。

ＩＦＦＴ部１１７は、周波数領域等化部１１６から入力されるデータ信号および制御信号に対しＩＦＦＴ処理を施し、ＩＦＦＴ処理が施された信号を復調部１１８に出力する。

復調部１１８は、ＩＦＦＴ部１１７から入力されるＩＦＦＴ処理が施された信号に対し復調処理を施し、復調処理が施された信号を復号部１１９に出力する。

復号部１１９は、復調部１１８から入力される復調処理が施された信号に対し復号処理を施し、受信データを抽出する。

図１１は、ＺＣ系列設定部１０００の内部の構成を示すブロック図である。

閾値算出部１００１は、入力される制御情報に含まれているＲＢ数ｍを用いて、例えば式（７）および式（８）に従ってＸｔｈ１（ｍ）およびＸｔｈ２（ｍ）を算出し、系列番号算出部１００２に出力する。

系列番号算出部１００２は、入力される制御情報に含まれているＲＢ数ｍに基づき、参照信号として使用可能なＺＣ系列の系列長Ｎを算出し、ＺＣ系列生成部１００４に出力する。また、系列番号算出部１００２は、算出した系列長Ｎ、入力される制御情報に含まれている基準系列番号ｒｂ、基準系列長Ｎｂ、および閾値算出部１００１から入力される閾値Ｘｔｈ１（ｍ）およびＸｔｈ２（ｍ）に基づき、式（４）を満たしながら式（６）を満たさないｒを算出しパラメータ決定部１００３に出力する。

パラメータ決定部１００３は、系列番号算出部１００２から入力される使用可能なｒの中から１つを選択して、ＺＣ系列生成部１００４へ出力する。具体的には、パラメータ決定部１００３は、フレーム番号またはスロット番号を使用可能なｒの数で割った余り、すなわち、フレーム番号またはスロット番号を使用可能なｒの数でモジュロ演算した結果に対応するｒを選択する。例えば、系列番号算出部１００２からｒ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄという使用可能なｒが４つ入力される場合、パラメータ決定部１００３は、フレーム番号あるいはスロット番号を４でモジュロ演算した結果が０であればｒ＝ａを、１であればｒ＝ｂを、２であればｒ＝ｃを、３であればｒ＝ｄを選択する。これにより、系列ホッピングが実現できる。

ＺＣ系列生成部１００４は、パラメータ決定部１００３から入力されるｒと、系列番号算出部１００２から入力されるＮを用いて、式（１）または式（２）に従いＺＣ系列を生成し、除算部１１０に出力する。

上記のように、無線基地局装置１００は、基準系列番号ｒｂ、基準系列長Ｎｂ、およびＲＢ数ｍを無線移動局装置２００へシグナリングする。

次に、無線基地局装置１００からシグナリングされた基準系列番号ｒｂ、基準系列長Ｎｂ、およびＲＢ数ｍを用いて、参照信号として用いるＺＣ系列を生成する無線移動局装置２００について説明する。

図１２は、本実施の形態に係る無線移動局装置２００の構成を示すブロック図である。なお、図１２においては無線移動局装置２００の受信系統を省略し、送信系統のみを示す。

図１２において、無線移動局装置２００が備えるＺＣ系列設定部１０００は、無線基地局装置１００が備えるＺＣ系列設定部１０００と同様であって、無線基地局装置１００から送信される制御情報に含まれている基準系列番号ｒｂ、基準系列長Ｎｂ、およびＲＢ数ｍに基づきＺＣ系列を算出し、マッピング部２０１へ出力する。

マッピング部２０１は、ＺＣ系列設定部１０００から入力されるＺＣ系列を無線移動局装置２００の送信帯域にマッピングし、マッピングされたＺＣ系列をＩＦＦＴ部２０２に出力する。

