JP5130351B2 - Zadoff−Chu系列、改良型Zadoff−Chu系列およびブロック拡散系列のための協調巡回シフトおよび系列ホッピング - Google Patents
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Description
本特許出願は、35 U.S.C ‘119(e)に基づき、仮特許出願第60/927,054号(2007年4月30日出願)および第60/964,878号(2007年8月15日出願)の優先権を主張するものである。なお、上記仮特許出願はそれぞれ参照により全体として本願に含められている。
本発明の実施形態は全体的にワイヤレス通信システムに、より詳しくは、従来のZC系列だけでなく、改良型(例えば、延長または切断された)ZC系列も含む(Zadoff−Chu)系列の送信/受信に関しているが、これらの実施形態は例示的かつ非限定的なものである。
ここで、以下の略語を定義する。
3GPP 第3世代パートナーシッププロジェクト
ACK 肯定応答
CAZAC 定振幅ゼロ自己相関
CDM 符号分割多重
CQI チャネル品質指標
DFT 離散フーリエ変換
DM 復調
e− 進化型(e−UTRANではLTEとして知られる)
FDM/FDMA 周波数分割多重/多重接続
IFFT 高速逆フーリエ変換
LB ロングブロック
LTE 長期的進化(3.9Gとしても知られる)
NACK 否定応答
Node B 基地局またはBS(e−Node Bを含む)
OFDM 直交周波数分割多重
PUCCH アップリンク物理制御チャネル
RAN 無線アクセスネットワーク
RLC 無線リンク制御
RS 基準信号
RU リソースユニット
SIMO 単入力多出力
TTI 送信時間インターバル
UE ユーザ機器
UL アップリンク
UMTS ユニバーサル移動通信システム
UTRAN UMTS地上無線アクセスネットワーク
V−MIMO 仮想多入力/多出力
ZC Zadoff−Chu
・直交性は時間領域で行われるブロック拡散によるドップラー効果のため限定的である。
・直交性は、ZCまたはCAZAC符号の巡回シフトを1つのLB内で用いた場合、遅延拡散のため限定的である。
本発明の1つの実施形態によれば、基準信号の巡回シフトをセル固有の巡回シフトと疑似ランダムホッピングの結果との組合せとして量子化し、セル固有巡回シフトの指標をブロードキャストすることを含む方法が提供される。
本発明の実施形態はZC巡回シフトホッピングに関するものである。ある実施形態でのシフトホッピングの目標は、相互相関の改善と、複数のUEによって送信されるZC系列の間の干渉平均化特性を提供することである。本発明の実施形態は復調RSとPUCCHの両方に適用可能な協調巡回シフトホッピングスキームを提供する。大まかに言えば、ここに示す例示的な符号ホッピングスキームはTTI内部でのランダム化とTTI外部でのランダム化の2つの異なる局面に分割することができる。本発明の特に有利な実施形態はUTRAN LTEシステムにおけるULである。しかし、このこと自体は本発明を限定するものではない。というのも、本明細書で詳述する系列ホッピング技術は任意のワイヤレスシステムで、例えば、GSM(グローバル移動体通信システム)、HSDPA(高速データパケットアクセス)、または限られた数の母符号/ベース符号からシフトされたCAZAC系列/基準信号を使用する他の任意のシステムで使用できるからである。さらに、本発明はZC符号のみならず、いずれのCAZAC系列にも限定されない。本明細書で詳述するZC符号は改良型(例えば、拡張または切断された)ZC符号も含む。後で見るように、このようなZC系列の送信および受信が詳述される。
Cyclic_sft_value =
mod(Cyclic_hop_intra(cell/resource, slot) + Cyclic_hop_inter(cell, i), Num_Shifts)
[式3]
