JPWO2009084222A1 - 系列番号設定方法、無線通信端末装置および無線通信基地局装置 - Google Patents
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Abstract
セル間の系列間干渉の発生を低減させることができる無線通信端末装置。この装置において、系列番号決定部(105)は、系列長が異なる複数のZadoff-Chu系列をグルーピングした複数の系列グループの系列グループ番号および参照信号の送信帯域幅と、Zadoff-Chu系列の系列番号とを対応付けたテーブルを有し、復号部(104)から入力される系列グループ番号および送信帯域幅に従ってテーブルを参照して、Zadoff-Chu系列の系列番号を決定する。また、系列番号決定部(105)が有するテーブルでは、系列長が互いに異なるZadoff-Chu系列に互いに異なる系列番号の開始位置が設定されている。
Description
本発明は、系列番号設定方法、無線通信端末装置および無線通信基地局装置に関する。
移動体通信システムでは、上り回線または下り回線の伝搬路推定のために参照信号(RS:Reference Signal)が用いられる。3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long-term Evolution)システムに代表される無線通信システムでは、上り回線で用いられる参照信号としてZadoff−Chu系列(以下、ZC系列という)が採択されている。ZC系列が参照信号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。このZC系列はCAZAC(Constant Amplitude and Zero Auto-correlation Code)系列の一種であり、時間領域で表記すると以下の式(1)で表される。
ここで、Nは系列長、rは時間領域でのZC系列番号であり、Nとrとは互いに素である。また、pは任意の整数(一般的には、p=0)を表す。以下の説明では、系列長Nが奇数の場合のZC系列を用いて説明するが、偶数の場合のZC系列も同様に適用できる。
式(1)のZC系列を時間領域で巡回シフトすることにより得られる巡回シフトZC系列、あるいはZC−ZCZ(Zadoff-Chu Zero Correlation Zone)系列は、次の式(2)で表される。
ここで、mは巡回シフト番号、Δは巡回シフト間隔を表す。±の符号はいずれであってもよい。また、ZC系列では、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。さらに、式(1)の時間領域ZC系列をフーリエ変換により周波数領域に変換した系列もZC系列となるため、ZC系列の周波数領域表記は、次の式(3)で表される。
ここで、Nは系列長、uは周波数領域でのZC系列番号であり、Nとuとは互いに素である。また、qは任意の整数(一般的には、q=0)を表す。同様に式(2)の時間領域でのZC−ZCZ系列を周波数領域で表記すると巡回シフトと位相回転がフーリエ変換対の関係にあることから、次の式(4)で表される。
ここで、Nは系列長、uは周波数領域でのZC系列番号であり、Nとuとは互いに素である。また、mは巡回シフト番号、Δは巡回シフト間隔、qは任意の整数(一般的には、q=0)を表す。
また、3GPP LTEで上り回線に用いる参照信号として、データ復調に用いる伝搬路推定用参照信号(DM-RS:Demodulation RS)がある。このDM−RSは、データ送信帯域幅と同一の帯域幅で送信される。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サブキャリアで構成されるため、DM−RSは12サブキャリアの整数倍の送信帯域幅で送信される。また、ZC系列の系列長Nは、送信帯域幅に相当するサブキャリア数より小さい素数のうち、最大の素数とする。例えば、DM−RSが3RB(36サブキャリア)で送信される場合、系列長N=31のZC系列が生成され、DM−RSが4RB(48サブキャリア)で送信される場合、系列長N=47のZC系列が生成される。
ただし、系列長Nが素数であるZC系列は、DM−RSの送信帯域幅に相当するサブキャリア数(12の整数倍)に一致しない。そこで、系列長Nが素数であるZC系列をDM−RSの送信帯域幅に相当するサブキャリア数に合わせるため、素数長のZC系列を巡回拡張することにより送信帯域のサブキャリア数に一致させる。例えば、ZC系列の前半部分を複製して、後半部分に付加することで、送信帯域幅に相当するサブキャリア数とZC系列の系列長とを一致させる。具体的には、3RB(36サブキャリア)のDM−RSの場合、系列長N=31のZC系列に5サブキャリア分だけ巡回拡張を施して系列長N=36のZC系列が生成され、DM−RSが4RB(48サブキャリア)で送信される場合、系列長N=47のZC系列に1サブキャリア分だけ巡回拡張を施して系列長N=48のZC系列が生成される。
上述したように、3GPP LTEでは、参照信号の送信帯域幅(RB数)に応じてZC系列の系列長Nが異なる。これに伴い、異なる送信帯域幅では、参照信号に用いるZC系列の系列番号も異なる。そこで、3GPP LTEでは、系列長Nの異なる複数のZC系列を複数の系列グループにグループ化するグルーピング方法が検討されている。このグルーピング方法により生成された複数の系列グループが各セルに1つずつ割り当てられる。3GPP LTEでは、系列グループ数は、ZC系列を用いる最小の送信帯域幅(RB数)である3RBで生成することができる系列長N=31のZC系列数分の30(=N−1)とする。また、各送信帯域幅のうち、3RB〜5RBまでの各RBでは、1系列グループ当たり1系列が割り当てられ、6RB以上の各RBでは、1系列グループ当たり2系列が割り当てられる。
ZC系列のグルーピング方法として、各送信帯域幅(RB数)において、系列番号がより小さいZC系列から順に系列グループに割り当てる方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。具体的には、図1に示すように、1系列グループ当たり1系列が割り当てられる送信帯域幅3RB〜5RBでは、系列グループ1、2、3、…に対して、系列番号u=1、2、3、…の1つのZC系列がそれぞれ割り当てられる。また、図1に示すように、系列グループ当たり2系列が割り当てられる送信帯域幅6RB以上では、系列グループ1、2、3、…に対して、系列番号u=(1,2)、(3,4)、(5,6)、…の2つのZC系列がそれぞれ割り当てられる。このように、各送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列の系列番号を系列番号がより小さいZC系列から順に割り当てるため、少ない計算量で系列グループを決定することができる。
Huawei, R1-073518, "Sequence Grouping Rule for UL DM-RS", 3GPP TSG RAN WG1Meeting #50, Athens, Greece, August.20-24, 2007
Huawei, R1-073518, "Sequence Grouping Rule for UL DM-RS", 3GPP TSG RAN WG1Meeting #50, Athens, Greece, August.20-24, 2007
上記従来技術により複数の系列グループにグルーピングされたZC系列(図1に示す系列番号uのZC系列)のu/Nの分布を図2に示す。横軸がu/Nを表し、縦軸が送信帯域幅(RB数)を表す。図2に示すように、送信帯域幅(RB数)が大きいZC系列ほど、参照信号に用いるZC系列は、u/Nが0に近いZC系列に偏る。すなわち、上記従来技術では、異なる系列グループが割り当てられたセル間で、u/Nが0に近いZC系列間においてu/Nの差が0に近くなるZC系列を使用する可能性が高くなる。
ここで、系列長が異なるZC系列では、相互相関が高い系列番号の組合せが存在することが知られている。本発明者らが行った計算機シミュレーションによれば、u/Nと相互相関の最大値との関係は図3に示すようになる。図3は、送信帯域幅1RBの所望波と、送信帯域幅1RB〜25RBの干渉波との相互相関を示す。横軸が所望波と干渉波とのu/Nの差を表し、縦軸が所望波と干渉波との相互相関値の最大値を表す。図3より、ZC系列間のu/Nの差が0に近くなると(例えば、u/Nの差が0.02以内)、そのZC系列間の相互相関の最大値が大きくなることが分かる(例えば、相互相関の最大値が0.7以上)。すなわち、u/Nの差が0に近いZC系列が異なるセル間で同時に使用されると、自セルの参照信号に用いるZC系列に対して、他セルの参照信号に用いるZC系列からの大きな干渉を受けるため、伝搬路推定結果に誤りが生じる。
例えば、送信帯域幅3RBの先頭から2番目のZC系列を基準として、そのZC系列とのu/Nの差が0.02以内の範囲(図2に示す点線枠)に、系列長が異なるZC系列が多数含まれていることが分かる。これら系列長が異なるZC系列間では、系列間干渉が発生する確率が高くなる。つまり、上記従来技術のように、ただ単に系列番号が小さい順にZC系列をグルーピングするのでは、異なる系列グループが割り当てられたセル間で系列間干渉が発生する可能性が高くなってしまう。
本発明の目的は、セル間の系列間干渉の発生を低減させることができる系列番号設定方法、無線通信端末装置および無線通信基地局装置を提供することである。
本発明の系列番号設定方法は、参照信号として前記参照信号の送信帯域幅に応じた系列長のZadoff-Chu系列を用いる系列番号設定方法において、前記系列長が互いに異なるZadoff-Chu系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定するようにした。
本発明によれば、セル間の系列間干渉の発生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)
本実施の形態では、系列長が互いに異なる参照信号に用いるZC系列の範囲に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する。また、基準となる送信帯域幅3RBの各u/N (u=1,2,…,30、N=31)の前後1/2N(=1/62)の範囲に、送信帯域幅4RB以上の前記参照信号に用いるZC系列の範囲を1つ以上含むように開始位置を設定する。
本実施の形態では、系列長が互いに異なる参照信号に用いるZC系列の範囲に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する。また、基準となる送信帯域幅3RBの各u/N (u=1,2,…,30、N=31)の前後1/2N(=1/62)の範囲に、送信帯域幅4RB以上の前記参照信号に用いるZC系列の範囲を1つ以上含むように開始位置を設定する。
本実施の形態に係る端末100の構成について、図4を用いて説明する。
図4に示す端末100の受信RF部102は、アンテナ101を介して受信した信号にダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を施し、受信処理を施した信号を復調部103に出力する。
復調部103は、受信RF部102から入力される信号に等化処理、復調処理を施し、これらの処理を施した信号を復号部104に出力する。
復号部104は、復調部103から入力される信号に復号処理を施し、受信データおよび制御情報を抽出する。そして、復号部104は、抽出された制御情報のうち、系列グループ番号を系列番号決定部105に出力し、参照信号の送信帯域幅(RB数)を系列番号決定部105および系列長決定部106に出力する。
系列番号決定部105は、系列長が異なる複数のZC系列をグルーピングした複数の系列グループの系列グループ番号および参照信号の送信帯域幅(RB数)と、ZC系列の系列番号とを対応付けたテーブルを有し、復号部104から入力される系列グループ番号および送信帯域幅(RB数)に従ってテーブルを参照して、ZC系列の系列番号を決定する。また、系列番号決定部105が有するテーブルでは、系列長が互いに異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置が設定されている。そして、系列番号決定部105は、決定した系列番号を参照信号生成部107のZC系列生成部108に出力する。
