JP5113063B2 - Data transmission method, data transmission device, data reception device, codeword set creation method, and mobile communication method - Google Patents
Data transmission method, data transmission device, data reception device, codeword set creation method, and mobile communication method Download PDFInfo
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Description
本発明は、データ送信方法、データ送信装置、データ受信装置及び符号語セットの作成方法に係り、特に、ZCCZ(Zero Cross Correlation Zone)系列を用いたデータ送信方法、データ送信装置及び符号語セットの作成方法に関する。 The present invention relates to a data transmission method, a data transmission device, a data reception device, and a codeword set creation method, and more particularly, to a data transmission method, a data transmission device, and a codeword set using a ZCCZ (Zero Cross Correlation Zone) sequence. It relates to the creation method.
自己相関関数が、インパルスとなり、相互相関関数がゼロである系列をCDMAの拡散符号として用いるのが理想である。 Ideally, a sequence in which the autocorrelation function is an impulse and the cross-correlation function is zero is used as a CDMA spreading code.
しかしながら、このような、系列は数が少ないことから、自己相関関数と周期相互相関関数がある範囲でゼロとなる一次元系列をZCZ(zero Correlation Zone)Sequenceを拡散符号とするCDMA通信方式が用いられている(例えば、特許文献1参照)。 However, since the number of such sequences is small, a CDMA communication system in which a one-dimensional sequence that becomes zero within a certain range of autocorrelation function and periodic cross-correlation function is ZCZ (zero Correlation Zone) Sequence is a spreading code is used. (For example, refer to Patent Document 1).
また、DFT(Discrete Fourier Transform)の行ベクトルと任意ランダム系列のクロネッカ積をとって、送信する技術も知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、ZCZ系列を拡散符号とする場合では、ZCZ系列の特徴である自己相関関数と相互相関関数がある範囲でゼロとなる(前者をZACZ(Zero Auto Correlation Zone)と言い、後者をZCCZと言う。)特徴が有効活用されていない。 However, when the ZCZ sequence is a spreading code, the autocorrelation function and the cross-correlation function, which are the characteristics of the ZCZ sequence, become zero within a certain range (the former is called ZACZ (Zero Auto Correlation Zone) and the latter is called ZCCZ). .) Features are not being used effectively.
また、DFTの行ベクトルと任意ランダム系列のクロネッカ積をとって、信号を生成する方法では、装置構成が大規模となるという問題がある。 Further, the method of generating a signal by taking a Kronecker product of a DFT row vector and an arbitrary random sequence has a problem that the apparatus configuration becomes large.
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、ZCCZ系列を有効活用し、装置規模を大きくしないデータ送信方法、データ送信装置、データ受信装置、符号語セットの作成方法及び移動通信方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a data transmission method, a data transmission device, a data reception device, a codeword set creation method, and a mobile communication method that make effective use of ZCCZ sequences and do not increase the device scale. It is intended to do.
上記目的を達成するために、本発明の時系列データ{x0、x1、・・・}を、ZCCZ系列を用いて送信するデータ送信方法は、ZCCZ系列をZ(z0、z1、・・・、zN−1)(Nは、2以上の自然数)とした場合、送信装置は
時系列データをM個毎に、区切って、送信データX(x0、x1、・・・、xM−1)(Mは、2以上の自然数)を生成し、
更に、送信装置は、In order to achieve the above object, the data transmission method for transmitting the time series data {x 0 , x 1 ,...} According to the present invention using the ZCCZ sequence includes the ZCCZ sequence as Z (z 0 , z 1 , .., Z N-1 ) (N is a natural number greater than or equal to 2), the transmission device divides the time-series data into M pieces and transmits the transmission data X (x 0 , x 1 ,. , X M-1 ) (M is a natural number of 2 or more),
Furthermore, the transmission device
また、上記目的を達成するために、本発明の送信方法における前記ZCCZ系列は、次のステップ1〜ステップ3のステップにより生成されたZCCZ系列であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the ZCCZ sequence in the transmission method of the present invention is a ZCCZ sequence generated by the
ステップ1:K(Kは、2以上の自然数)次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一であるL(Lは、2以上の自然数)個の対角行列の内の二つの対角成分を対角成分B1及び対角成分B2としたとき、
対角成分B1=b10b11・・・b1(K−1) ・・・(2)
対角成分B2=b20b21・・・b2(K−1) ・・・(3)
とし、これから、
b10/b20、b11/b21、・・・b1(K−1)/b2(K−1)
を求めるステップ
ステップ2:ステップ1で求めた(b10/b20、b11/b21、・・・b1(K−1)/b2(K−1))を対角成分とする対角行列を対角行列Λ1/2とし、更に、K次のDFT行列をFKとしたとき、
[FK]・[Λ1/2] ・・・(4)
の演算を行うステップ
ステップ3:ステップ2の演算結果のK個のK次のベクトルから、長さK×KのZCCZ系列を生成するステップ
また、上記目的を達成するために、本発明のZCCZ系列は、送信装置又は使用者毎に、異なる系列であるように構成することができる。Step 1: K (K is a natural number of 2 or more) Two diagonal components of L (L is a natural number of 2 or more) diagonal matrices in which the absolute values of the respective diagonal components are the same Is a diagonal component B 1 and a diagonal component B 2 ,
Diagonal component B 1 = b 10 b 11 ... B 1 (K−1) (2)
Diagonal component B 2 = b 20 b 21 ... B 2 (K−1) (3)
And from now on
b 10 / b 20, b 11 / b 21, ··· b 1 (K-1) / b 2 (K-1)
Step 2: A pair having diagonal components of (b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... B 1 (K−1) / b 2 (K−1) ) determined in
[F K ] · [Λ 1/2 ] (4)
Step 3: A step of generating a ZCCZ sequence of length K × K from the K K-order vectors of the calculation result of
また、上記目的を達成するために、本発明の送信方法における送信信号を擬周期化して、送信するように構成することができる。 Moreover, in order to achieve the said objective, it can comprise so that the transmission signal in the transmission method of this invention may be pseudo-cycled and transmitted.