ここで、iはTTIインデックスであり、Cyclic_hop_intraはTTI内ホッピングの巡回シフトホッピングパターン(例えば図5および/または7)であり、Cyclic_hop_interはTTI間ホッピングの巡回シフトパターン(例えば図10)であり、Num_Shiftsは許容される巡回シフトの総数(例えば、上記の例では12)であり、modはモジュロ演算(除算後に余りをとる)である。巡回シフト割当てCyclic_hop_inter(cell/resource, slot)はセル固有(例えばDM RS)またはリソース固有(例えば陰伏的シグナリングを用いたACK/NACK)となるように構成しうることが知られている。
・シンボル単位でのホッピングパターンをスロットの持続時間によって決める。その場合、式3のCyclic_sft_valueがCAZAC系列の巡回シフトリソースを参照するインデックスとして使用される。このインデックスはスロットに対する巡回シフトホッピングパターンを決める際に使用される。例えば、Cyclic_sft_valueが第1のロングブロックLBに対する巡回シフト値を与えるようにすることができる。
・シンボル単位でのホッピングパターンをTTIの持続時間によって決める。その場合、TTI間ホッピングのCyclic_hop_interがCAZAC系列の巡回シフトリソースを参照するインデックスとして使用される。このインデックスはTTIに対する巡回シフトホッピングパターンを決める際に使用される。例えば、Cyclic_sft_valueが第1のLBに対する巡回シフト値を与えるようにすることができる。
Cyclic_Shift =
mod(Symbol_hop_intra(Cyclic_sft_value, m, c) + Symbol_hop_inter(cell, k), Num_Shifts)
[式4]
ここで、Symbol_hop_intraはセル内干渉をランダム化するシンボル単位でのホッピングの要素(例えば、図13または14)であり、Cyclic_sft_valueは式3により得られる値であり、kはLBインデックスであり、mはkインデックスをホッピングパターンの列にマッピングするインデックスであり、cはリソース割当てまたはブロック拡散符号および送信内容に関するパラメータであり、Symbol_hop_interはセル間干渉をランダム化するシンボル単位でのホッピングの要素(例えば、図16)であり、Num_Shiftsは許容される巡回シフトの総数(例えば、この例では12)であり、modはモジュロ演算(除算後に余りをとる)である。
Cyclic_sft_slot1の値が偶数ならば、Cyclic_sft_slot2 = mod(6−Cyclic_stf_slot1, 12)
Cyclic_sft_slot1の値が奇数ならば、Cyclic_sft_slot2 = mod(−Cyclic_stf_slot1, 12)
ここで、Nは系列の長さ(単位:シンボル)である。
Nの値が偶数ならば、Cyclic_sft_slot2 = mod(1−Cyclic_stf_slot1, N)
N=3ならば、Cyclic_sft_slot2 = mod(1 + 2*Cyclic_sft_slot1, N)
N=5ならば、Cyclic_sft_slot2 = mod(−2 + 3*Cyclic_sft_slot1, N)
N=7ならば、Cyclic_sft_slot2 = mod(2*Cyclic_sft_slot1 + 1, N)
12個のUEを多重化するシナリオにおいて、セル内干渉ランダム化ホッピング要素は以下の式のように実施されうる。
式3により得られる"Cyclic_sft_value"の値が偶数ならば
式3により得られる"Cyclic_sft_value"の値が偶数ならば
偶数長のパターン(TTI内でのランダム化):
・巡回シフトnとmod(n+N/2,N)とがつねに最小の相互相関を有する:
ランダム化の間中この特性を維持することは多くの使用形態において有益である。
・第1スロットと第2スロットの間の最大巡回シフト回転。
・(第1スロットと第2スロットの間の)隣接巡回シフトに関する最大巡回シフト間隔。
奇数長のパターン(TTI内でのランダム化):
・第1スロットと第2スロットの間の最大巡回シフト回転。