系列長決定部106は、復号部104から入力される送信帯域幅(RB数)に基づいてZC系列の系列長を決定する。具体的には、系列長決定部106は、送信帯域幅(RB数)に相当するサブキャリア数よりも小さい素数のうち、最大の素数をZC系列の系列長に決定する。そして、系列長決定部106は、決定された系列長を参照信号生成部107のZC系列生成部108に出力する。
参照信号生成部107は、ZC系列生成部108、マッピング部109、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部110、巡回シフト部111を備えている。そして、参照信号生成部107は、ZC系列生成部108で生成されるZC系列に巡回シフトを与えたZC系列を参照信号として生成する。そして、参照信号生成部107は、生成した参照信号を多重化部115に出力する。以下、参照信号生成部107の内部構成について説明する。
ZC系列生成部108は、系列番号決定部105から入力される系列番号と系列長決定部106から入力される系列長とに基づいてZC系列を生成する。そして、ZC系列生成部108は、生成されたZC系列をマッピング部109に出力する。
マッピング部109は、ZC系列生成部108から入力されるZC系列を端末100の送信帯域に対応した帯域にマッピングする。そして、マッピング部109は、マッピングしたZC系列をIFFT部110に出力する。
IFFT部110は、マッピング部109から入力されるZC系列にIFFT処理を施す。そして、IFFT部110は、IFFT処理を施したZC系列を巡回シフト部111に出力する。
巡回シフト部111は、予め設定された巡回シフト量に基づいて、IFFT部110から入力されるZC系列に巡回シフトを施す。そして、巡回シフト部111は、巡回シフトしたZC系列を多重化部115に出力する。
符号化部112は、送信データを符号化し、符号化データを変調部113に出力する。
変調部113は、符号化部112から入力される符号化データを変調し、変調信号をRB割当部114に出力する。
RB割当部114は、変調部113から入力される変調信号を端末100の送信帯域に対応した帯域(RB)に割り当て、端末100の送信帯域に対応した帯域(RB)に割り当てた変調信号を多重化部115に出力する。
多重化部115は、RB割当部114から入力される送信データ(変調信号)と参照信号生成部107の巡回シフト部111から入力されるZC系列(参照信号)とを時間多重し、多重信号を送信RF部116に出力する。なお、多重化部115における多重化方法は、時間多重に限らず、周波数多重、符号多重、複素空間上のIQ多重であってもよい。
送信RF部116は、多重化部115から入力される多重信号に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101から基地局へ無線送信する。
次に、本実施の形態に係る基地局150の構成について、図5を用いて説明する。
図5に示す基地局150の符号化部151は、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152に出力する。なお、制御信号には、基地局150に割り当てられた系列グループを示す系列グループ番号および端末100が送信する参照信号の送信帯域幅(RB数)が含まれる。
変調部152は、符号化部151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部153に出力する。
送信RF部153は、変調信号に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154から無線送信する。
受信RF部155は、アンテナ154を介して受信した信号にダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を施し、受信処理を施した信号を分離部156に出力する。
分離部156は、受信RF部155から入力される信号を参照信号と、データ信号および制御信号とに分離する。そして、分離部156は、分離した参照信号をDFT(Discrete Fourier transform)部157に出力し、データ信号および制御信号をDFT部167に出力する。
DFT部157は、分離部156から入力される参照信号にDFT処理を施し、時間領域から周波数領域の信号に変換する。そして、DFT部157は、周波数領域に変換した参照信号を伝搬路推定部158のデマッピング部159に出力する。
伝搬路推定部158は、デマッピング部159、除算部160、IFFT部161、マスク処理部162、DFT部163を備え、DFT部157から入力される参照信号に基づいて、伝搬路を推定する。以下、伝搬路推定部158の内部構成について具体的に説明する。
デマッピング部159は、DFT部157から入力される信号から各端末の送信帯域に対応した部分を抽出する。そして、デマッピング部159は、抽出した各信号を除算部160に出力する。
除算部160は、デマッピング部159から入力される信号を、後述するZC系列生成部166から入力されるZC系列で除算する。そして、除算部160は、除算結果(相関値)をIFFT部161に出力する。
IFFT部161は、除算部160から入力される信号にIFFT処理を施す。そして、IFFT部161は、IFFT処理を施した信号をマスク処理部162に出力する。
抽出手段としてのマスク処理部162は、入力される巡回シフト量に基づいて、IFFT部161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(検出窓)の相関値を抽出する。そして、マスク処理部162は、抽出した相関値をDFT部163に出力する。
DFT部163は、マスク処理部162から入力される相関値にDFT処理を施す。そして、DFT部163は、DFT処理を施した相関値を周波数領域等化部169に出力する。なお、DFT部163から出力される信号は、伝搬路の周波数変動(伝搬路の周波数応答)を表すものである。
系列番号決定部164は、端末100の系列番号決定部105(図4)が有するテーブルと同一の、系列グループ番号および送信帯域幅(RB数)と、系列番号とを対応付けたテーブルを有し、入力される系列グループ番号および送信帯域幅(RB数)に従って、テーブルを参照して、系列番号を決定する。すなわち、系列番号決定部164が有するテーブルでは、系列長が互いに異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置が設定されている。そして、系列番号決定部164は、決定した系列番号をZC系列生成部166に出力する。
系列長決定部165は、端末100の系列長決定部106(図4)と同様にして、入力される送信帯域幅(RB数)に基づいてZC系列の系列長を決定する。そして、系列長決定部165は、決定された系列長をZC系列生成部166に出力する。
ZC系列生成部166は、端末100のZC系列生成部108(図4)と同様にして、系列番号決定部164から入力される系列番号と系列長決定部165から入力される系列長とに基づいてZC系列を生成する。そして、ZC系列生成部166は、生成されたZC系列を伝搬路推定部158の除算部160に出力する。
一方、DFT部167は、分離部156から入力されるデータ信号および制御信号にDFT処理を施し、時間領域から周波数領域の信号に変換する。そして、DFT部167は、周波数領域に変換したデータ信号および制御信号をデマッピング部168に出力する。
デマッピング部168は、DFT部167から入力される信号から各端末の送信帯域に対応した部分のデータ信号および制御信号を抽出する。そして、デマッピング部168は、抽出された各信号を周波数領域等化部169に出力する。
周波数領域等化部169は、伝搬路推定部158のDFT部163から入力される信号(伝搬路の周波数応答)を用いて、デマッピング部168から入力されるデータ信号および制御信号に等化処理を施す。そして、周波数領域等化部169は、等化処理を施した信号をIFFT部170に出力する。
IFFT部170は、周波数領域等化部169から入力されるデータ信号および制御信号にIFFT処理を施す。そして、IFFT部170は、IFFT処理を施した信号を復調部171に出力する。
復調部171は、IFFT部170から入力される信号に復調処理を施し、復調処理を施した信号を復号部172に出力する。
復号部172は、復調部171から入力される信号に復号処理を施し、受信データを抽出する。
次に、端末100の系列番号決定部105(図4)および基地局150の系列番号決定部164(図5)における系列番号の設定例について説明する。
以下の説明では、系列グループ数を30個(系列グループ1〜30)とする。また、参照信号の送信帯域幅(RB数)として、3RB以上であり、かつ、2,3,5の倍数であるRB数を用いる。具体的には、参照信号の送信帯域幅(RB数)として、3RB,4RB,5RB,6RB,8RB,9RB,10RB,12RB,15RB,16RB,18RB,20RB,24RB,25RBを用いる。また、1RBは12サブキャリアで構成される。また、ZC系列の系列長Nは、各送信帯域幅(RB数)に相当するサブキャリア数以内の最大の素数とする。具体的には、図6に示すように、3RB(36サブキャリア)の場合の系列長N=31とし、4RB(48サブキャリア)の場合の系列長N=47とし、5RB(60サブキャリア)の場合の系列長N=59とする。送信帯域幅(RB数)が6RB〜25RBの場合についても同様である。また、系列グループ1〜30に対して、各系列長のZC系列の系列番号は、系列グループ1から系列グループ30まで昇順に割り当てられる。ここで、送信帯域幅3RB〜5RBでは、各系列グループに1つのZC系列が割り当てられ、送信帯域幅6RB以上では、各系列グループに2つのZC系列が割り当てられる。つまり、送信帯域幅3RB〜5RBでは、各送信帯域幅(RB数)で30個(=1個×30グループ)のZC系列が参照信号として用いられ、送信帯域幅6RB以上では、各送信帯域幅(RB数)で60個(=2個×30グループ)のZC系列が参照信号として用いられる。また、参照信号に用いるZC系列の系列番号は、最大の系列番号u=N−1と最小の系列番号u=1とが連続するものとして扱う。すなたち、系列グループに系列番号を昇順に割り当てる際、系列番号u=N−1の次に割り当てる系列番号は系列番号u=1となる。また、図6に示すテーブルは、系列番号決定部105および系列番号決定部164で保持される。
本実施の形態では、系列長が互いに異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置が設定される。具体的には、系列長が互いに異なるZC系列の系列番号に互いに異なるオフセットを与えて系列番号の開始位置を設定することで、参照信号に用いるZC系列のu/Nを0〜1の全体に分散させる。例えば、図6に示すように、送信帯域幅(RB数)が最も小さい3RBに対応する系列長N=31のZC系列には、オフセット=0が与えられ、系列番号の開始位置が系列番号u=1(=1+0)に設定される。すなわち、図6に示すように、送信帯域幅3RBでは、系列グループ1に系列番号u=1が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=2が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=3が割り当てられる。系列グループ4〜系列グループ30についても同様である。
また、例えば、送信帯域幅4RBに対応する系列長N=47のZC系列に対するオフセットを5とし、送信帯域幅5RBに対応する系列長N=59のZC系列に対するオフセットを10とし、送信帯域幅6RBに対応する系列長N=71のZC系列に対するオフセットを5とし、送信帯域幅8RBに対応する系列長N=89のZC系列に対するオフセットを35とし、送信帯域幅9RBに対応する系列長N=107のZC系列に対するオフセットを65とし、送信帯域幅10RBに対応する系列長N=113のZC系列に対するオフセットを85とする。
すなわち、図6に示すように、送信帯域幅4RBに対応する系列長N=47のZC系列では、オフセット=5が与えられるため、参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置は6(=1+5)に設定される。よって、送信帯域幅4RBでは、系列グループ1に系列番号u=6が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=7が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=8が割り当てられる。系列グループ4〜系列グループ30についても同様である。