また、上記目的を達成するために、本発明の送信方法における送信データの一つが、マルチパス特性測定用のパイロットデータであるように構成することができる。 In order to achieve the above object, one of transmission data in the transmission method of the present invention can be configured to be pilot data for multipath characteristic measurement.
また、上記目的を達成するために、本発明の時系列データ{x0、x1、・・・}を、ZCCZ系列を用いて送信するデータ送信装置は、
ZCCZ系列をZ(z0、z1、・・・、zN−1)(Nは、2以上の自然数)とした場合、
時系列データをM個毎に、区切って、送信データX(x0、x1、・・・、xM−1)(Mは、2以上の自然数)を生成する手段とIn order to achieve the above object, a data transmitting apparatus that transmits time-series data {x 0 , x 1 ,...} According to the present invention using a ZCCZ sequence,
When the ZCCZ series is Z (z 0 , z 1 ,..., Z N−1 ) (N is a natural number of 2 or more),
Means for generating transmission data X (x 0 , x 1 ,..., X M−1 ) (M is a natural number of 2 or more) by dividing time-series data into M pieces.
また、上記目的を達成するために、本発明の送信装置における前記ZCCZ系列は、次の手段1〜手段3の手段により生成されたZCCZ系列であることを特徴とするデータ送信装置。
In order to achieve the above object, the data transmission apparatus characterized in that the ZCCZ sequence in the transmission apparatus of the present invention is a ZCCZ sequence generated by means of the following
手段1:K(Kは、2以上の自然数)次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一であるL(Lは、2以上の自然数)個の対角行列の内の二つの対角成分を対角成分B1及び対角成分B2としたとき、
対角成分B1=b10b11・・・b1(K−1) ・・・(2)
対角成分B2=b20b21・・・b2(K−1) ・・・(3)
とし、これから、
b10/b20、b11/b21、・・・b1(K−1)/b2(K−1)
を求める手段
手段2:手段1で求めた(b10/b20、b11/b21、・・・b1(K−1)/b2(K−1))を対角成分とする対角行列を対角行列Λ1/2とし、更に、K次のDFT行列をFKとしたとき、
[FK]・[Λ1/2] ・・・(4)
の演算を行う手段
手段3:手段2による演算結果のK個のK次のベクトルから、長さK×KのZCCZ系列を生成する手段
また、上記目的を達成するために、本発明の符号語セットの作成方法は、
ZCCZ系列をZ(z0、z1、・・・、zN−1)(Nは、2以上の自然数)とし、
既存の符号語セットの符号語をX(x0、x1、・・・、xM−1)(Mは、2以上の自然数)としたとき、Means 1: K (K is a natural number of 2 or more) Two diagonal components of L (L is a natural number of 2 or more) diagonal matrices in which the absolute values of the respective diagonal components are the same Is a diagonal component B 1 and a diagonal component B 2 ,
Diagonal component B 1 = b 10 b 11 ... B 1 (K−1) (2)
Diagonal component B 2 = b 20 b 21 ... B 2 (K−1) (3)
And from now on
b 10 / b 20, b 11 / b 21, ··· b 1 (K-1) / b 2 (K-1)
Means 2: A pair having diagonal components of (b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... B 1 (K−1) / b 2 (K−1) ) obtained by
[F K ] · [Λ 1/2 ] (4)
Means 3: Means for generating a ZCCZ sequence of length K × K from the K Kth-order vectors of the result of computation by
The ZCCZ series is Z (z 0 , z 1 ,..., Z N−1 ) (N is a natural number of 2 or more),
When the codeword of the existing codeword set is X (x 0 , x 1 ,..., X M−1 ) (M is a natural number of 2 or more),
また、上記目的を達成するために、本発明の符号語セットの作成方法における前記ZCCZ系列は、次の1〜3のステップにより生成されたZCCZ系列であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the ZCCZ sequence in the codeword set creation method of the present invention is a ZCCZ sequence generated by the
ステップ1:K(Kは、2以上の自然数)次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一であるL(Lは、2以上の自然数)個の対角行列の内の二つの対角成分を対角成分B1及び対角成分B2としたとき、
対角成分B1=b10b11・・・b1(K−1) ・・・(2)
対角成分B2=b20b21・・・b2(K−1) ・・・(3)
とし、これから、
b10/b20、b11/b21、・・・b1(K−1)/b2(K−1)
を求めるステップ
ステップ2:ステップ1で求めた(b10/b20、b11/b21、・・・b1(K−1)/b2(K−1))を対角成分とする対角行列を対角行列Λ1/2とし、更に、K次のDFT行列をFKとしたとき、
[FK]・[Λ1/2] ・・・(4)
の演算を行うステップ
ステップ3:ステップ2の演算結果のK個のK次のベクトルから、長さK×KのZCCZ系列を生成するステップ
また、上記目的を達成するために、本発明の移動通信方法は、複数のゾーンのそれぞれにおいて基地局と移動端末との間で、当該ゾーンに割当てられたZCCZ系列セットの内の一つのZCCZ系列を用いて通信を行う移動通信方法であって、移動端末又は基地局は、送信するデータを、前記ZCCZ系列によるクロネッカ積の演算を施して、基地局又は移動端末に送信して、通信を行うように構成することができる。Step 1: K (K is a natural number of 2 or more) Two diagonal components of L (L is a natural number of 2 or more) diagonal matrices in which the absolute values of the respective diagonal components are the same Is a diagonal component B 1 and a diagonal component B 2 ,
Diagonal component B 1 = b 10 b 11 ... B 1 (K−1) (2)
Diagonal component B 2 = b 20 b 21 ... B 2 (K−1) (3)
And from now on
b 10 / b 20, b 11 / b 21, ··· b 1 (K-1) / b 2 (K-1)
Step 2: A pair having diagonal components of (b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... B 1 (K−1) / b 2 (K−1) ) determined in
[F K ] · [Λ 1/2 ] (4)
Step 3: A step of generating a ZCCZ sequence of length K × K from the K K-order vectors of the calculation result of
ZCCZ系列を有効活用し、装置規模を大きくしないデータ送信方法、データ送信装置、データ受信装置、符号語セットの作成方法及び移動通信方法を提供するができる。 It is possible to provide a data transmission method, a data transmission device, a data reception device, a codeword set creation method, and a mobile communication method that effectively utilize a ZCCZ sequence and do not increase the device scale.