・(第1スロットと第2スロットの間の)隣接巡回シフトに関する最大巡回シフト間隔。
直接シグナリング。
陰伏的シグナリングのサポート。
・SIMOの場合は半静的なシグナリングに頼ることができる。つまり、巡回シフト割当てをセル固有またはリソース固有にすることができる。
・シグナリングのみを用いるV−MIMOの場合、UEは予め決められた巡回シフト割当てに対応する2つの予め決められたグループに入れられなければならない(例えば図4A−B参照)。このアプローチの1つの懸念は、グループ分けによってネットワーク/ノードBにいくつかのスケジューラ制限がもたらされることである。すなわち、RSの衝突なしに2つのUEを同一の巡回シフトグループに割り当てるようスケジューリングすることはできない。このため、V−MIMOの潜在的なゲインが低下することになる。ただし、この低下が有意なものとなるか無視しうるものとなるかはコンテクストに依存する。
・SIMOの場合に必要となる0個の追加ビット
・2×2MIMOの場合に必要となる1つの追加ビット(2つのリソースのうちの一方が所与のUEに割り当てられる)
・4×4MIMOの場合に必要となる2つの追加ビット
・4つより多くのアンテナをサポートするMIMOの場合に必要となる3つの追加ビット
便宜上、UL割当て許可メッセージ内のこれらの追加ビットを「MIMO巡回シフトインディケータ」と呼ぶ。
a)UL割当て許可からつねに1または2ビットだけ余分にシグナリングスペース(「MIMO巡回シフトインディケータ」)を確保する。巡回シフトと送信アンテナとに対して種々のグレイマッピング(すなわち、ある送信アンテナには所定の巡回シフトを)のいずれを適用してもよい。例えば
"00"(または"0") アンテナ#1
"11"(または"1") アンテナ#2
"01" アンテナ#3
"10" アンテナ#4
したがって、SIMOの場合、つねに"0"または"00"が追加ビットフィールドで送信される。
b)SIMOとMIMOとで僅かに異なる割当て許可シグナリングを使用する
RLCシグナリングを用いて「MIMO巡回シフトインディケータ」の存在をコンフィギュアする。これはセル固有のコンフィギュレーションである。
・コンフィギュレーションはセル固有巡回シフト割当てに関する情報(すなわち、あるセルにどれくらいの数の巡回シフトを割り当てるか)を暗に使用して行ってもよい。
・系列協調。1つのリソースブロック(RB)UL割当てでは使用可能な系列の数は非常に限られているため、すべてのシナリオにおいて許容できる部分相互相関特性を得るのに十分な系列が存在しない。相互相関値の大部分はいくつかの系列ペアにとっては許容できないほど高いので、巡回シフトホッピングによる系列協調でも、すべてのシナリオにおいて十分な解決手段が得られるわけではない。
・系列ホッピング。提案された系列ホッピング解決手段は、柔軟でない解決手段であるか、または予め決められた系列インデックスの大規模なテーブルを生じるか、または大きなシグナリングオーバーヘッドをもたらすかのいずれかである。
−系列協調と系列ホッピングの両方が可能である。系列協調では、同じインデックス/帯域幅がn回繰り返される。系列協調は(例えば高度なeノードB受信器の場合に)魅力的なオプションとなりうる。1 RB UL割当てではベースシーケンスの数に限りがあるので、おそらく1 RB UL割当てで必要とされるだろう。
−スキームが柔軟である。系列ホッピングパターンはネットワーク設計中に決定することができ、必要ならば、ネットワーク動作時に更新することもできる。
Claims (46)
- 基準信号の巡回シフトを、セル固有の巡回シフトと疑似ランダムホッピングの結果とユーザ固有巡回シフトとの組合せとして量子化し、
前記巡回シフトの量子化が、前記セル固有巡回シフトと前記ユーザ固有巡回シフトと前記擬似ランダムホッピングの結果との合計に対するモジュロ演算を含み、
前記セル固有巡回シフトの指標をブロードキャストすることを含むことを特徴とする方法。 - 前記ユーザ固有巡回シフトの指標をアップリンクリソース割当てにおいてシグナリングする、請求項1記載の方法。
- 前記アップリンクリソース割当てはe−UTRANシステムの割当てテーブルを含んでいる、請求項2記載の方法。