同様に、図6に示すように、送信帯域幅5RBに対応する系列長N=59のZC系列では、オフセット=10が与えられるため、参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置は11(=1+10)に設定される。よって、送信帯域幅5RBでは、系列グループ1に系列番号u=11が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=12が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=13が割り当てられる。系列グループ4〜系列グループ30についても同様である。
また、図6に示すように、送信帯域幅6RBに対応する系列長N=71のZC系列では、オフセット=5が与えられるため、参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置は6(=1+5)に設定される。よって、送信帯域幅6RBでは、1系列グループあたりのZC系列数は2つであるので、系列グループ1に系列番号u=6およびu=7が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=8およびu=9が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=10およびu=11が割り当てられる。系列グループ4〜系列グループ30についても同様である。
また、送信帯域幅が8RB〜25RBの場合についても同様にして系列番号の開始位置が設定される。
なお、連続する送信帯域幅(RB数)では異なるオフセットを設定することが好ましい。例えば、送信帯域幅4RBおよび送信帯域幅5RBのように連続する送信帯域幅(RB数)では、それぞれのオフセットを5、10と異ならせる。
また、系列番号に与えられるオフセットは、例えば、より小さい送信帯域幅(RB数)に対応する系列長のZC系列から順に設定されてもよい。例えば、送信帯域幅4RBにおけるオフセットは、送信帯域幅3RBに与えられたオフセットに基づいて設定され、送信帯域幅5RBにおけるオフセットは、送信帯域幅3RBおよび4RBに与えられたオフセットに基づいて設定され、送信帯域幅6RBにおけるオフセットは、送信帯域幅3RB、4RBおよび5RBに与えられたオフセットに基づいて設定されてもよい。
そして、端末100の系列番号決定部105(図4)および基地局150の系列番号決定部164(図5)は、上述したようにして参照信号に用いるZC系列の系列番号を割り当てた図6に示すテーブルを有し、系列グループ番号および送信帯域幅(RB数)に基づいて、系列番号uを決定する。例えば、基地局150に系列グループ2が割り当てられ、基地局150に属する端末100が送信する参照信号の送信帯域幅が5RBである場合、端末100の系列番号決定部105(図4)および基地局150の系列番号決定部164(図5)は、図6に示すテーブルを参照して、送信帯域幅5RBと系列グループ2とに対応する系列番号u=12を出力する。
次いで、図7に、参照信号に用いるZC系列(図6に示すテーブルで割り当てられたZC系列)のu/Nの分布を示す。
例えば、送信帯域幅4RBにおける系列番号のオフセットは5であり、系列長N=47のZC系列の開始系列番号u=6であるので、図7に示す送信帯域幅4RBの先頭のu/Nは、u/N=6/47=0.13となる。よって、図7に示すように、送信帯域幅4RBでは、u/N=6/47から1/N(=1/47)間隔で30個のZC系列のu/Nが分布する。すなわち、送信帯域幅4RBでは、u/N=5/47=0.11(図7に示す矢印)のオフセット(図7に示す実線矢印)が与えられたことになる。同様に、送信帯域幅5RBでは、u/N=10/59=0.19のオフセットが与えられ、送信帯域幅6RBでは、u/N=5/71=0.08のオフセットが与えられる。送信帯域幅8RB〜25RBについても同様である。
ここで、図2に示すu/Nの分布と、図7に示すu/Nの分布とを比較する。図2に示すu/Nの分布は、上述した通り送信帯域幅(RB数)が大きくなるほどu/Nが0付近に偏るのに対し、図7に示すu/Nの分布は、異なる送信帯域幅(3RB〜25RB)に渡って、0〜1の全体に分散している。そのため、u/Nが0に近いZC系列においても、異なる送信帯域幅(異なる系列長)のZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が小さくなる。例えば、送信帯域幅3RBの先頭から2番目のZC系列を基準として、そのZC系列とのu/Nの差が0.02以内の範囲(図7に示す点線枠)に含まれるZC系列の数は、図2の場合よりも少なくなる。これより、異なるセルに割り当てられる異なる系列グループのZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が小さくなるため、セル間の系列間干渉が発生する確率が小さくなる。
なお、u/Nの分散の判断基準として、例えば、基準となる送信帯域幅3RBの各u/N(N=31,u=1,2,…,30)の前後1/2N(=1/62)の範囲に、送信帯域幅4RB以上の参照信号に用いるZC系列の範囲を1つ以上含むことが挙げられる。ここで、参照信号に用いるZC系列の範囲とは、各RBの参照信号に用いるZC系列の最初の系列番号から最後の系列番号までを意味し、その一部が基準となる送信帯域幅3RBの各u/N(N=31,u=1,2,…,30)の前後1/2N(=1/62)の範囲に含まれていればよい。
基準送信帯域幅3RBでは、生成できる系列数30個を全て用いるため、u/Nは0〜1の全体に等間隔に分布される。よって、送信帯域幅4RB以上のZC系列において、基準送信帯域幅3RBの各u/N付近(1/2Nの範囲内)のu/Nとなる系列番号が参照信号に用いられることで、全送信帯域幅に渡って、u/Nを0〜1に分散することができる。ただし、送信帯域幅4RB以上であっても、参照信号に用いるZC系列の範囲が全系列となる送信帯域幅(RB数)は、送信帯域幅4RB以上の定義に含めないものとする。
さらに、基準となる送信帯域幅3RB(系列長N=31)のZC系列の各系列番号uに対して、u/Nの前後1/2N(=1/62)の範囲に含まれる他の送信帯域幅(RB数)のZC系列の個数の比率を分散の判断基準としてもよい。例えば、基準となる送信帯域幅3RBのZC系列間の上記ZC系列の個数の比が所定の割合以内(例えば50%以内)になるようにしてもよい。これにより、参照信号に用いる各送信帯域幅(RB数)のZC系列は、基準となる送信帯域幅3RB(系列長N=31)の各ZC系列付近に分散、つまり、u/Nが0〜1の全体に分散する。
このように、本実施の形態によれば、系列長が互いに異なる参照信号に用いるZC系列の範囲に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する。また、基準となる送信帯域幅3RBの各u/N (u=1,2,…,30、N=31)の前後1/2N(=1/62)の範囲に、送信帯域幅4RB以上の前記参照信号に用いるZC系列の範囲を1つ以上含むように開始位置を設定する。これにより、異なる送信帯域幅(異なる系列長)において、参照信号に用いるZC系列のu/Nを0〜1の全体に分散させることができる。よって、ZC系列のu/Nが0に近い場合であっても、異なる系列グループの、系列長が異なるZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が小さくなる。よって、本実施の形態によれば、異なる系列グループが割り当てられたセル間の系列間干渉の発生を低減することができる。さらに、本実施の形態では、オフセットを設定するのみであるため、計算量を増やすことなく、セル間の系列間干渉の発生を低減することができる。
なお、本実施の形態では、図6に示すテーブルを用いる場合について説明したが、本発明に用いることができるテーブルは、図6に示すテーブルに限定されない。例えば、図8に示すテーブルを用いてもよい。図8に示すテーブルでは、例えば、送信帯域幅5RBに対して系列番号にオフセット0が与えられ、送信帯域幅6RBに対して系列番号にオフセット10が与えられ、送信帯域幅8RBに対して系列番号にオフセット0が与えられ、送信帯域幅9RBに対して系列番号にオフセット46が与えられる。すなわち、送信帯域幅5RBでは、系列長59のZC系列(系列番号u=1〜58)のうち、系列番号u=1〜30を参照信号に用いるのに対し、送信帯域幅6RBでは、系列長71のZC系列(系列番号u=1〜70)のうち、系列番号u=11〜70を参照信号に用いる。同様に、送信帯域幅8RBでは、系列長89のZC系列(系列番号u=1〜88)のうち、系列番号u=1〜60を参照信号に用いるのに対し、送信帯域幅9RBでは、系列長107のZC系列(系列番号u=1〜106)のうち、系列番号u=47〜106を参照信号に用いる。つまり、ある送信帯域幅(図8に示す5RB,8RB,…,24RB)では、参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置を先頭のu=1に設定する。これに対して、その他の送信帯域幅(図8に示す6RB,9RB,…,20RB,25RB)では、参照信号に用いるZC系列の系列番号の最後尾が、そのZC系列の最大の系列番号(つまり、系列長NのZC系列の系列番号u=N−1)となるように系列番号の開始位置を設定する。これにより、図9に示すように、ZC系列のu/Nが0付近となる送信帯域幅と、ZC系列のu/Nが1付近となる送信帯域幅とに分散される。よって、本実施の形態と同様、上述したu/Nの分散の判断基準を満たし、u/Nを0〜1に分散させて分布させることができる。
また、本実施の形態では、端末100における参照信号生成部107を図4に示すものとして説明したが、図10に示すような構成でもよい。図10に示す参照信号生成部107は、巡回シフト部の代わりに位相回転部をIFFT部の前段に備えた。この位相回転部は、巡回シフトを時間領域で実施する代わりに、その等価な処理としての位相回転を周波数領域で実施するものである。すなわち、巡回シフト量に対応する位相回転量を各サブキャリアに割り当てるものである。これらの構成でも系列間干渉を低減することができる。
また、本実施の形態では、周波数領域のZC系列(式(3))を生成する場合について説明したが、時間領域のZC系列(式(1))を生成し、その後にDFT処理を行ってもよい。
また、本実施の形態では、系列グループ1〜30に対して、各系列長のZC系列の系列番号が、系列グループ1から系列グループ30まで昇順に割り当てられる場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定するものではない。例えば、各RBの参照信号に用いるZC系列の最初の系列番号から最後の系列番号までを参照信号として用いる系列番号の範囲とし、参照信号として用いる系列番号の範囲内の系列番号を系列グループ1〜30に対してランダムに割り当ててもよく、規則に基づいて割り当ててもよい。
(実施の形態2)
実施の形態1で説明したように、参照信号に用いるZC系列のうち、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定するのみでは、図7に示すように、u/Nが0〜1の全体に分散して分布するものの、各u/Nで均一に分布していない。これより、各系列グループにおいて、他の系列グループからの系列間干渉を受ける確率が異なってしまう。
実施の形態1で説明したように、参照信号に用いるZC系列のうち、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定するのみでは、図7に示すように、u/Nが0〜1の全体に分散して分布するものの、各u/Nで均一に分布していない。これより、各系列グループにおいて、他の系列グループからの系列間干渉を受ける確率が異なってしまう。
上述したように、送信帯域幅(RB数)が異なるZC系列間、すなわち、系列長が異なるZC系列間のu/Nの差が0に近くなると、相互相関が高くなる。よって、系列グループ間で系列間干渉を受ける確率が均一に近くなる系列番号の開始位置を設定する必要がある。
そこで、本実施の形態では、互いに隣接する送信帯域幅(RB数)において、一方の送信帯域幅(RB数)での参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置を、他方の送信帯域幅(RB数)での最後尾のZC系列のu/N付近の値となる系列番号とする。