先ず、N行、N列のDFT(Discrete
Fourier TransforN)行列について説明する。First, N rows and N columns of DFT (Discrete)
(Fourier TransN) matrix will be described.
N行、N列のDFT行列FNを、
FN=[fN(i,j)] ・・・(5)
とする。なお、N次逆DFT行列FNをも同じである。N rows and N columns of a DFT matrix F N ,
F N = [f N (i, j)] (5)
And Incidentally, the same also N-order inverse DFT matrix F N.
ここで、iは、行番号で、0≦i≦N−1であり、jは、列番号で、0≦j≦N−1である。
Here, i is a row number and 0 ≦ i ≦ N−1, and j is a column number and 0 ≦ j ≦
また、fN(i,j)=exp(2π√-1ij/N)/√N ・・・(6)
である。F N (i, j) = exp (2π√-1ij / N) / √N (6)
It is.
また、単位円をN分割した点に相当する変数WNを、図1に示すように、次のように定義する。Further, as shown in FIG. 1, a variable W N corresponding to a point obtained by dividing the unit circle into N is defined as follows.
WN≡exp(2π√-1)/N ・・・(7)
このWNを用いると、DFT行列FNは、図2に示すようになる。W N ≡exp (2π√-1) / N (7)
When this W N is used, the DFT matrix F N becomes as shown in FIG.
なお、WNは回転子であり、以下の関係が成立する。W N is a rotor, and the following relationship is established.
WN N=ej2π=1 ・・・(8)
WN N−k=WN 2N−k=・・・=WN −k
・・・(9)
図2に示すように、N行N列のDFT行列FNは、ベクトルfN、0、ベクトルfN、1・・・ベクトルfN、N−1のN個の行ベクトルを有している。この行ベクトル同士は、周期相互相関が全てのシフト(ゼロシフトを除く)において、ゼロである。W N N = e j2π = 1 (8)
W N N−k = W N 2N−k = ・ ・ ・ = W N −k
... (9)
As shown in FIG. 2, the N-row N-column DFT matrix F N has N row vectors of vectors f N, 0 , vectors f N, 1, ..., Vectors f N, N−1 . . The row vectors have zero periodic cross-correlation in all shifts (excluding zero shift).
したがって、図3に示すように、送信装置#0、送信装置#1、・・・、送信装置#(N−1)の送信データ:データSO、データS1・・・データS(N−1)を、それぞれ、行ベクトルfN、0、行ベクトルfN、1・・・行ベクトルfN、N−1を用いて、Therefore, as shown in FIG. 3, transmission data of
として、送信することにより、複数の送信装置から、相関なく、データを送信することができる。
As a result, data can be transmitted from a plurality of transmission devices without correlation.
しかしながら、図3の方法では、使用できる行ベクトルが、64次のDFT行列FNを用いたとしても、64個しかないので、それより多くの送信装置には、対応できない。また、多くの送信装置に対応しようとすると、DFT行列FNの次数を大きくする必要があり、その結果、送信装置及び受信装置に装置構成が大規模となる。However, in the method of FIG. 3, the row vector that can be used, even with 64-order DFT matrix F N, since 64 only, it more transmission apparatus can not cope. Also, when you try to address many of the transmitting apparatus, it is necessary to increase the order of the DFT matrix F N, as a result, device configuration becomes large in transmitter and receiver.
そこで、装置規模を大きくしないデータ送信方法、データ送信装置及び符号語セットの作成方法について、説明する。 Therefore, a data transmission method, a data transmission device, and a codeword set creation method that do not increase the device scale will be described.
本発明では、DFTの行ベクトルの代わりに、ZCCZ系列を用いる。 In the present invention, a ZCCZ sequence is used instead of the DFT row vector.
例えば、図4に示すように、送信装置#0、送信装置#1・・・送信装置#(N−1)は、その送信データ(長さM):データSO、データS1・・・データS(N−1)を、それぞれ、ZCCZ系列0、ZCCZ系列1・・・ZCCZ系列(N−1)を用いて、次の信号を生成して送信する。For example, as shown in FIG. 4, the
ところで、ZCCZ系列は、ZCZ系列を含む関係にある。つまり、上述したように、ZCZ系列は、周期自己相関関数と周期相互相関関数がある範囲でゼロとなる一次元系列であるが、ZCCZ系列の組は、その内の任意の二つの系列の周期相互相関関数がある範囲でゼロとなるものである。
By the way, the ZCCZ sequence has a relationship including the ZCZ sequence. That is, as described above, the ZCZ sequence is a one-dimensional sequence that is zero within a certain range of the periodic autocorrelation function and the periodic cross-correlation function, but the set of ZCCZ sequences is the period of any two of the sequences. The cross-correlation function is zero within a certain range.
このように、ZCCZ系列は、周期相互相関が0シフトの近傍のシフトにおいてのみゼロであるので、ZCCZ系列と、送信データ列とでクロネッカ積をとって、送信することにより、実質的に、相関なくデータを送信することができる。 As described above, since the ZCCZ sequence has a periodic cross-correlation that is zero only in a shift in the vicinity of 0 shift, the KCC is multiplied by the ZCCZ sequence and the transmission data sequence, and transmission is substantially performed. Data can be transmitted.