- e−UTRANシステムのノードBによって実行される方法であって、前記基準信号が復調基準信号を含んでいる、請求項3記載の方法。
- 前記疑似ランダムホッピングがセルに固有である、請求項1記載の方法。
- 前記セル固有巡回シフトが送信時間インターバル間で巡回シフトをランダム化するよう作用する、請求項1記載の方法。
- 前記巡回シフトを前記基準信号の長さに従って量子化する、請求項1記載の方法。
- 基準信号の巡回シフトを、セル固有の巡回シフトと疑似ランダムホッピングの結果との組合せとして量子化し、
前記巡回シフトを前記基準信号の長さに従って量子化し、
前記基準信号は、
cyclic_shift_symbol = (cyclic_shift_value * 基準信号の長さ) /12
に従う巡回シフトによって巡回シフトされた基準信号を生成するために使用され、ここでcyclic_shift_valueは0から11の間の値であり、cyclic_shift_symbolは基準信号シンボルにおける与えられた巡回シフトの量であり、
前記セル固有巡回シフトの指標をブロードキャストすることを含む、
ことを特徴とする方法。 - 基準信号の巡回シフトを、セル固有の巡回シフトと疑似ランダムホッピングの結果とユーザ固有巡回シフトとの組合せとして量子化するよう構成されたプロセッサと、
前記セル固有巡回シフトの指標をブロードキャストするよう構成された送信器と、
を含み、
前記プロセッサは、前記セル固有巡回シフトと前記ユーザ固有巡回シフトと前記擬似ランダムホッピングの結果の合計に対するモジュロ演算を実行することにより前記巡回シフトを量子化するよう構成されている、ことを特徴とする装置。 - 前記送信器はさらに、前記ユーザ固有巡回シフトの指標をアップリンクリソース割当てにおいてシグナリングするよう構成されている、請求項9記載の装置。
- 前記アップリンクリソース割当てはe−UTRANシステムの割当てテーブルを含んでいる、請求項10記載の装置。
- 前記装置はe−UTRANシステムのノードBを含んでおり、前記基準信号は復調基準信号を含んでいる、請求項11記載の装置。
- 前記疑似ランダムホッピングがセルに固有である、請求項9記載の装置。
- 前記セル固有巡回シフトが送信時間インターバル間で巡回シフトをランダム化するよう作用する、請求項9記載の装置。
- 前記プロセッサは前記基準信号の長さに従って前記巡回シフトを量子化するよう構成されている、請求項9記載の装置。
- 巡回シフトされた基準信号を受信するよう構成された受信器をさらに含んでおり、前記プロセッサは受信した基準信号を
cyclic_shift_symbol = (cyclic_shift_value * 基準信号の長さ) /12
に従う巡回シフトによって復調するために巡回シフトされた基準信号を生成するよう構成されており、ここでcyclic_shift_valueは0から11の間の値であり、cyclic_shift_symbolは基準信号シンボルにおける与えられた巡回シフトの量である、請求項15記載の装置。 - 前記装置は集積回路を含んでいる、請求項9記載の装置。
- 基準信号の巡回シフトを決定する動作を実行するプロセッサにより実行可能な命令のプログラムを実体化したコンピュータ可読メモリであって、
前記動作が、基準信号の巡回シフトを、セル固有の巡回シフトと疑似ランダムホッピングの結果とユーザ固有巡回シフトとの組合せとして量子化すること、および、前記セル固有巡回シフトの指標をブロードキャストすることを含み、
前記巡回シフトの量子化が、前記セル固有巡回シフトと前記ユーザ固有巡回シフトと前記擬似ランダムホッピングの結果の合計に対するモジュロ演算を含むことを特徴とする、コンピュータ可読メモリ。 - 前記動作はさらに、前記ユーザ固有巡回シフトの指標をアップリンクリソース割当てにおいてシグナリングすることを含む、請求項18記載のコンピュータ可読メモリ。
- 前記アップリンクリソース割当てはe−UTRANシステムの割当てテーブルを含んでおり、前記基準信号は復調基準信号を含んでいる、請求項19記載のコンピュータ可読メモリ。