以下、本実施の形態に係る端末100(図4)の系列番号決定部105および基地局150(図5)の系列番号決定部164における系列番号の設定例について説明する。以下の説明では、実施の形態1の図6に示す送信帯域幅(RB数)、系列長N、系列グループと同一の送信帯域幅(RB数)、系列長N、系列グループを用いる。
系列番号決定部105および系列番号決定部164が有するテーブルでは、互いに隣接する送信帯域幅(RB数)において、一方の送信帯域幅(RB数)での参照信号に用いるZC系列の開始位置が、他方の送信帯域幅(RB数)での最後尾のZC系列のu/Nより大きい値であり、かつ、そのu/Nに最も近い値となる系列番号に設定されている。
例えば、送信帯域幅(例えば、4RB,5RB,6Rb,8RB,9RB,10RB,…)に対して、系列番号にオフセット(45,36,9,86,69,24,…)がそれぞれ与えられる。すなわち、図11に示すように、参照信号に用いるZC系列として、送信帯域幅3RBでは、系列番号u=1〜30が割り当てられるのに対し、送信帯域幅4RBでは、系列番号u=46(=1+45),1〜29が割り当てられる。同様に、図11に示すように、参照信号に用いるZC系列として、送信帯域幅5RBでは、系列番号u=37(=1+36)〜58,1〜8が割り当てられ、送信帯域幅6RBでは、系列番号u=10(=1+9)〜69が割り当てられ、送信帯域幅8RBでは、系列番号u=87(=1+86),88,1〜58が割り当てられ、送信帯域幅9RBでは、系列番号u=70(=1+69)〜106,1〜23が割り当てられ、送信帯域幅10RBでは、系列番号u=25(=1+24)〜84が割り当てられる。送信帯域幅12RB〜25RBについても同様である。
ここで、参照信号に用いるZC系列(図11に示すテーブルに設定されたZC系列)のu/Nの分布を図12に示す。図12に示すように、送信帯域幅3RBにおいて、参照信号に用いるZC系列のu/Nは、0.03〜0.97となる。また、送信帯域幅4RBでは、参照信号に用いるZC系列のu/Nは、0.98,0.02〜0.62となる。つまり、送信帯域幅4RBでは、系列番号の開始位置は、送信帯域幅4RBに隣接する送信帯域幅3RBでの最後尾のZC系列(系列番号u=30)のu/N(=0.97)より大きく、かつ、最も近いu/N(=0.98)である系列番号46となる。
同様にして、送信帯域幅5RBにおいて、参照信号に用いるZC系列のu/Nは、0.63〜0.98,0.02〜0.14となる。つまり、送信帯域幅5RBでは、系列番号の開始位置は、送信帯域幅5RBに隣接する送信帯域幅4RBでの最後尾のZC系列(系列番号u=29)のu/N(=0.62)より大きく、かつ、最も近いu/N(=0.63)である系列番号37となる。送信帯域幅6RB〜25RBについても同様である。
このように、図11に示すテーブルでは、送信帯域幅3RBでの先頭のZC系列の系列番号から送信帯域幅25RBでの最後尾のZC系列の系列番号までが、図12に示すように、u/Nが0から1まで昇順に分布するように設定される(図12に示す点線矢印)。ただし、u/N=0〜1は巡回シフトするものとし、u/N=1.0の次をu/N=0としている。すなわち、送信帯域幅3RB〜25RBに渡って、u/Nが0から1まで昇順に分布するように系列番号の開始位置が設定される。また、u/N=1になると、再びu/N=0から昇順に系列番号の開始位置が設定される。これにより、送信帯域幅3RB〜25RBの複数のZC系列のu/Nは、0〜1の間で比較的均一に近い分布となる。よって、異なる送信帯域幅(RB数)のZC系列のu/Nが重なる数、つまり、異なる送信帯域幅(RB数)のu/Nの差が0に近くなる数を低減することができる。
また、送信帯域幅(RB数)がより大きいほど、同一系列長の隣接する系列番号のZC系列間のu/Nの間隔はより小さくなる。つまり、送信帯域幅(RB数)がより大きいほど、同一系列長のZC系列のu/Nの範囲が狭くなる。このため、例えば、図12に示すように、送信帯域幅が大きい18RB〜25RBでは、異なる送信帯域幅(RB数)間でu/Nが重ならなくなる。よって、18RB〜25RBでは、異なる送信帯域幅に対応する系列長のZC系列間での系列間干渉が発生しなくなる。
このようにして、本実施の形態によれば、互いに隣接する送信帯域幅(RB数)において、一方の送信帯域幅(RB数)での参照信号に用いるZC系列の開始位置を、他方の送信帯域幅(RB数)での最後尾のZC系列のu/Nより大きい値であり、かつ、そのu/Nに最も近い値となる系列番号に設定する。これより、参照信号に用いるZC系列のu/Nを0〜1に渡って均一に分散することができるため、セル間の系列間干渉を最小限に抑えることができる。
なお、本実施の形態では、送信帯域幅3RB〜25RBに渡って、本発明を適用する場合について説明した。しかし、本発明は、全ての送信帯域幅に渡って適用する必要はなく、例えば、送信帯域幅3RB〜15RBと送信帯域幅16RB〜25RBとにグループ分けし、それぞれのグループに対して本発明を適用してもよい。
また、本発明は、全ての送信帯域幅に対して適用する必要はなく、一部の送信帯域幅にのみ本発明を適用してもよい。例えば、送信帯域幅3RB〜25RBのうち、u/Nが比較的分散する3RB〜15RBでは本実施の形態を適用せず、u/Nが一部に偏りやすい16RB〜25RBで本実施の形態を適用してもよい。
また、本実施の形態では、系列番号の開始位置を、隣接する送信帯域幅での最後尾のZC系列のu/Nより大きい値であり、かつ、最も近い値である系列番号とした。しかし、本発明は、系列番号の開始位置を、隣接する送信帯域幅での最後尾のZC系列のu/N付近の値となる系列番号としてもよい。具体的には、隣接する送信帯域幅でのZC系列のうち最後尾のZC系列のu/N付近として、u/Nの前後1/2Nの範囲内としてもよい。これにより、参照信号に用いるZC系列のu/Nが本実施の形態と同様、0〜1に比較的均一に近い分布となるため、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態3)
実施の形態1のように、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する場合、参照信号の送信帯域幅(RB数)に対応するサブキャリア数を記憶する必要がある。例えば、送信帯域幅4RB(48サブキャリア)では、系列番号の開始位置として最大48が設定されることを考慮する必要があるのに対し、送信帯域幅25RB(300サブキャリア)では、系列番号の開始位置として最大300が設定されることを考慮する必要がある。すなわち、参照信号の送信帯域幅が多くなるほど、開始位置を記憶するための情報量(メモリ量)が増加してしまう。
実施の形態1のように、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する場合、参照信号の送信帯域幅(RB数)に対応するサブキャリア数を記憶する必要がある。例えば、送信帯域幅4RB(48サブキャリア)では、系列番号の開始位置として最大48が設定されることを考慮する必要があるのに対し、送信帯域幅25RB(300サブキャリア)では、系列番号の開始位置として最大300が設定されることを考慮する必要がある。すなわち、参照信号の送信帯域幅が多くなるほど、開始位置を記憶するための情報量(メモリ量)が増加してしまう。
そこで、本実施の形態では、参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置を、各系列長のZC系列数を複数範囲に分割したそれぞれの範囲の先頭に位置する複数のZC系列の系列番号のいずれかとする。
以下、本実施の形態に係る端末100(図4)の系列番号決定部105および基地局150(図5)の系列番号決定部164における系列番号の設定例について説明する。
以下の説明では、実施の形態1の図6に示す送信帯域幅(RB数)、系列長N、系列グループと同一の送信帯域幅(RB数)、系列長N、系列グループを用いる。また、各系列長のZC系列の分割数を10とする。また、各送信帯域幅(RB数)に対応する系列長NのZC系列の系列番号に与えるオフセットをfloor(系列数(N−1)/分割数×情報削減オフセット)より算出する。ここで、floor(x)は、xの小数点以下を切り捨てることを意味する。また、情報削減オフセットは、分割数と同一数からなる値であり、ここでは、情報削減オフセットは0〜9の値となる。そして、系列長が異なるZC系列に対して互いに異なる情報削減オフセットを設定する。
例えば、送信帯域幅(4RB,5RB,6RB,8RB,9RB,…)の情報削減オフセットを(1,1,0,4,6,…)とする。よって、送信帯域幅4RBでは、系列番号に与えるオフセットがfloor(47/10×1)より、4に設定される。同様に、送信帯域幅5RBでは、系列番号に与えるオフセットがfloor(59/10×1)より、5に設定され、送信帯域幅6RBでは、系列番号に与えるオフセットがfloor(71/10×0)より、0に設定され、送信帯域幅8RBでは、系列番号に与えるオフセットがfloor(89/10×4)より、35に設定され、送信帯域幅9RBでは、系列番号に与えるオフセットがfloor(107/10×6)より、64に設定される。
これより、図13に示すように、送信帯域幅4RBでは系列番号の開始位置が系列番号u=5(=1+4)に設定され、参照信号に用いるZC系列として系列番号u=5〜35のZC系列が割り当てられる。また、送信帯域幅5RBでは系列番号の開始位置が系列番号u=6(=1+5)に設定され、参照信号に用いるZC系列として系列番号u=6〜36が割り当てられる。同様にして、送信帯域幅6RBでは系列番号の開始位置が系列番号u=1(=1+0)に設定され、参照信号に用いるZC系列として系列番号u=1〜60が割り当てられる。送信帯域幅8RB〜25RBについても同様である。
ここで、参照信号に用いるZC系列(図13に示すテーブルに設定されたZC系列)のu/Nの分布を図14に示す。図14に示すように、u/Nが0〜1の範囲で10個の範囲に分割される。すなわち、ZC系列のu/Nを等間隔に分割し、等間隔の各u/Nにそれぞれ対応する複数の系列番号をオフセット候補とし、参照信号に用いるZC系列の開始位置をそのオフセット候補のいずれかとする。よって、送信帯域幅4RB〜25RBの参照信号に用いるZC系列の系列番号のu/Nの開始位置(u/Nの最小値)は、分割したそれぞれの範囲の先頭の位置(図14に示す開始位置0〜9)のいずれかとなる。また、系列番号のオフセットを設定する情報削減オフセット0〜9と図14に示すZC系列の開始位置0〜9とが対応する。例えば、送信帯域幅8RBの情報削減オフセットは4であるので、送信帯域幅8RBの参照信号に用いる先頭のZC系列のu/Nは、図14に示すように、開始位置4(u/N=0.4)付近の0.404となる。また、送信帯域幅9RBの情報削減オフセットは6であるので、送信帯域幅9RBの参照信号に用いる先頭のZC系列のu/Nは、図14に示すように、開始位置6(u/N=0.6)付近の0.61となる。
このように、送信帯域幅(RB数)が異なる参照信号に用いるZC系列、つまり、系列長が異なるZC系列に対して、図14に示す開始位置0〜9のいずれかが割り当てられる。つまり、系列長が異なるZC系列のうち先頭のZC系列のu/Nは、0、0.1、0.2、…、0.9のいずれかとなる。よって、実施の形態1と同様にして、系列長が異なるZC系列のu/Nを0〜1の全体に分散して分布させることができる。また、系列番号の開始位置は、分割数(本実施の形態では10)により決定する。つまり、各送信帯域幅(RB数)では、10通りのZC系列の開始位置のいずれかが設定されるため、送信帯域幅(RB数)の増減に関わらず、記憶する必要がある情報量は一定となる。
このようにして、本実施の形態によれば、実施の形態1と同様の効果を得つつ、ZC系列の系列番号の開始位置を記憶するメモリ量をさらに低減することができる。
なお、本実施の形態では、系列番号に与えるオフセットを算出するためにfloor(x)を用いた。しかし、本発明は、floor(x)に限定されず、例えば、ceil(x)、round(x)を用いてもよい。ここで、ceil(x)は、xの小数点以下を切り上げることを意味し、round(x)は、xの小数点以下を四捨五入することを意味する。
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