したがって、送信装置#0、送信装置#1、・・・、送信装置#(N−1)からの信号を受信する受信装置は、ZCCZ系列0、ZCCZ系列1、・・・、ZCCZ系列(N−1)の整合フィルタによって、データSO、データS1・・・データS(N−1)を受信することができる。Therefore, the
また、DFT行列FNの行ベクトルは一般的に多相信号となるが、ZCCZ系列では、2相又は4相で設計できるので、この点からも装置規模を小さくすることができる。Although the row vectors of the DFT matrix F N is the general multi-phase signals, the ZCCZ sequence, so can be designed in a two-phase or four-phase, can also be reduced apparatus size from this point.
なお、各送信装置からの信号は、擬周期化した擬周期信号を送信するようにしてもよい。擬周期信号は、信号の前半及び後半の一部をコピーして、それを信号の後部及び前部に付加する。または、信号の後半の一部をコピーして、それを信号の前部に付加するようにしたものである(OFDM(Orthogonal
Frequency Division Multiplex)では、「ガードインターバル」と言われている)。In addition, you may make it transmit the pseudo-periodic signal which made the signal from each transmission device pseudo-periodic. The pseudo-periodic signal copies a part of the first half and second half of the signal and adds it to the rear and front of the signal. Alternatively, a part of the latter half of the signal is copied and added to the front of the signal (OFDM (Orthogonal).
(Frequency Division Multiplex) is referred to as “guard interval”).
図5に二つのZCZ系列を示す。図5に示す信号Aを信号Aのマッチドフィルタに印加するとその出力から、図6(A)に示されているように、
000000080000000
の出力が得られ、
信号Aを信号Bのマッチドフィルタに印加するとその出力から、図6(B)に示されているように、
000000000000000
の出力が得られる。FIG. 5 shows two ZCZ series. When the signal A shown in FIG. 5 is applied to the matched filter of the signal A, as shown in FIG.
000000080000000
Output
When signal A is applied to the matched filter of signal B, from its output, as shown in FIG.
000000000000000000
Is obtained.
同様に、図5に示す信号Bを信号Bのマッチドフィルタに印加するとその出力から、
000000080000000
の出力が得られ、
信号Bを信号Aのマッチドフィルタに印加するとその出力から
000000000000000
が得られる。Similarly, when the signal B shown in FIG. 5 is applied to the matched filter of the signal B, from the output,
000000080000000
Output
When signal B is applied to the matched filter of signal A, 000000000000000000 from its output
Is obtained.
図6(A)の出力が得られる場合において、マルチパスが発生すると、図7に示されるようなフィルタの出力となる。 In the case where the output of FIG. 6A is obtained, when multipath occurs, the output of the filter as shown in FIG. 7 is obtained.
図7では、雑音の無い時間領域に、反射波(MP1、MP2)を得ることができるので、マルチパス特性を正確に得ることが可能となる。 In FIG. 7, since reflected waves (MP1, MP2) can be obtained in a time domain without noise, it is possible to accurately obtain multipath characteristics.
なお、一般に、回路に整合する信号とは、インパルス応答を時間逆転して複素共役にした信号であり、所定の信号のマッチドフィルタは、所定の信号の時間を逆転して、複素共役にしたインパルス応答の回路である。 In general, a signal that matches a circuit is a signal obtained by reversing the impulse response in time to form a complex conjugate, and a matched filter of a given signal reverses the time of the given signal to produce a complex conjugate. It is a response circuit.
例えば、4チップ信号(-j 1 1 1 )の整合フィルタは、インパルス応答が(1 1 1 j)の回路である。
(ZCCZ系列の生成方法)
次に、アダマール行列からZCCZ系列を生成する方法について説明する。For example, a matched filter for a 4-chip signal (−
(ZCCZ sequence generation method)
Next, a method for generating a ZCCZ sequence from a Hadamard matrix will be described.
先ず、4次の場合で説明する。 First, a quaternary case will be described.
(第1のステップ)
4次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一である4個の対角行列をB1〜B4とし、対角行列をB1〜B4のそれぞれの対角成分を対角成分B1、対角成分B2、対角成分B3及び対角成分B4としたとき、対角成分B1、対角成分B2、対角成分B3及び対角成分B4は、次のように示される。(First step)
The four diagonal matrices having the same absolute value of the fourth-order diagonal components are defined as B 1 to B 4, and the diagonal components of B 1 to B 4 are defined as the diagonal components B 1. , Diagonal component B 2 , diagonal component B 3 and diagonal component B 4 , diagonal component B 1 , diagonal component B 2 , diagonal component B 3 and diagonal component B 4 are as follows: Shown in
対角成分B1=(b00 b01 b02 b03)=(1111) ・・・(10)
対角成分B2=(b10 b11 b12 b13)=(1-11-1) ・・・(11)
対角成分B3=(b20 b21 b32 b23)=(11-1-1) ・・・(12)
対角成分B4=(b30 b31 b32 b33)=(1-1-11) ・・・(13)
なお、対角成分B2、対角成分B3及び対角成分B4は、4行4列のアダマール行列Diagonal component B 1 = (b 00 b 01 b 02 b 03 ) = (1111) (10)
Diagonal component B 2 = (b 10 b 11 b 12 b 13 ) = (1-11-1) (11)
Diagonal component B 3 = (b 20 b 21 b 32 b 23 ) = (11-1-1) (12)
Diagonal component B 4 = (b 30 b 31 b 32 b 33 ) = (1-1-111) (13)
The diagonal component B 2 , the diagonal component B 3, and the diagonal component B 4 are 4 × 4 Hadamard matrices.
から作成したものである。
It was created from.
この4つの対角成分から、
次に、二つの対角成分を選択する(任意に選択する)。From these four diagonal components,
Next, two diagonal components are selected (selected arbitrarily).