ＩＦＦＴ部２０２は、マッピング部２０１から入力されるＺＣ系列に対しＩＦＦＴ処理を施し、ＩＦＦＴ処理が施されたＺＣ系列を送信ＲＦ部２０３に出力する。

送信ＲＦ部２０３は、ＩＦＦＴ部から入力されるＺＣ系列に対しＤ／Ａ変換、アップコンバート、増幅等の送信処理を施し、送信処理が施された信号をアンテナ２０４を介して送信する。

このように、本実施の形態によれば、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差がＸｔｈ１（ｍ）以下であるＺＣ系列を用いて系列グループを構成し同一セルに割り当てるため、異なる系列グループ間の相互相関を低減し、セル間干渉を低減することができる。また、本実施の形態によれば、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差がさらにＸｔｈ２（ｍ）より小さいＺＣ系列を系列グループから削除するため、同じ系列グループ間の相互相関を低減し、同じ系列グループが隣接するセルに割り当てられた場合のセル間干渉を低減することができる。

なお、本実施の形態では、ＳＴ１０１において１ＲＢに相当する系列長を基準系列長Ｎｂとする場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、基準系列長Ｎｂを適応的に設定しても良い。例えば、ある系列グループを構成するＺＣ系列のうち、基準となるＺＣ系列が他の系列グループとの相互相関が最も小さいということを考慮し、受信品質が最も悪いセルエッジの無線移動局装置で使用されるＲＢ数に相当する系列長を基準系列長Ｎｂとする。これにより、セル間干渉をさらに低減することができる。

また、本実施の形態では、セル毎に基準系列長Ｎｂを変化させると想定し、無線基地局装置１００から無線移動局装置２００へ基準系列長Ｎｂをシグナリングする場合を例にとって説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、予め全セル共通の基準系列長Ｎｂを決めておけば、シグナリングの必要はない。または、基準系列長Ｎｂの代わりに、基準とするＲＢ数ｍを予め決めておいてもよい。ＲＢ数と系列長は一意に対応づけられるため、基準とするＲＢ数ｍから基準系列長Ｎｂが導出できる。

また、本実施の形態では、系列番号算出部１００２は、基準系列番号ｒｂ、基準系列長Ｎｂ、およびＲＢ数ｍを用いて系列番号ｒを算出する場合を例にとって説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、無線基地局装置１００および無線移動局装置２００が図９に示した系列グループをテーブルとして保持する場合、系列番号算出部１００２は、テーブルを引くことにより系列番号ｒを求めても良い。このテーブルを用いた系列番号ｒの決定方法の一例を以下説明する。例えば基準系列長Ｎｂが固定である前提において、系列長Ｎ、基準系列番号ｒｂの２つのパラメータに対し、それぞれテーブルが用意され、選択できるｒが記述されている。この例においては無線移動局装置１００は、無線基地局装置２００からシグナリングされた系列長Ｎ、基準系列番号ｒｂを受信し、これに対応するテーブルを参照し、記述されているｒの取り得る値からランダムに一つを選択することにより、参照信号として使用すべきＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を決定する。

また、本実施の形態では、パラメータ決定部１００３は、フレーム番号またはスロット番号に基づき使用可能な系列番号ｒの中から１つを選択する場合を例にとって説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、パラメータ決定部１００３は、使用可能な系列番号ｒの中から最小または最大の系列番号を１つ選択しても良い。

また、本実施の形態において、系列グループを生成するさらなる条件として、Cubic Metric（ＣＭ）またはＰＡＰＲが所定の値、例えば、ＱＰＳＫにおけるＣＭまたはＰＡＰＲより大きい系列は使わない、系列グループから削除してもよい。かかる場合、系列グループ間でのＣＭまたはＰＡＰＲの大小の偏りは小さいため、このような条件を追加しても各系列グループの系列数をほぼ均等にでき、各系列グループで使用できる系列数に偏りが生じない。