なお、上記実施の形態では、参照信号の送信帯域幅に2,3,5の倍数のRBを用いる場合について説明した。しかし、本発明は、参照信号の送信帯域幅に用いるRB数は、2,3,5の倍数に限定されない。
また、上記実施の形態では、参照信号に用いるZC系列のうち、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する場合について説明した。しかし、本発明は、参照信号に用いないZC系列、つまり、参照信号に用いるZC系列以外のZC系列のうち、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定してもよい。
また、上記実施の形態では、各送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列の先頭の系列番号から最後尾の系列番号まで系列番号uが連続する1つの範囲のZC系列を参照信号として用いる場合について説明した。しかし、本発明では、1つの系列グループで各送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列が複数ある場合(上記実施の形態における送信帯域幅6RB以上)には、参照信号に用いるZC系列の範囲を、複数の範囲に分散してそれぞれの範囲でZC系列を割り当ててもよい。具体的には、一方の参照信号に用いるZC系列の範囲に30個の連続する系列番号が含まれるものとし、他方の参照信号に用いるZC系列の範囲にも30個の連続する系列番号が含まれるものとする。ここで、これらの2つの範囲は不連続とする。そして、各送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列が複数(2つ)ある場合は、これら2つの範囲から1つずつ選択するものとする。
また、上記実施の形態では、参照信号に用いるZC系列の開始位置である系列番号は、系列番号にオフセットを与えることにより設定される場合について説明した。しかし、本発明では、参照信号に用いるZC系列の終了位置である系列番号が、系列番号にオフセットを与えることにより設定されてもよい。
また、上記実施の形態において、各送信帯域幅(RB数)に対する系列番号の開始位置をランダムに設定してもよい。
また、上記実施の形態では、使用頻度が高い送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列の系列番号のu/Nの範囲を、他の送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列のu/Nの範囲と重ならないように系列番号の開始位置を設定してもよい。使用頻度が高い送信帯域幅(RB数)の参照信号としては、例えば、送信帯域幅がより小さい参照信号がある。さらに、使用頻度が高い送信帯域幅(RB数)の参照信号としては、上記実施の形態において、RB単位で隣接する帯域幅が参照信号として使用されない送信帯域幅(RB数)の参照信号がある。具体的には、送信帯域幅10RBに隣接する帯域幅である送信帯域幅11RBが参照信号に使用されない場合、送信帯域幅10RBの参照信号の使用頻度が高くなる。
また、上記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)値がより大きいZC系列を参照信号として用いなくてもよい。これにより、系列グループ間でのCM値の偏りを小さくすることができ、本発明の効果をより得ることができる。
また、上記実施の形態では、端末100および基地局150が同一のテーブルを予め有し、送信帯域幅および系列グループと、系列番号とが対応付けられている場合について説明した。しかし、本発明は、端末100と基地局150とが同一のテーブルを予め有する必要はなく、送信帯域幅および系列グループと、系列番号との対応付けと等価の対応付けを行えれば、テーブルを用いなくてもよい。
また、上記実施の形態では、同一の送信帯域幅(RB数)で、参照信号に用いるZC系列の範囲として系列番号が連続するZC系列を割り当てる場合について説明した。しかし、本発明は、参照信号として、系列番号が連続するZC系列を割り当てなくてもよい。例えば、同一の送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列の範囲として、等間隔の系列番号のZC系列を用いてもよい。図15に送信帯域幅15RB〜25RBに対応する系列長のZC系列において、参照信号に用いる系列番号の間隔を3とした場合のu/Nの分布を示す。例えば、送信帯域幅16RB(系列長N=191)では、オフセットを115とすると、参照信号に用いるZC系列は、系列番号u=116(=1+115),119(=116+3間隔),122(=119+3間隔),…,188、1,4,…,103となる。つまり、参照信号に用いるZC系列の範囲は、系列番号u=116〜188および系列番号u=1〜103となる。そして、上記実施の形態と同様に、各送信帯域幅(RB数)での参照信号に用いるZC系列の範囲に対して異なるオフセットを与える。これにより、各送信帯域幅では、u/Nを0〜1の間でより分散させることができる。よって、本発明と同様にして、系列長が異なるZC系列間の系列間干渉を低減することができる。
また、上記実施の形態では、端末から基地局に対してデータおよび参照信号を送信する例を挙げたが、基地局から端末への送信の場合でも同様に適用できる。
また、上記実施の形態では、ZC系列を伝搬路推定用の参照信号として用いる場合について説明した。しかし、本発明は、ZC系列をPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)の復調用参照信号であるDM−RS(Demodulation RS)として用いてもよく、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)の復調用参照信号であるDM−RSとして用いてもよく、受信品質測定用のSounding RSとして用いてもよい。また、参照信号は、パイロット信号、基準信号、リファレンス信号、リファレンスシグナルなどに置き換えてもよい。
また、基地局150の処理方法は上記に限定するものではなく、所望波と干渉波とを分離できる方法であればよい。例えば、ZC系列生成部166で生成されるZC系列の代わりに、巡回シフトさせたZC系列を除算部160に出力してもよい。具体的には、除算部160は、デマッピング部159から入力される信号を、巡回シフトしたZC系列(送信側で送信された巡回シフトZC系列と同じ系列)で除算し、除算結果(相関値)をIFFT部161に出力する。そして、マスク処理部162は、IFFT部161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の相関値を抽出し、抽出した相関値をDFT部163に出力する。ここで、マスク処理部162では、所望の巡回シフト系列の相関値が存在する区間を抽出する際、巡回シフト量を考慮する必要はない。これらの処理によっても、受信波から希望波と所望波を分離することができる。
また、上記実施の形態では、系列長が奇数のZC系列を例に説明したが、系列長が偶数となるZC系列にも適用可能である。また、ZC系列を内包するGCL(Generalized Chirp Like)系列にも適用可能である。以下、GCL系列について式を用いて示す。系列長NのGCL系列は、Nが奇数の場合、式(5)によって表され、Nが偶数の場合、式(6)によって表される。
ここで、k=0,1,…,N−1であり、Nとrとは互いに素であり、rはNより小さい整数である。また、pは任意の整数(一般的には、p=0)を表す。また、bi(k mod m)は任意の複素数であり、i=0,1,…,m−1である。GCL系列間の相互相関を最小にする場合、bi(k mod m)は振幅1の任意の複素数を用いる。このように、式(5)および式(6)に示すGCL系列は、式(1)および式(2)に示すZC系列にbi(k mod m)を乗算した系列である。
また、符号系列に対して巡回シフト系列またはZCZ系列を用いる他のCAZAC系列やバイナリ系列に対しても同様に適用可能である。
さらに、ZC系列をパンクチャリング(Puncturing)、巡回拡張(Cyclic extension)またはトランケーション(Truncation)したModified ZC系列が適用されてもよい。
また、上記各実施の形態では、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、上記各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12月27日出願の特願2007−337241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。
本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。
本発明は、系列番号設定方法、無線通信端末装置および無線通信基地局装置に関する。
移動体通信システムでは、上り回線または下り回線の伝搬路推定のために参照信号(RS:Reference Signal)が用いられる。3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long-term Evolution)システムに代表される無線通信システムでは、上り回線で用いられる参照信号としてZadoff−Chu系列(以下、ZC系列という)が採択されている。ZC系列が参照信号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。このZC系列はCAZAC(Constant Amplitude and Zero Auto-correlation Code)系列の一種であり、時間領域で表記すると以下の式(1)で表される。
ここで、Nは系列長、rは時間領域でのZC系列番号であり、Nとrとは互いに素である。また、pは任意の整数(一般的には、p=0)を表す。以下の説明では、系列長Nが奇数の場合のZC系列を用いて説明するが、偶数の場合のZC系列も同様に適用できる。
式(1)のZC系列を時間領域で巡回シフトすることにより得られる巡回シフトZC系列、あるいはZC−ZCZ(Zadoff-Chu Zero Correlation Zone)系列は、次の式(2)で表される。
ここで、mは巡回シフト番号、Δは巡回シフト間隔を表す。±の符号はいずれであってもよい。また、ZC系列では、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。さらに、式(1)の時間領域ZC系列をフーリエ変換により周波数領域に変換した系列もZC系列となるため、ZC系列の周波数領域表記は、次の式(3)で表される。
ここで、Nは系列長、uは周波数領域でのZC系列番号であり、Nとuとは互いに素である。また、qは任意の整数(一般的には、q=0)を表す。同様に式(2)の時間領域でのZC−ZCZ系列を周波数領域で表記すると巡回シフトと位相回転がフーリエ変換対の関係にあることから、次の式(4)で表される。
ここで、Nは系列長、uは周波数領域でのZC系列番号であり、Nとuとは互いに素である。また、mは巡回シフト番号、Δは巡回シフト間隔、qは任意の整数(一般的には、q=0)を表す。
また、3GPP LTEで上り回線に用いる参照信号として、データ復調に用いる伝搬路推定用参照信号(DM-RS:Demodulation RS)がある。このDM−RSは、データ送信帯域幅と同一の帯域幅で送信される。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サブキャリアで構成されるため、DM−RSは12サブキャリアの整数倍の送信帯域幅で送信される。また、ZC系列の系列長Nは、送信帯域幅に相当するサブキャリア数より小さい素数のうち、最大の素数とする。例えば、DM−RSが3RB(36サブキャリア)で送信される場合、系列長N=31のZC系列が生成され、DM−RSが4RB(48サブキャリア)で送信される場合、系列長N=47のZC系列が生成される。
ただし、系列長Nが素数であるZC系列は、DM−RSの送信帯域幅に相当するサブキャリア数(12の整数倍)に一致しない。そこで、系列長Nが素数であるZC系列をDM−RSの送信帯域幅に相当するサブキャリア数に合わせるため、素数長のZC系列を巡回拡張することにより送信帯域のサブキャリア数に一致させる。例えば、ZC系列の前半部分を複製して、後半部分に付加することで、送信帯域幅に相当するサブキャリア数とZC系列の系列長とを一致させる。具体的には、3RB(36サブキャリア)のDM−RSの場合、系列長N=31のZC系列に5サブキャリア分だけ巡回拡張を施して系列長N=36のZC系列が生成され、DM−RSが4RB(48サブキャリア)で送信される場合、系列長N=47のZC系列に1サブキャリア分だけ巡回拡張を施して系列長N=48のZC系列が生成される。