対角成分B1=(b00 b01 b02 b03)=(1111)
対角成分B2=(b10 b11 b12 b13)=(1-11-1) ・・・(14)
(第2のステップ)
次いで、第1のステップで選択された二つの対角成分において、対応する成分の比を、各成分毎に求める。Diagonal component B 1 = (b 00 b 01 b 02 b 03 ) = (1111)
Diagonal component B 2 = (b 10 b 11 b 12 b 13 ) = (1-11-1) (14)
(Second step)
Next, in the two diagonal components selected in the first step, a ratio of corresponding components is obtained for each component.
b00/b10、b01/b11、b02/b12、b03/b13=(1-11-1)・・・(15)
なお、このとき、対応する成分の比の和がゼロであることが必要である(式(15)のものでは、1−1+1−1=0)。b 00 / b 10 , b 01 / b 11 , b 02 / b 12 , b 03 / b 13 = (1-11-1) (15)
At this time, the sum of the ratios of the corresponding components needs to be zero (1-1 + 1-1 = 0 in the formula (15)).
b00/b10+b01/b11+b02/b12+b03/b13=0 ・・・(16)
(第3のステップ)
第2のステップで求めた(b00/b10、b01/b11、b02/b12、b03/b13)を対角成分とする対角行列Λ1/2とし、更に、4次のDFT行列をF4としたとき、
[F4]・[Λ1/2] ・・・(17)
を求める。その結果、次の式が得られたとする。b 00 / b 10 + b 01 / b 11 + b 02 / b 12 + b 03 / b 13 = 0 (16)
(Third step)
A diagonal matrix Λ 1/2 having diagonal components (b 00 / b 10 , b 01 / b 11 , b 02 / b 12 , b 03 / b 13 ) obtained in the second step is used, and 4 when the next of DFT matrix and the F 4,
[F 4 ] · [Λ 1/2 ] (17)
Ask for. As a result, the following equation is obtained.
式(18)の16個の行列の要素を、並べなおして、シーケンスA1(a00、a01、・・・、a32、a33)を得る。
The elements of the 16 matrices of Equation (18) are rearranged to obtain the sequence A1 (a 00 , a 01 ,..., A 32 , a 33 ).
このシーケンスA1が、ZCZ系列となる、
これを、具体的に説明する。This sequence A1 becomes a ZCZ series.
This will be specifically described.
[F4]は、次の式で示せる。[F 4 ] can be expressed by the following equation.
ここで、[Λ1/2]の対角成分が、(1−1 1−1)の場合は、式(18)は、
Here, when the diagonal component of [Λ 1/2 ] is (1-1 1-1), Equation (18) is
となり、
[Λ1/2]の対角成分が、(1 1 −1−1)の場合の式(18)は、
And
Equation (18) when the diagonal component of [Λ 1/2 ] is (1 1 -1-1) is
となる。
It becomes.
式(20)から、ZCZ系列
A1=(1-11-11j-1-j11111-j-1j) ・・・(22)
が得られ、
(21)から、ZCZ系列
A2=(11-1-11-j1-j1-1-111j1j) ・・・(23)
が得られる。From the equation (20), the ZCZ sequence A1 = (1-11-1-11j-1-j11111-j-1j) (22)
Is obtained,
From (21), ZCZ sequence A2 = (11-1-11-j1-j1-11-111j1j) (23)
Is obtained.
図8に、ZCZ系列A1の相関を示す。これによれば、ゼロシフトで相関がゼロで、4シフト毎に、相関が発生する。 FIG. 8 shows the correlation of the ZCZ sequence A1. According to this, the correlation is zero at zero shift, and the correlation occurs every 4 shifts.
ZCZ系列A2についても同様の相関となる。 The same correlation is obtained for the ZCZ sequence A2.
なお、二つのシフトでゼロとなるZCZ系列で良ければ、ZCZ系列A1から、二つシフトした系列を用いることができる。 If a ZCZ sequence that becomes zero by two shifts is acceptable, a sequence shifted by two from the ZCZ sequence A1 can be used.
以上は、4次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一である4個の対角行列の場合であった。同様に、8次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一である8個の対角行列をB1〜B8とし、対角行列をB1〜B8のそれぞれの対角成分を対角成分B1〜対角成分B8としたとき、対角成分B1〜対角成分B8は、次のように示される。The above is the case of four diagonal matrices in which the absolute values of the fourth-order diagonal components are the same. Similarly, eight diagonal matrices having the same absolute value of each of the eighth-order diagonal components are defined as B 1 to B 8 , and the diagonal matrices are defined as diagonal components of B 1 to B 8 . When the component B 1 to the diagonal component B 8 are used, the diagonal component B 1 to the diagonal component B 8 are expressed as follows.
対角成分B1=(b00 b01・・・b07)=(11111111) ・・・(24)
対角成分B2=(b10 b11・・・b17)=(1-11-11-11-1) ・・・(25)
対角成分B3=(b20 b21・・・b27)=(11-1-111-1-1) ・・・(26)
対角成分B4=(b30 b31・・・b37)=(1-1-111-1-11) ・・・(27)
対角成分B5=(b40 b41・・・b47)=(1111-1-1-1-1) ・・・(28)
対角成分B6=(b50 b51・・・b57)=(1-11-1-11-11) ・・・(29)
対角成分B7=(b60 b61・・・b67)=(11-1-1-1-111) ・・・(30)
対角成分B8=(b70 b71・・・b77)=(1-1-11-111-1) ・・・(31)
この対角成分B1〜対角成分B8を用いても、同様に、8次のDFT行列F8により、長さ64のZCZ系列を得ることができる。このZCZ系列は、8シフト毎に、相関が発生する。Diagonal component B 1 = (b 00 b 01 ... B 07 ) = (11111111) (24)
Diagonal component B 2 = (b 10 b 11 ... B 17 ) = (1-11-11-11-1) (25)
Diagonal component B 3 = (b 20 b 21 ... B 27 ) = (11-1-111-1-1) (26)
Diagonal component B 4 = (b 30 b 31 ... B 37 ) = (1-1-1111-1-11) (27)
Diagonal component B 5 = (b 40 b 41 ... B 47 ) = (1111-1-1-1) (28)
Diagonal component B 6 = (b 50 b 51 ... B 57 ) = (1-11-1-11-11) (29)
Diagonal component B 7 = (b 60 b 61 ... B 67 ) = (11-1-1-1-111) (30)
Diagonal component B 8 = (b 70 b 71 ... B 77 ) = (1-1−11-1111-1) (31)
Similarly, using the diagonal component B 1 to the diagonal component B 8 , a length 64 ZCZ sequence can be obtained by the eighth-order DFT matrix F 8 . In the ZCZ sequence, a correlation occurs every 8 shifts.