- 前記巡回シフトは前記基準信号の長さに従って量子化され、
cyclic_shift_symbol = (cyclic_shift_value * 基準信号の長さ) /12
に従う巡回シフトによって巡回シフトされた基準信号を生成し、ここでcyclic_shift_valueは0から11の間の値であり、cyclic_shift_symbolは基準信号シンボルにおける与えられた巡回シフトの量である、請求項18記載のコンピュータ可読メモリ。 - 基準信号の巡回シフトを、セル固有の巡回シフトと疑似ランダムホッピングの結果との組合せとして量子化する処理手段と、
前記セル固有巡回シフトの指標を送信する通信手段と、
を含み、
前記処理手段は、前記セル固有巡回シフトとユーザ固有巡回シフトと前記擬似ランダムホッピングの結果の合計に対するモジュロ演算を実行することにより、巡回シフトを量子化するように構成されていることを特徴とする装置。 - 前記処理手段はディジタルプロセッサを含んでおり、前記通信手段は前記セル固有巡回シフトを無線でブロードキャストするよう構成された送信器を含んでいる、請求項22記載の装置。
- 受信したセル固有巡回シフトの指標からセル固有巡回シフトを決定し、
該セル固有巡回シフトと疑似ランダムホッピングの結果とユーザ固有巡回シフトとの組合せとして基準信号の量子化された巡回シフトを決定し、
前記巡回シフトの量子化が前記セル固有巡回シフトと前記ユーザ固有巡回シフトと前記擬似ランダムホッピングの結果との合計に対するモジュロ演算を含み、
決定された量子化済み巡回シフトに従って巡回シフトさせた基準信号を送信する、
ことを特徴とする方法。 - 前記セル固有巡回シフトの指標をブロードキャストチャネルを介して受信し、さらに前記ユーザ固有巡回シフトの指標をアップリンクリソース割当てにおいて受信し、受信したユーザ固有巡回シフトの指標から前記ユーザ固有巡回シフトを決定する、請求項24記載の方法。
- 前記アップリンクリソース割当てはe−UTRANシステムの割当てテーブルを含んでおり、決定された量子化済み巡回シフトに従って巡回シフトされた前記基準信号を前記アップリンクリソース割当てにより割り当てられたリソースで送信する、請求項25記載の方法。
- e−UTRANシステム内で動作するユーザ機器により実行される方法であって、前記基準信号が復調基準信号を含んでいる、請求項26記載の方法。
- 前記疑似ランダムホッピングがセルに固有である、請求項24記載の方法。
- 前記セル固有巡回シフトが送信時間インターバル間で巡回シフトをランダム化するよう作用する、請求項24記載の方法。
- 前記巡回シフトを前記基準信号の長さに従って量子化する、請求項24記載の方法。
- 決定された量子化済み巡回シフトに従って巡回シフトされた前記送信された基準信号は
cyclic_shift_symbol = (cyclic_shift_value * 基準信号の長さ) /12
に従う巡回シフトを有しており、ここでcyclic_shift_valueは0から11の間の値であり、cyclic_shift_symbolは基準信号シンボルにおける与えられた巡回シフトの量である、請求項30記載の方法。 - 基準信号の巡回シフトを決定する動作を実行するプロセッサにより実行可能な命令のプログラムを実体化したコンピュータ可読メモリであって、
前記動作が、
セル固有巡回シフトの受信した指標からセル固有巡回シフトを決定することと、
基準信号の巡回シフトを、前記セル固有巡回シフトと疑似ランダムホッピングの結果とユーザ固有巡回シフトとの組合せとして量子化することと、
決定された量子化済み巡回シフトに従って巡回シフトされた基準信号を送信することと、
を含み、
前記巡回シフトの量子化は、前記セル固有巡回シフトと前記ユーザ固有巡回シフトと前記擬似ランダムホッピングの結果との合計に対するモジュロ演算を含んでいる、
ことを特徴とする、コンピュータ可読メモリ。 - 前記セル固有巡回シフトの指標はブロードキャストチャネルを介して受信され、前記ユーザ固有巡回シフトの指標はアップリンクリソース割当てにおいて受信される、請求項32記載のコンピュータ可読メモリ。