上述したように、3GPP LTEでは、参照信号の送信帯域幅(RB数)に応じてZC系列の系列長Nが異なる。これに伴い、異なる送信帯域幅では、参照信号に用いるZC系列の系列番号も異なる。そこで、3GPP LTEでは、系列長Nの異なる複数のZC系列を複数の系列グループにグループ化するグルーピング方法が検討されている。このグルーピング方法により生成された複数の系列グループが各セルに1つずつ割り当てられる。3GPP LTEでは、系列グループ数は、ZC系列を用いる最小の送信帯域幅(RB数)である3RBで生成することができる系列長N=31のZC系列数分の30(=N−1)とする。また、各送信帯域幅のうち、3RB〜5RBまでの各RBでは、1系列グループ当たり1系列が割り当てられ、6RB以上の各RBでは、1系列グループ当たり2系列が割り当てられる。
ZC系列のグルーピング方法として、各送信帯域幅(RB数)において、系列番号がより小さいZC系列から順に系列グループに割り当てる方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。具体的には、図1に示すように、1系列グループ当たり1系列が割り当てられる送信帯域幅3RB〜5RBでは、系列グループ1、2、3、…に対して、系列番号u=1、2、3、…の1つのZC系列がそれぞれ割り当てられる。また、図1に示すように、系列グループ当たり2系列が割り当てられる送信帯域幅6RB以上では、系列グループ1、2、3、…に対して、系列番号u=(1,2)、(3,4)、(5,6)、…の2つのZC系列がそれぞれ割り当てられる。このように、各送信帯域幅(RB数)の参
照信号に用いるZC系列の系列番号を系列番号がより小さいZC系列から順に割り当てるため、少ない計算量で系列グループを決定することができる。
Huawei, R1-073518, "Sequence Grouping Rule for UL DM-RS", 3GPP TSG RAN WG1Meeting #50, Athens, Greece, August.20-24, 2007
照信号に用いるZC系列の系列番号を系列番号がより小さいZC系列から順に割り当てるため、少ない計算量で系列グループを決定することができる。
Huawei, R1-073518, "Sequence Grouping Rule for UL DM-RS", 3GPP TSG RAN WG1Meeting #50, Athens, Greece, August.20-24, 2007
上記従来技術により複数の系列グループにグルーピングされたZC系列(図1に示す系列番号uのZC系列)のu/Nの分布を図2に示す。横軸がu/Nを表し、縦軸が送信帯域幅(RB数)を表す。図2に示すように、送信帯域幅(RB数)が大きいZC系列ほど、参照信号に用いるZC系列は、u/Nが0に近いZC系列に偏る。すなわち、上記従来技術では、異なる系列グループが割り当てられたセル間で、u/Nが0に近いZC系列間においてu/Nの差が0に近くなるZC系列を使用する可能性が高くなる。
ここで、系列長が異なるZC系列では、相互相関が高い系列番号の組合せが存在することが知られている。本発明者らが行った計算機シミュレーションによれば、u/Nと相互相関の最大値との関係は図3に示すようになる。図3は、送信帯域幅1RBの所望波と、送信帯域幅1RB〜25RBの干渉波との相互相関を示す。横軸が所望波と干渉波とのu/Nの差を表し、縦軸が所望波と干渉波との相互相関値の最大値を表す。図3より、ZC系列間のu/Nの差が0に近くなると(例えば、u/Nの差が0.02以内)、そのZC系列間の相互相関の最大値が大きくなることが分かる(例えば、相互相関の最大値が0.7以上)。すなわち、u/Nの差が0に近いZC系列が異なるセル間で同時に使用されると、自セルの参照信号に用いるZC系列に対して、他セルの参照信号に用いるZC系列からの大きな干渉を受けるため、伝搬路推定結果に誤りが生じる。
例えば、送信帯域幅3RBの先頭から2番目のZC系列を基準として、そのZC系列とのu/Nの差が0.02以内の範囲(図2に示す点線枠)に、系列長が異なるZC系列が多数含まれていることが分かる。これら系列長が異なるZC系列間では、系列間干渉が発生する確率が高くなる。つまり、上記従来技術のように、ただ単に系列番号が小さい順にZC系列をグルーピングするのでは、異なる系列グループが割り当てられたセル間で系列間干渉が発生する可能性が高くなってしまう。
本発明の目的は、セル間の系列間干渉の発生を低減させることができる系列番号設定方法、無線通信端末装置および無線通信基地局装置を提供することである。
本発明の系列番号設定方法は、参照信号として前記参照信号の送信帯域幅に応じた系列長のZadoff-Chu系列を用いる系列番号設定方法において、前記系列長が互いに異なるZadoff-Chu系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定するようにした。
本発明によれば、セル間の系列間干渉の発生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)
本実施の形態では、系列長が互いに異なる参照信号に用いるZC系列の範囲に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する。また、基準となる送信帯域幅3RBの各u/N (u=1,2,…,30、N=31)の前後1/2N(=1/62)の範囲に、送信帯域幅4RB以上の前記参照信号に用いるZC系列の範囲を1つ以上含むように開始位置を設定する。
本実施の形態では、系列長が互いに異なる参照信号に用いるZC系列の範囲に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する。また、基準となる送信帯域幅3RBの各u/N (u=1,2,…,30、N=31)の前後1/2N(=1/62)の範囲に、送信帯域幅4RB以上の前記参照信号に用いるZC系列の範囲を1つ以上含むように開始位置を設定する。
本実施の形態に係る端末100の構成について、図4を用いて説明する。
図4に示す端末100の受信RF部102は、アンテナ101を介して受信した信号にダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を施し、受信処理を施した信号を復調部103に出力する。
復調部103は、受信RF部102から入力される信号に等化処理、復調処理を施し、これらの処理を施した信号を復号部104に出力する。
復号部104は、復調部103から入力される信号に復号処理を施し、受信データおよび制御情報を抽出する。そして、復号部104は、抽出された制御情報のうち、系列グループ番号を系列番号決定部105に出力し、参照信号の送信帯域幅(RB数)を系列番号決定部105および系列長決定部106に出力する。
系列番号決定部105は、系列長が異なる複数のZC系列をグルーピングした複数の系列グループの系列グループ番号および参照信号の送信帯域幅(RB数)と、ZC系列の系列番号とを対応付けたテーブルを有し、復号部104から入力される系列グループ番号および送信帯域幅(RB数)に従ってテーブルを参照して、ZC系列の系列番号を決定する。また、系列番号決定部105が有するテーブルでは、系列長が互いに異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置が設定されている。そして、系列番号決定部105は、決定した系列番号を参照信号生成部107のZC系列生成部108に出力する。
系列長決定部106は、復号部104から入力される送信帯域幅(RB数)に基づいてZC系列の系列長を決定する。具体的には、系列長決定部106は、送信帯域幅(RB数)に相当するサブキャリア数よりも小さい素数のうち、最大の素数をZC系列の系列長に決定する。そして、系列長決定部106は、決定された系列長を参照信号生成部107のZC系列生成部108に出力する。
参照信号生成部107は、ZC系列生成部108、マッピング部109、IFFT(In
verse Fast Fourier Transform)部110、巡回シフト部111を備えている。そして、参照信号生成部107は、ZC系列生成部108で生成されるZC系列に巡回シフトを与えたZC系列を参照信号として生成する。そして、参照信号生成部107は、生成した参照信号を多重化部115に出力する。以下、参照信号生成部107の内部構成について説明する。
verse Fast Fourier Transform)部110、巡回シフト部111を備えている。そして、参照信号生成部107は、ZC系列生成部108で生成されるZC系列に巡回シフトを与えたZC系列を参照信号として生成する。そして、参照信号生成部107は、生成した参照信号を多重化部115に出力する。以下、参照信号生成部107の内部構成について説明する。
ZC系列生成部108は、系列番号決定部105から入力される系列番号と系列長決定部106から入力される系列長とに基づいてZC系列を生成する。そして、ZC系列生成部108は、生成されたZC系列をマッピング部109に出力する。
マッピング部109は、ZC系列生成部108から入力されるZC系列を端末100の送信帯域に対応した帯域にマッピングする。そして、マッピング部109は、マッピングしたZC系列をIFFT部110に出力する。
IFFT部110は、マッピング部109から入力されるZC系列にIFFT処理を施す。そして、IFFT部110は、IFFT処理を施したZC系列を巡回シフト部111に出力する。
巡回シフト部111は、予め設定された巡回シフト量に基づいて、IFFT部110から入力されるZC系列に巡回シフトを施す。そして、巡回シフト部111は、巡回シフトしたZC系列を多重化部115に出力する。
符号化部112は、送信データを符号化し、符号化データを変調部113に出力する。
変調部113は、符号化部112から入力される符号化データを変調し、変調信号をRB割当部114に出力する。
RB割当部114は、変調部113から入力される変調信号を端末100の送信帯域に対応した帯域(RB)に割り当て、端末100の送信帯域に対応した帯域(RB)に割り当てた変調信号を多重化部115に出力する。
多重化部115は、RB割当部114から入力される送信データ(変調信号)と参照信号生成部107の巡回シフト部111から入力されるZC系列(参照信号)とを時間多重し、多重信号を送信RF部116に出力する。なお、多重化部115における多重化方法は、時間多重に限らず、周波数多重、符号多重、複素空間上のIQ多重であってもよい。
送信RF部116は、多重化部115から入力される多重信号に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101から基地局へ無線送信する。
次に、本実施の形態に係る基地局150の構成について、図5を用いて説明する。
図5に示す基地局150の符号化部151は、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152に出力する。なお、制御信号には、基地局150に割り当てられた系列グループを示す系列グループ番号および端末100が送信する参照信号の送信帯域幅(RB数)が含まれる。
変調部152は、符号化部151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部153に出力する。
送信RF部153は、変調信号に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154から無線送信する。
受信RF部155は、アンテナ154を介して受信した信号にダウンコンバート、A/D変換等の受信処理を施し、受信処理を施した信号を分離部156に出力する。
分離部156は、受信RF部155から入力される信号を参照信号と、データ信号および制御信号とに分離する。そして、分離部156は、分離した参照信号をDFT(Discrete Fourier transform)部157に出力し、データ信号および制御信号をDFT部167に出力する。