一般的に、図10に示すように、3つのステップにより、ZCZ系列を生成することができる。 In general, as shown in FIG. 10, a ZCZ sequence can be generated by three steps.
ステップ1:K(Kは、2以上の自然数)次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一であるL(Lは、2以上の自然数)個の対角行列の内の二つの対角成分を対角成分B1及び対角成分B2としたとき、
対角成分B1=b10 b11・・・b1(K−1) ・・・(32)
対角成分B2=b20 b21・・・b2(K−1) ・・・(33)
とし、これから、
b10/b20、b11/b21、・・・b1(K−1)/b2(K−1)
を求めるステップ
ステップ2:ステップ1で求めた(b10/b20、b11/b21、・・・b1(K−1)/b2(K−1))を対角成分とする対角行列を対角行列Λ1/2とし、更に、K次のDFT行列をFKとしたとき、
[FK]・[Λ1/2] ・・・(34)
の演算を行うステップ
ステップ3:ステップ2の演算結果のK個のK次のベクトルから、長さK×KのZCZ系列を生成するステップ
なお、上述したように、ZCCZ系列は、ZCZ系列を含む関係にあるので、ZCZ系列を生成は、ZCCZ系列を生成するものであもある。
(符号語セットの作成方法)
ZCCZ系列を用いて、新しい符号語セットを作成することができる。Step 1: K (K is a natural number of 2 or more) Two diagonal components of L (L is a natural number of 2 or more) diagonal matrices in which the absolute values of the respective diagonal components are the same Is a diagonal component B 1 and a diagonal component B 2 ,
Diagonal component B 1 = b 10 b 11 ... B 1 (K−1) (32)
Diagonal component B 2 = b 20 b 21 ... B 2 (K−1) (33)
And from now on
b 10 / b 20, b 11 / b 21, ··· b 1 (K-1) / b 2 (K-1)
Step 2: A pair having diagonal components of (b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... B 1 (K−1) / b 2 (K−1) ) determined in
[F K ] · [Λ 1/2 ] (34)
Step 3: Step of generating a ZCZ sequence of length K × K from the K K-th order vectors of the calculation result of
(How to create a codeword set)
A new codeword set can be created using the ZCCZ sequence.
例えば、図11に示すように、長さQの符号語セットのP個の符号語SO、符号語S1・・・符号語S(P−1)を、それぞれ、ZCCZ系列0、ZCCZ系列1・・・ZCCZ系列(P−1)を用いて、For example, as shown in FIG. 11, P codewords S O , codeword S 1 ... Codeword S (P−1) of a codeword set of length Q are respectively converted into a ZCCZ sequence 0 and a ZCCZ sequence. 1 ... Using the ZCCZ series (P-1) ,
(ZCCZ系列の生成装置)
図12に示すように、3つの手段により、ZCCZ系列を生成することができる。
(Generator for ZCCZ series)
As shown in FIG. 12, a ZCCZ sequence can be generated by three means.
手段1:K(Kは、2以上の自然数)次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一であるL(Lは、2以上の自然数)個の対角行列の内の二つの対角成分を対角成分B1及び対角成分B2としたとき、
対角成分B1=b10b11・・・b1(K−1) ・・・(35)
対角成分B2=b20b21・・・b2(K−1) ・・・(36)
とし、これから、
b10/b20、b11/b21、・・・b1(K−1)/b2(K−1)
を求める手段
手段2:手段1で求めた(b10/b20、b11/b21、・・・b1(K−1)/b2(K−1))を対角成分とする対角行列を対角行列Λ1/2とし、更に、K次のDFT行列をFKとしたとき、
[FK]・[Λ1/2] ・・・(37)
の演算を行う手段
手段3:手段2の演算結果のK個のK次のベクトルから、長さK×KのZCCZ系列を生成する手段
(移動通信方法)
複数のゾーンのそれぞれにおいて基地局と移動端末との間で、当該ゾーンに割当てられたZCCZ系列セットの内の一つのZCCZ系列を用いて通信を行う移動通信方法について、説明する。Means 1: K (K is a natural number of 2 or more) Two diagonal components of L (L is a natural number of 2 or more) diagonal matrices in which the absolute values of the respective diagonal components are the same Is a diagonal component B 1 and a diagonal component B 2 ,
Diagonal component B 1 = b 10 b 11 ... B 1 (K−1) (35)
Diagonal component B 2 = b 20 b 21 ... B 2 (K−1) (36)
And from now on
b 10 / b 20, b 11 / b 21, ··· b 1 (K-1) / b 2 (K-1)
Means 2: A pair having diagonal components of (b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... B 1 (K−1) / b 2 (K−1) ) obtained by
[F K ] · [Λ 1/2 ] (37)
Means 3: Means for generating a ZCCZ sequence of length K × K from the K K-order vectors of the computation result of means 2 (mobile communication method)
A mobile communication method for performing communication between a base station and a mobile terminal in each of a plurality of zones using one ZCCZ sequence of ZCCZ sequence sets assigned to the zone will be described.