また、本実施の形態では、周波数領域のＺＣ系列を用いて系列グループを構成する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、時間領域で生成したＺＣ系列を用いて系列グループを構成しても良い。ただし、時間領域のＺＣ系列と周波数領域のＺＣ系列とは、下記の式（９）に示すような関係を満たす。
（ｕ×ｒ）ｍｏｄ（Ｎ）＝Ｎ−１ …（９）

式（９）において、ＮはＺＣ系列長を示し、ｒは時間領域のＺＣ系列の系列番号を示し、ｕは周波数領域のＺＣ系列の系列番号を示す。従って、時間領域のＺＣ系列を用いて系列グループを構成する場合は、基準系列とのｕ／Ｎの差が所定の第１の閾値以下であってかつ第２の閾値以上である、ＺＣ系列を求める。時間領域のＺＣ系列と周波数領域のＺＣ系列とは性質は同様であるため、同様の効果が得られる。

また、本実施の形態では、ＺＣ系列をチャネル推定用参照信号として用いる場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ＣＱＩ推定用参照信号(Sounding ＲＳ)、同期チャネル(Synchronization Channel)、ランダムアクセスのプリアンブル信号、ＣＱＩ信号、またはＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号等としてＺＣ系列を用いても良い。

また、本実施の形態では、無線移動局装置から無線基地局装置に対する参照信号としてＺＣ系列を用いる場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、無線基地局装置から無線移動局装置に対する参照信号としてＺＣ系列を用いる場合でも同様に適用できる。

また、本実施の形態では、参照信号としてＺＣ系列を用いる場合を例にとって説明したが、ＺＣ系列を含んだ他の系列、例えば、下記の式（１０）に示すＧＣＬ(Generalized Chirp-Like)系列ｃ（ｋ）を参照信号として用いても良い。
ｃ（ｋ）＝ａ（ｋ）ｂ（ｋ ｍｏｄ ｍ），ｋ＝０，１，…，Ｎ−１ …（１０）

式（１０）において、Ｎは系列長を示し、Ｎ＝ｓｍ^２（ｓ，ｍは整数）あるいはＮ＝ｔｍ（ｔ，ｍは整数）である。ａ（ｋ）は式（１）または式（２）で表されるＺＣ系列を示し、ｂ（ｋ）は下記の式（１１）で表されるＤＦＴ系列である。

また、本実施の形態では、閾値以下であることを判定条件とする場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限定されず、閾値未満であることを判定条件としても良い。

また、上記各実施の形態では、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を用いて説明を行った。しかし、Ｚａｄｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列は、各式で表される系列に限定されず、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列の一部を繰り返すことにより生成される系列、およびＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列の一部を切り詰める、あるいは、一部を抜き取ることにより生成される系列も含む。

また、本実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、本実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

２００７年６月１９日出願の特願２００７−１６１９３４の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

本発明にかかる系列割当方法、送信方法、無線移動局装置および基地局装置は、異なる系列グループ間の相互相関を低減しつつ、同じ系列グループ間の相互相関を低減することができ、例えば、セルラ無線通信システムに適用できる。

従来技術に係る計算機シミュレーションにより得た、異なる系列番号の組合せにおけるＺＣ系列間の相互相関特性を示す図 従来技術に係る相互相関が大きくなる特定のＺＣ系列の組合せが、隣接するセルに割り当てられた場合のＤＭ−ＲＳのセル間干渉を示す図 従来技術に係るＺＣ系列の割当方法を説明するための図 従来技術に係る系列グループの生成方法を説明するための図 従来技術に係る系列グループ生成方法により生成された系列グループの例を示す図（ＺＣ系列グループ１） 従来技術に係る系列グループ生成方法により生成された系列グループの例を示す図（ＺＣ系列グループ２） 従来技術に係る隣接セルの各ＲＢに、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差が小さいＺＣ系列が割当てられる場合に生じる問題を説明するための図 本発明の一実施の形態に係るセルラ無線通信システムにおける系列割当方法の手順を示すフロー図 本発明の一実施の形態に係る系列割当方法における閾値の設定方法を説明するための図 本発明の一実施の形態に係る系列割当方法により得られる系列グループの例を示す図 本発明の一実施の形態に係る系列グループが割り当てられる無線基地局装置の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係るＺＣ系列設定部の内部の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態に係る無線移動局装置の構成を示すブロック図