DFT部157は、分離部156から入力される参照信号にDFT処理を施し、時間領域から周波数領域の信号に変換する。そして、DFT部157は、周波数領域に変換した参照信号を伝搬路推定部158のデマッピング部159に出力する。
伝搬路推定部158は、デマッピング部159、除算部160、IFFT部161、マスク処理部162、DFT部163を備え、DFT部157から入力される参照信号に基づいて、伝搬路を推定する。以下、伝搬路推定部158の内部構成について具体的に説明する。
デマッピング部159は、DFT部157から入力される信号から各端末の送信帯域に対応した部分を抽出する。そして、デマッピング部159は、抽出した各信号を除算部160に出力する。
除算部160は、デマッピング部159から入力される信号を、後述するZC系列生成部166から入力されるZC系列で除算する。そして、除算部160は、除算結果(相関値)をIFFT部161に出力する。
IFFT部161は、除算部160から入力される信号にIFFT処理を施す。そして、IFFT部161は、IFFT処理を施した信号をマスク処理部162に出力する。
抽出手段としてのマスク処理部162は、入力される巡回シフト量に基づいて、IFFT部161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(検出窓)の相関値を抽出する。そして、マスク処理部162は、抽出した相関値をDFT部163に出力する。
DFT部163は、マスク処理部162から入力される相関値にDFT処理を施す。そして、DFT部163は、DFT処理を施した相関値を周波数領域等化部169に出力する。なお、DFT部163から出力される信号は、伝搬路の周波数変動(伝搬路の周波数応答)を表すものである。
系列番号決定部164は、端末100の系列番号決定部105(図4)が有するテーブルと同一の、系列グループ番号および送信帯域幅(RB数)と、系列番号とを対応付けたテーブルを有し、入力される系列グループ番号および送信帯域幅(RB数)に従って、テーブルを参照して、系列番号を決定する。すなわち、系列番号決定部164が有するテーブルでは、系列長が互いに異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置が設定されている。そして、系列番号決定部164は、決定した系列番号をZC系列生成部166に出力する。
系列長決定部165は、端末100の系列長決定部106(図4)と同様にして、入力
される送信帯域幅(RB数)に基づいてZC系列の系列長を決定する。そして、系列長決定部165は、決定された系列長をZC系列生成部166に出力する。
される送信帯域幅(RB数)に基づいてZC系列の系列長を決定する。そして、系列長決定部165は、決定された系列長をZC系列生成部166に出力する。
ZC系列生成部166は、端末100のZC系列生成部108(図4)と同様にして、系列番号決定部164から入力される系列番号と系列長決定部165から入力される系列長とに基づいてZC系列を生成する。そして、ZC系列生成部166は、生成されたZC系列を伝搬路推定部158の除算部160に出力する。
一方、DFT部167は、分離部156から入力されるデータ信号および制御信号にDFT処理を施し、時間領域から周波数領域の信号に変換する。そして、DFT部167は、周波数領域に変換したデータ信号および制御信号をデマッピング部168に出力する。
デマッピング部168は、DFT部167から入力される信号から各端末の送信帯域に対応した部分のデータ信号および制御信号を抽出する。そして、デマッピング部168は、抽出された各信号を周波数領域等化部169に出力する。
周波数領域等化部169は、伝搬路推定部158のDFT部163から入力される信号(伝搬路の周波数応答)を用いて、デマッピング部168から入力されるデータ信号および制御信号に等化処理を施す。そして、周波数領域等化部169は、等化処理を施した信号をIFFT部170に出力する。
IFFT部170は、周波数領域等化部169から入力されるデータ信号および制御信号にIFFT処理を施す。そして、IFFT部170は、IFFT処理を施した信号を復調部171に出力する。
復調部171は、IFFT部170から入力される信号に復調処理を施し、復調処理を施した信号を復号部172に出力する。
復号部172は、復調部171から入力される信号に復号処理を施し、受信データを抽出する。
次に、端末100の系列番号決定部105(図4)および基地局150の系列番号決定部164(図5)における系列番号の設定例について説明する。
以下の説明では、系列グループ数を30個(系列グループ1〜30)とする。また、参照信号の送信帯域幅(RB数)として、3RB以上であり、かつ、2,3,5の倍数であるRB数を用いる。具体的には、参照信号の送信帯域幅(RB数)として、3RB,4RB,5RB,6RB,8RB,9RB,10RB,12RB,15RB,16RB,18RB,20RB,24RB,25RBを用いる。また、1RBは12サブキャリアで構成される。また、ZC系列の系列長Nは、各送信帯域幅(RB数)に相当するサブキャリア数以内の最大の素数とする。具体的には、図6に示すように、3RB(36サブキャリア)の場合の系列長N=31とし、4RB(48サブキャリア)の場合の系列長N=47とし、5RB(60サブキャリア)の場合の系列長N=59とする。送信帯域幅(RB数)が6RB〜25RBの場合についても同様である。また、系列グループ1〜30に対して、各系列長のZC系列の系列番号は、系列グループ1から系列グループ30まで昇順に割り当てられる。ここで、送信帯域幅3RB〜5RBでは、各系列グループに1つのZC系列が割り当てられ、送信帯域幅6RB以上では、各系列グループに2つのZC系列が割り当てられる。つまり、送信帯域幅3RB〜5RBでは、各送信帯域幅(RB数)で30個(=1個×30グループ)のZC系列が参照信号として用いられ、送信帯域幅6RB以上では、各送信帯域幅(RB数)で60個(=2個×30グループ)のZC系列が参照信号
として用いられる。また、参照信号に用いるZC系列の系列番号は、最大の系列番号u=N−1と最小の系列番号u=1とが連続するものとして扱う。すなたち、系列グループに系列番号を昇順に割り当てる際、系列番号u=N−1の次に割り当てる系列番号は系列番号u=1となる。また、図6に示すテーブルは、系列番号決定部105および系列番号決定部164で保持される。
として用いられる。また、参照信号に用いるZC系列の系列番号は、最大の系列番号u=N−1と最小の系列番号u=1とが連続するものとして扱う。すなたち、系列グループに系列番号を昇順に割り当てる際、系列番号u=N−1の次に割り当てる系列番号は系列番号u=1となる。また、図6に示すテーブルは、系列番号決定部105および系列番号決定部164で保持される。
本実施の形態では、系列長が互いに異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置が設定される。具体的には、系列長が互いに異なるZC系列の系列番号に互いに異なるオフセットを与えて系列番号の開始位置を設定することで、参照信号に用いるZC系列のu/Nを0〜1の全体に分散させる。例えば、図6に示すように、送信帯域幅(RB数)が最も小さい3RBに対応する系列長N=31のZC系列には、オフセット=0が与えられ、系列番号の開始位置が系列番号u=1(=1+0)に設定される。すなわち、図6に示すように、送信帯域幅3RBでは、系列グループ1に系列番号u=1が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=2が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=3が割り当てられる。系列グループ4〜系列グループ30についても同様である。
また、例えば、送信帯域幅4RBに対応する系列長N=47のZC系列に対するオフセットを5とし、送信帯域幅5RBに対応する系列長N=59のZC系列に対するオフセットを10とし、送信帯域幅6RBに対応する系列長N=71のZC系列に対するオフセットを5とし、送信帯域幅8RBに対応する系列長N=89のZC系列に対するオフセットを35とし、送信帯域幅9RBに対応する系列長N=107のZC系列に対するオフセットを65とし、送信帯域幅10RBに対応する系列長N=113のZC系列に対するオフセットを85とする。
すなわち、図6に示すように、送信帯域幅4RBに対応する系列長N=47のZC系列では、オフセット=5が与えられるため、参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置は6(=1+5)に設定される。よって、送信帯域幅4RBでは、系列グループ1に系列番号u=6が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=7が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=8が割り当てられる。系列グループ4〜系列グループ30についても同様である。
同様に、図6に示すように、送信帯域幅5RBに対応する系列長N=59のZC系列では、オフセット=10が与えられるため、参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置は11(=1+10)に設定される。よって、送信帯域幅5RBでは、系列グループ1に系列番号u=11が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=12が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=13が割り当てられる。系列グループ4〜系列グループ30についても同様である。
また、図6に示すように、送信帯域幅6RBに対応する系列長N=71のZC系列では、オフセット=5が与えられるため、参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置は6(=1+5)に設定される。よって、送信帯域幅6RBでは、1系列グループあたりのZC系列数は2つであるので、系列グループ1に系列番号u=6およびu=7が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=8およびu=9が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=10およびu=11が割り当てられる。系列グループ4〜系列グループ30についても同様である。
また、送信帯域幅が8RB〜25RBの場合についても同様にして系列番号の開始位置が設定される。
なお、連続する送信帯域幅(RB数)では異なるオフセットを設定することが好ましい
。例えば、送信帯域幅4RBおよび送信帯域幅5RBのように連続する送信帯域幅(RB数)では、それぞれのオフセットを5、10と異ならせる。
。例えば、送信帯域幅4RBおよび送信帯域幅5RBのように連続する送信帯域幅(RB数)では、それぞれのオフセットを5、10と異ならせる。
また、系列番号に与えられるオフセットは、例えば、より小さい送信帯域幅(RB数)に対応する系列長のZC系列から順に設定されてもよい。例えば、送信帯域幅4RBにおけるオフセットは、送信帯域幅3RBに与えられたオフセットに基づいて設定され、送信帯域幅5RBにおけるオフセットは、送信帯域幅3RBおよび4RBに与えられたオフセットに基づいて設定され、送信帯域幅6RBにおけるオフセットは、送信帯域幅3RB、4RBおよび5RBに与えられたオフセットに基づいて設定されてもよい。
そして、端末100の系列番号決定部105(図4)および基地局150の系列番号決定部164(図5)は、上述したようにして参照信号に用いるZC系列の系列番号を割り当てた図6に示すテーブルを有し、系列グループ番号および送信帯域幅(RB数)に基づいて、系列番号uを決定する。例えば、基地局150に系列グループ2が割り当てられ、基地局150に属する端末100が送信する参照信号の送信帯域幅が5RBである場合、端末100の系列番号決定部105(図4)および基地局150の系列番号決定部164(図5)は、図6に示すテーブルを参照して、送信帯域幅5RBと系列グループ2とに対応する系列番号u=12を出力する。
次いで、図7に、参照信号に用いるZC系列(図6に示すテーブルで割り当てられたZC系列)のu/Nの分布を示す。