基地局A、B、Cは、それぞれ、ゾーン101、102、103内の移動端末と通信を行う。本発明では、ゾーン101、102、103に対して、通信に用いるZCCZ系列セットを事前に割り当てておく。例えば、図13に示すように、ゾーン101には、ZCCZ1のセット、ゾーン102には、ZCCZ2のセット、ゾーン103には、ZCCZ3のセットを割り当てておく。 Base stations A, B, and C communicate with mobile terminals in zones 101, 102, and 103, respectively. In the present invention, a ZCCZ sequence set used for communication is assigned to the zones 101, 102, and 103 in advance. For example, as shown in FIG. 13, a ZCCZ1 set is assigned to the zone 101, a ZCCZ2 set is assigned to the zone 102, and a ZCCZ3 set is assigned to the zone 103.
移動端末は、ゾーン101では、基地局Aによって割り当てられたZCCZ1のセットの中の一つを用いて、基地局Aと通信を行う。同様に、移動端末は、ゾーン102では、基地局Bによって割り当てられたZCCZ2のセットの中の一つを用いて、基地局Bと通信を行い、ゾーン103では、基地局Cによって割り当てられたZCCZ3のセットの中の一つを用いて、基地局Cと通信を行う。 In the zone 101, the mobile terminal communicates with the base station A using one of the set of ZCCZ1 allocated by the base station A. Similarly, the mobile terminal communicates with base station B using one of the set of ZCCZ2 assigned by base station B in zone 102, and ZCCZ3 assigned by base station C in zone 103. Communicate with the base station C using one of the sets.
なお、ZCCZ1のセットは、
ZCCZ10
ZCCZ11
・
・
ZCCZ1X
のX個のZCCZ系列から構成され、
ZCCZ2のセットは、
ZCCZ20
ZCCZ21
・
・
ZCCZ2Y
のY個のZCCZ系列から構成され、
ZCCZ3のセットは、
ZCCZ30
ZCCZ31
・
・
ZCCZ3Z
のZ個のZCCZ系列から構成されている。In addition, the set of ZCCZ1 is
ZCCZ10
ZCCZ11
・
・
ZCCZ1X
Of X ZCCZ series,
The ZCCZ2 set is
ZCCZ20
ZCCZ21
・
・
ZCCZ2Y
Of Y ZCCZ series,
The ZCCZ3 set is
ZCCZ30
ZCCZ31
・
・
ZCCZ3Z
Of Z ZCCZ series.
本発明は、具体的に開示された実施例に限定されるものではなく、特許請求した本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変形例や実施例が考えられる。そのため、上述の実施例は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであり、明細書の本文にはなんら拘束されない。 The present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments, and various modifications and embodiments are possible without departing from the scope of the claimed invention. For this reason, the above-described embodiments are merely examples in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, and is not restricted by the text of the specification.
本件国際出願は、2006年9月15日に出願した日本国特許出願2006−251182号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願日本国特許出願2006−251182号の全内容を本国際出願に援用する。 This international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2006-251182 filed on Sep. 15, 2006. The entire contents of Japanese Patent Application No. 2006-251182 are hereby incorporated by reference. Included in international applications.
Claims (10)
ZCCZ系列をZ(z0、z1、・・・、zN-1)(Nは、2以上の自然数)とした場合、
送信装置は、時系列データをM個毎に、区切って、送信データX(x0、x1、・・・、xM-1)(Mは、2以上の自然数)を生成し、更に
送信装置は、
前記ZCCZ系列は、
K(Kは、2以上の自然数)次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一であるL(Lは、2以上の自然数)個の対角行列の内の二つの対角成分を対角成分B 1 及び対角成分B 2 としたとき、
対角成分B 1 =b 10 b 11 ・・・b 1(K-1) ・・・(2)
対角成分B 2 =b 20 b 21 ・・・b 2(K-1) ・・・(3)
とし、これから、
b 10 /b 20 、b 11 /b 21 、・・・b 1(K-1) /b 2(K-1)
を求める第1のステップと、
前記第1のステップで求めた(b 10 /b 20 、b 11 /b 21 、・・・b 1(K-1) /b 2(K-1) )を対角成分とする対角行列を対角行列Λ 1/2 とし、更に、K次のDFT行列をF K としたとき、
[F K ]・[Λ 1/2 ] ・・・(4)
の演算を行う第2のステップと、
前記第2のステップの演算結果のK個のK次のベクトルから、長さK×KのZCCZ系列を生成する第3のステップと、
により生成されたZCCZ系列であることを特徴とするデータ送信方法。A data transmission method for transmitting time series data {x 0 , x 1 ,...} Using a ZCCZ sequence,
When the ZCCZ sequence is Z (z 0 , z 1 ,..., Z N-1 ) (N is a natural number of 2 or more),
The transmission apparatus divides the time-series data into M pieces, generates transmission data X (x 0 , x 1 ,..., X M-1 ) (M is a natural number of 2 or more), and further transmits The device
The ZCCZ series is
K (K is a natural number of 2 or more) Two diagonal components of L (L is a natural number of 2 or more) diagonal matrices having the same absolute value of each of the diagonal components are diagonal. When component B 1 and diagonal component B 2 are used,
Diagonal component B 1 = b 10 b 11 ... B 1 (K-1) (2)
Diagonal component B 2 = b 20 b 21 ... B 2 (K-1) (3)
And from now on
b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... b 1 (K-1) / b 2 (K-1)
A first step for determining
A diagonal matrix having (b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... B 1 (K−1) / b 2 (K−1) ) obtained in the first step as a diagonal component When the diagonal matrix Λ 1/2 and the K-th order DFT matrix is F K ,
[F K ] · [Λ 1/2 ] (4)
A second step of performing the operation of
A third step of generating a ZCCZ sequence of length K × K from K K-order vectors of the operation result of the second step;
A data transmission method characterized by being a ZCCZ sequence generated by .