- 前記アップリンクリソース割当てはe−UTRANシステムの割当てテーブルを含んでおり、決定された量子化済み巡回シフトに従って巡回シフトされた前記基準信号は前記アップリンクリソース割当てにより割り当てられたリソースで送信される、請求項33記載のコンピュータ可読メモリ。
- 決定された量子化済み巡回シフトに従って巡回シフトされた前記送信された基準信号は
cyclic_shift_symbol = (cyclic_shift_value * 基準信号の長さ) /12
に従う巡回シフトを有しており、ここでcyclic_shift_valueは0から11の間の値であり、cyclic_shift_symbolは基準信号シンボルにおける与えられた巡回シフトの量である、請求項32記載のコンピュータ可読メモリ。 - セル固有巡回シフトの指標を受信するよう構成された受信器と、
受信された前記指標から前記セル固有巡回シフトを決定し、基準信号の量子化された巡回シフトを、前記セル固有巡回シフトと擬似ランダムホッピングの結果とユーザ固有巡回シフトとの組合せとして決定するよう構成されたプロセッサと、
決定された量子化済み巡回シフトに従って巡回シフトさせた基準信号を送信するよう構成された送信器と、
を含み、
前記プロセッサは、前記セル固有巡回シフトと前記ユーザ固有巡回シフトと前記擬似ランダムホッピングの結果との合計に対するモジュロ演算により前記巡回シフトを量子化するよう構成されている、ことを特徴とする装置。 - 前記受信器は前記セル固有巡回シフトの指標をブロードキャストチャネルを介して受信するよう構成されており、前記受信器はさらに、前記ユーザ固有巡回シフトの指標をアップリンクリソース割当てにおいて受信するよう構成されており、前記プロセッサは前記ユーザ固有巡回シフトの受信した指標から前記ユーザ固有巡回シフトを決定するよう構成されている、請求項36記載の装置。
- 前記アップリンクリソース割当てはe−UTRANシステムの割当てテーブルを含んでおり、前記送信器は決定された量子化済み巡回シフトに従って巡回シフトさせた前記基準信号を前記アップリンクリソース割当てにより割り当てられたリソースで送信するよう構成されている、請求項37記載の装置。
- 前記装置はe−UTRANシステム内で動作するユーザ機器を含んでおり、前記基準信号は復調基準信号を含んでいる、請求項38記載の装置。
- 前記疑似ランダムホッピングがセルに固有である、請求項36記載の装置。
- 前記セル固有巡回シフトは送信時間インターバル間で巡回シフトをランダム化するよう作用する、請求項36記載の装置。
- 前記巡回シフトは前記基準信号の長さに従って量子化される、請求項36記載の装置。
- 決定された量子化済み巡回シフトに従って巡回シフトされた前記送信された基準信号は
cyclic_shift_symbol = (cyclic_shift_value * 基準信号の長さ) /12
に従う巡回シフトを有しており、ここでcyclic_shift_valueは0から11の間の値であり、cyclic_shift_symbolは基準信号シンボルにおける与えられた巡回シフトの量である、請求項42記載の装置。 - 前記装置は集積回路を含んでいる、請求項36記載の装置。
- セル固有巡回シフトの指標を受信する受信手段と、
前記セル固有巡回シフトの受信された指標から前記セル固有巡回シフトを決定し、基準信号の量子化された巡回シフトを、前記セル固有巡回シフトと擬似ランダムホッピングの結果との組合せとして決定する決定手段と、
決定された量子化済み巡回シフトに従って巡回シフトさせた基準信号を送信する送信手段と、
を含み、
前記プロセッサは、前記セル固有巡回シフトと前記擬似ランダムホッピングの結果とユーザ固有巡回シフトとの合計に対するモジュロ演算により前記巡回シフトを量子化するよう構成されている、
ことを特徴とする装置。 - 前記受信手段は受信器を含んでおり、前記決定手段は少なくとも1つのディジタルプロセッサを含んでおり、前記送信手段は送信器を含んでいる、請求項45記載の装置。
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