Claims (13)

1. セルラ無線通信システムにおける、参照信号として用いる系列の系列割当方法であって、
   系列長Ｎに対する基準系列長Ｎｂおよび系列番号ｒに対する基準系列番号ｒｂを設定する基準設定ステップと、
   ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂとの差の絶対値が、正数である第１閾値以下または未満であって、かつ、前記第１閾値より小さい正数である第２閾値以上となる複数の系列を選択する選択ステップと、
   選択された前記複数の系列を同一セルに割り当てる割当ステップと、
   を有する系列割当方法。
2. 前記参照信号として用いる系列がＣＡＺＡＣ系列またはＺＣ系列である、
   請求項１記載の系列割当方法。
3. 前記第２閾値は、前記系列長Ｎが大きいほどより大きい値をとる、
   請求項１記載の系列割当方法。
4. 無線基地局装置からシグナリングされる系列長Ｎに応じて、正数である第１閾値と、前記第１閾値よりも小さい正数である第２閾値とを設定する設定手段と、
   前記無線基地局装置からシグナリングされる基準系列番号ｒｂを用いて、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂ（ｒは系列番号、Ｎｂは基準系列長）との差の絶対値が、前記第１閾値以下または未満であって、かつ、前記第２閾値以上となる系列を選択する選択手段と、
   選択された前記系列を参照信号として送信する送信手段と、
   を具備する無線移動局装置。
5. 前記参照信号として用いる系列がＣＡＺＡＣ系列またはＺＣ系列である、
   請求項４記載の無線移動局装置。
6. 無線移動局装置における送信方法であって、
   無線基地局装置からシグナリングされる系列長Ｎに応じて、正数である第１閾値と、前記第１閾値よりも小さい正数である第２閾値とを設定し、
   前記無線基地局装置からシグナリングされる基準系列番号ｒｂを用いて、ｒ／Ｎとｒｂ／Ｎｂ（ｒは系列番号、Ｎｂは基準系列長）との差の絶対値が、前記第１閾値以下または未満であって、かつ、前記第２閾値以上となる系列を選択し、
   選択された前記系列を参照信号として送信する、
   送信方法。
7. 前記参照信号として用いる系列がＣＡＺＡＣ系列またはＺＣ系列である、
   請求項６記載の送信方法。
8. 前記第２閾値は、前記系列長Ｎが大きいほどより大きい値をとる、
   請求項６記載の送信方法。
9. 前記基準系列長Ｎｂが前記無線基地局装置からシグナリングされる、
   請求項６記載の送信方法。
10. 前記基準系列長Ｎｂは固定値であり、
    前記系列長Ｎおよび前記基準系列番号ｒｂに対応するテーブルを用いて前記選択を行う、
    請求項６記載の送信方法。
11. ｒ／Ｎ（ｒは系列番号、Ｎは系列長）とｒｂ／Ｎｂ（ｒｂは基準系列番号、Ｎｂは基準系列長）との差の絶対値が、正数である第１閾値以下または未満であって、かつ、前記第１閾値より小さい正数である第２閾値以上となる系列番号を選択する系列番号算出手段と、
    選択された前記系列番号に基づいて、系列を生成する生成手段と、
    を具備する基地局装置。
12. 前記系列はＣＡＺＡＣ系列またはＺＣ系列である、
    請求項１１記載の基地局装置。
13. 前記第２閾値は、前記系列長Ｎが大きいほどより大きい値をとる、
    請求項１１記載の基地局装置。

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