ZCCZ系列をZ(z0、z1、・・・、zN-1)(Nは、2以上の自然数)とした場合、
時系列データをM個毎に、区切って、送信データX(x0、x1、・・・、xM-1)(Mは、2以上の自然数)を生成する手段と
前記ZCCZ系列は、
K(Kは、2以上の自然数)次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一であるL(Lは、2以上の自然数)個の対角行列の内の二つの対角成分を対角成分B 1 及び対角成分B 2 としたとき、
対角成分B 1 =b 10 b 11 ・・・b 1(K-1) ・・・(2)
対角成分B 2 =b 20 b 21 ・・・b 2(K-1) ・・・(3)
とし、これから、
b 10 /b 20 、b 11 /b 21 、・・・b 1(K-1) /b 2(K-1)
を求める第1の手段と、
前記第1の手段で求めた(b 10 /b 20 、b 11 /b 21 、・・・b 1(K-1) /b 2(K-1) )を対角成分とする対角行列を対角行列Λ 1/2 とし、更に、K次のDFT行列をF K としたとき、
[F K ]・[Λ 1/2 ] ・・・(4)
の演算を行う第2の手段と、
前記第2の手段による演算結果のK個のK次のベクトルから、長さK×KのZCCZ系列を生成する第3の手段と、
により生成されたZCCZ系列であることを特徴とするデータ送信装置。A data transmission device that transmits time-series data {x 0 , x 1 ,...} Using a ZCCZ sequence,
When the ZCCZ sequence is Z (z 0 , z 1 ,..., Z N-1 ) (N is a natural number of 2 or more),
Means for generating transmission data X (x 0 , x 1 ,..., X M-1 ) (M is a natural number of 2 or more) by dividing time-series data into M pieces.
The ZCCZ series is
K (K is a natural number of 2 or more) Two diagonal components of L (L is a natural number of 2 or more) diagonal matrices having the same absolute value of each of the diagonal components are diagonal. When component B 1 and diagonal component B 2 are used,
Diagonal component B 1 = b 10 b 11 ... B 1 (K-1) (2)
Diagonal component B 2 = b 20 b 21 ... B 2 (K-1) (3)
And from now on
b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... b 1 (K-1) / b 2 (K-1)
A first means for obtaining
A diagonal matrix having (b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... B 1 (K-1) / b 2 (K-1) ) obtained by the first means as a diagonal component When the diagonal matrix Λ 1/2 and the K-th order DFT matrix is F K ,
[F K ] · [Λ 1/2 ] (4)
A second means for calculating
A third means for generating a ZCCZ sequence having a length of K × K from K K-order vectors of the calculation result obtained by the second means;
A data transmission apparatus characterized by being a ZCCZ sequence generated by the above .
ZCCZ系列をZ(z0、z1、・・・、zN-1)(Nは、2以上の自然数)とし、
既存の符号語セットの符号語をX(x0、x1、・・・、xM-1)(Mは、2以上の自然数)としたとき、
前記ZCCZ系列は、
K(Kは、2以上の自然数)次の対角成分のそれぞれの絶対値が同一であるL(Lは、2以上の自然数)個の対角行列の内の二つの対角成分を対角成分B 1 及び対角成分B 2 としたとき、
対角成分B 1 =b 10 b 11 ・・・b 1(K-1) ・・・(2)
対角成分B 2 =b 20 b 21 ・・・b 2(K-1) ・・・(3)
とし、これから、
b 10 /b 20 、b 11 /b 21 、・・・b 1(K-1) /b 2(K-1)
を求める第1のステップと、
前記第1のステップで求めた(b 10 /b 20 、b 11 /b 21 、・・・b 1(K-1) /b 2(K-1) )を対角成分とする対角行列を対角行列Λ 1/2 とし、更に、K次のDFT行列をF K としたとき、
[F K ]・[Λ 1/2 ] ・・・(4)
の演算を行う第2のステップと、
前記第2のステップの演算結果のK個のK次のベクトルから、長さK×KのZCCZ系列を生成する第3のステップと、
により生成されたZCCZ系列であることを特徴とする符号語セットの作成方法。In the codeword set creation method,
The ZCCZ series is Z (z 0 , z 1 ,..., Z N-1 ) (N is a natural number of 2 or more),
When the codeword of the existing codeword set is X (x 0 , x 1 ,..., X M−1 ) (M is a natural number of 2 or more),
The ZCCZ series is
K (K is a natural number of 2 or more) Two diagonal components of L (L is a natural number of 2 or more) diagonal matrices having the same absolute value of each of the diagonal components are diagonal. When component B 1 and diagonal component B 2 are used,
Diagonal component B 1 = b 10 b 11 ... B 1 (K-1) (2)
Diagonal component B 2 = b 20 b 21 ... B 2 (K-1) (3)
And from now on
b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... b 1 (K-1) / b 2 (K-1)
A first step for determining
A diagonal matrix having (b 10 / b 20 , b 11 / b 21 ,... B 1 (K−1) / b 2 (K−1) ) obtained in the first step as a diagonal component When the diagonal matrix Λ 1/2 and the K-th order DFT matrix is F K ,
[F K ] · [Λ 1/2 ] (4)
A second step of performing the operation of
A third step of generating a ZCCZ sequence of length K × K from K K-order vectors of the operation result of the second step;
A method of creating a codeword set, characterized in that the codeword set is a ZCCZ sequence generated by .
移動端末又は基地局は、基地局又は移動端末と、請求項1ないし4いずれか一項に記載のデータ送信方法を用いて通信を行う移動通信方法。A mobile communication method for performing communication between a base station and a mobile terminal in each of a plurality of zones using one ZCCZ sequence of ZCCZ sequence sets assigned to the zone,
The mobile communication method which a mobile terminal or a base station communicates with a base station or a mobile terminal using the data transmission method as described in any one of Claim 1 thru | or 4 .
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