例えば、送信帯域幅4RBにおける系列番号のオフセットは5であり、系列長N=47のZC系列の開始系列番号u=6であるので、図7に示す送信帯域幅4RBの先頭のu/Nは、u/N=6/47=0.13となる。よって、図7に示すように、送信帯域幅4RBでは、u/N=6/47から1/N(=1/47)間隔で30個のZC系列のu/Nが分布する。すなわち、送信帯域幅4RBでは、u/N=5/47=0.11(図7に示す矢印)のオフセット(図7に示す実線矢印)が与えられたことになる。同様に、送信帯域幅5RBでは、u/N=10/59=0.19のオフセットが与えられ、送信帯域幅6RBでは、u/N=5/71=0.08のオフセットが与えられる。送信帯域幅8RB〜25RBについても同様である。
ここで、図2に示すu/Nの分布と、図7に示すu/Nの分布とを比較する。図2に示すu/Nの分布は、上述した通り送信帯域幅(RB数)が大きくなるほどu/Nが0付近に偏るのに対し、図7に示すu/Nの分布は、異なる送信帯域幅(3RB〜25RB)に渡って、0〜1の全体に分散している。そのため、u/Nが0に近いZC系列においても、異なる送信帯域幅(異なる系列長)のZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が小さくなる。例えば、送信帯域幅3RBの先頭から2番目のZC系列を基準として、そのZC系列とのu/Nの差が0.02以内の範囲(図7に示す点線枠)に含まれるZC系列の数は、図2の場合よりも少なくなる。これより、異なるセルに割り当てられる異なる系列グループのZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が小さくなるため、セル間の系列間干渉が発生する確率が小さくなる。
なお、u/Nの分散の判断基準として、例えば、基準となる送信帯域幅3RBの各u/N(N=31,u=1,2,…,30)の前後1/2N(=1/62)の範囲に、送信帯域幅4RB以上の参照信号に用いるZC系列の範囲を1つ以上含むことが挙げられる。ここで、参照信号に用いるZC系列の範囲とは、各RBの参照信号に用いるZC系列の最初の系列番号から最後の系列番号までを意味し、その一部が基準となる送信帯域幅3RBの各u/N(N=31,u=1,2,…,30)の前後1/2N(=1/62)の範囲に含まれていればよい。
基準送信帯域幅3RBでは、生成できる系列数30個を全て用いるため、u/Nは0〜1の全体に等間隔に分布される。よって、送信帯域幅4RB以上のZC系列において、基準送信帯域幅3RBの各u/N付近(1/2Nの範囲内)のu/Nとなる系列番号が参照信号に用いられることで、全送信帯域幅に渡って、u/Nを0〜1に分散することができる。ただし、送信帯域幅4RB以上であっても、参照信号に用いるZC系列の範囲が全系列となる送信帯域幅(RB数)は、送信帯域幅4RB以上の定義に含めないものとする。
さらに、基準となる送信帯域幅3RB(系列長N=31)のZC系列の各系列番号uに対して、u/Nの前後1/2N(=1/62)の範囲に含まれる他の送信帯域幅(RB数)のZC系列の個数の比率を分散の判断基準としてもよい。例えば、基準となる送信帯域幅3RBのZC系列間の上記ZC系列の個数の比が所定の割合以内(例えば50%以内)になるようにしてもよい。これにより、参照信号に用いる各送信帯域幅(RB数)のZC系列は、基準となる送信帯域幅3RB(系列長N=31)の各ZC系列付近に分散、つまり、u/Nが0〜1の全体に分散する。
このように、本実施の形態によれば、系列長が互いに異なる参照信号に用いるZC系列の範囲に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する。また、基準となる送信帯域幅3RBの各u/N (u=1,2,…,30、N=31)の前後1/2N(=1/62)の範囲に、送信帯域幅4RB以上の前記参照信号に用いるZC系列の範囲を1つ以上含むように開始位置を設定する。これにより、異なる送信帯域幅(異なる系列長)において、参照信号に用いるZC系列のu/Nを0〜1の全体に分散させることができる。よって、ZC系列のu/Nが0に近い場合であっても、異なる系列グループの、系列長が異なるZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が小さくなる。よって、本実施の形態によれば、異なる系列グループが割り当てられたセル間の系列間干渉の発生を低減することができる。さらに、本実施の形態では、オフセットを設定するのみであるため、計算量を増やすことなく、セル間の系列間干渉の発生を低減することができる。
なお、本実施の形態では、図6に示すテーブルを用いる場合について説明したが、本発明に用いることができるテーブルは、図6に示すテーブルに限定されない。例えば、図8に示すテーブルを用いてもよい。図8に示すテーブルでは、例えば、送信帯域幅5RBに対して系列番号にオフセット0が与えられ、送信帯域幅6RBに対して系列番号にオフセット10が与えられ、送信帯域幅8RBに対して系列番号にオフセット0が与えられ、送信帯域幅9RBに対して系列番号にオフセット46が与えられる。すなわち、送信帯域幅5RBでは、系列長59のZC系列(系列番号u=1〜58)のうち、系列番号u=1〜30を参照信号に用いるのに対し、送信帯域幅6RBでは、系列長71のZC系列(系列番号u=1〜70)のうち、系列番号u=11〜70を参照信号に用いる。同様に、送信帯域幅8RBでは、系列長89のZC系列(系列番号u=1〜88)のうち、系列番号u=1〜60を参照信号に用いるのに対し、送信帯域幅9RBでは、系列長107のZC系列(系列番号u=1〜106)のうち、系列番号u=47〜106を参照信号に用いる。つまり、ある送信帯域幅(図8に示す5RB,8RB,…,24RB)では、参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置を先頭のu=1に設定する。これに対して、その他の送信帯域幅(図8に示す6RB,9RB,…,20RB,25RB)では、参照信号に用いるZC系列の系列番号の最後尾が、そのZC系列の最大の系列番号(つまり、系列長NのZC系列の系列番号u=N−1)となるように系列番号の開始位置を設定する。これにより、図9に示すように、ZC系列のu/Nが0付近となる送信帯域幅と、ZC系列のu/Nが1付近となる送信帯域幅とに分散される。よって、本実施の形態と同様、上述したu/Nの分散の判断基準を満たし、u/Nを0〜1に分散させて分布させることができる。
また、本実施の形態では、端末100における参照信号生成部107を図4に示すものとして説明したが、図10に示すような構成でもよい。図10に示す参照信号生成部107は、巡回シフト部の代わりに位相回転部をIFFT部の前段に備えた。この位相回転部は、巡回シフトを時間領域で実施する代わりに、その等価な処理としての位相回転を周波数領域で実施するものである。すなわち、巡回シフト量に対応する位相回転量を各サブキャリアに割り当てるものである。これらの構成でも系列間干渉を低減することができる。
また、本実施の形態では、周波数領域のZC系列(式(3))を生成する場合について説明したが、時間領域のZC系列(式(1))を生成し、その後にDFT処理を行ってもよい。
また、本実施の形態では、系列グループ1〜30に対して、各系列長のZC系列の系列番号が、系列グループ1から系列グループ30まで昇順に割り当てられる場合について説明した。しかし、本発明はこれに限定するものではない。例えば、各RBの参照信号に用いるZC系列の最初の系列番号から最後の系列番号までを参照信号として用いる系列番号の範囲とし、参照信号として用いる系列番号の範囲内の系列番号を系列グループ1〜30に対してランダムに割り当ててもよく、規則に基づいて割り当ててもよい。
(実施の形態2)
実施の形態1で説明したように、参照信号に用いるZC系列のうち、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定するのみでは、図7に示すように、u/Nが0〜1の全体に分散して分布するものの、各u/Nで均一に分布していない。これより、各系列グループにおいて、他の系列グループからの系列間干渉を受ける確率が異なってしまう。
実施の形態1で説明したように、参照信号に用いるZC系列のうち、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定するのみでは、図7に示すように、u/Nが0〜1の全体に分散して分布するものの、各u/Nで均一に分布していない。これより、各系列グループにおいて、他の系列グループからの系列間干渉を受ける確率が異なってしまう。
上述したように、送信帯域幅(RB数)が異なるZC系列間、すなわち、系列長が異なるZC系列間のu/Nの差が0に近くなると、相互相関が高くなる。よって、系列グループ間で系列間干渉を受ける確率が均一に近くなる系列番号の開始位置を設定する必要がある。
そこで、本実施の形態では、互いに隣接する送信帯域幅(RB数)において、一方の送信帯域幅(RB数)での参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置を、他方の送信帯域幅(RB数)での最後尾のZC系列のu/N付近の値となる系列番号とする。
以下、本実施の形態に係る端末100(図4)の系列番号決定部105および基地局150(図5)の系列番号決定部164における系列番号の設定例について説明する。以下の説明では、実施の形態1の図6に示す送信帯域幅(RB数)、系列長N、系列グループと同一の送信帯域幅(RB数)、系列長N、系列グループを用いる。
系列番号決定部105および系列番号決定部164が有するテーブルでは、互いに隣接する送信帯域幅(RB数)において、一方の送信帯域幅(RB数)での参照信号に用いるZC系列の開始位置が、他方の送信帯域幅(RB数)での最後尾のZC系列のu/Nより大きい値であり、かつ、そのu/Nに最も近い値となる系列番号に設定されている。
例えば、送信帯域幅(例えば、4RB,5RB,6Rb,8RB,9RB,10RB,…)に対して、系列番号にオフセット(45,36,9,86,69,24,…)がそれぞれ与えられる。すなわち、図11に示すように、参照信号に用いるZC系列として、送信帯域幅3RBでは、系列番号u=1〜30が割り当てられるのに対し、送信帯域幅4RBでは、系列番号u=46(=1+45),1〜29が割り当てられる。同様に、図11に示すように、参照信号に用いるZC系列として、送信帯域幅5RBでは、系列番号u=
37(=1+36)〜58,1〜8が割り当てられ、送信帯域幅6RBでは、系列番号u=10(=1+9)〜69が割り当てられ、送信帯域幅8RBでは、系列番号u=87(=1+86),88,1〜58が割り当てられ、送信帯域幅9RBでは、系列番号u=70(=1+69)〜106,1〜23が割り当てられ、送信帯域幅10RBでは、系列番号u=25(=1+24)〜84が割り当てられる。送信帯域幅12RB〜25RBについても同様である。
37(=1+36)〜58,1〜8が割り当てられ、送信帯域幅6RBでは、系列番号u=10(=1+9)〜69が割り当てられ、送信帯域幅8RBでは、系列番号u=87(=1+86),88,1〜58が割り当てられ、送信帯域幅9RBでは、系列番号u=70(=1+69)〜106,1〜23が割り当てられ、送信帯域幅10RBでは、系列番号u=25(=1+24)〜84が割り当てられる。送信帯域幅12RB〜25RBについても同様である。
ここで、参照信号に用いるZC系列(図11に示すテーブルに設定されたZC系列)のu/Nの分布を図12に示す。図12に示すように、送信帯域幅3RBにおいて、参照信号に用いるZC系列のu/Nは、0.03〜0.97となる。また、送信帯域幅4RBでは、参照信号に用いるZC系列のu/Nは、0.98,0.02〜0.62となる。つまり、送信帯域幅4RBでは、系列番号の開始位置は、送信帯域幅4RBに隣接する送信帯域幅3RBでの最後尾のZC系列(系列番号u=30)のu/N(=0.97)より大きく、かつ、最も近いu/N(=0.98)である系列番号46となる。
同様にして、送信帯域幅5RBにおいて、参照信号に用いるZC系列のu/Nは、0.63〜0.98,0.02〜0.14となる。つまり、送信帯域幅5RBでは、系列番号の開始位置は、送信帯域幅5RBに隣接する送信帯域幅4RBでの最後尾のZC系列(系列番号u=29)のu/N(=0.62)より大きく、かつ、最も近いu/N(=0.63)である系列番号37となる。送信帯域幅6RB〜25RBについても同様である。
このように、図11に示すテーブルでは、送信帯域幅3RBでの先頭のZC系列の系列番号から送信帯域幅25RBでの最後尾のZC系列の系列番号までが、図12に示すように、u/Nが0から1まで昇順に分布するように設定される(図12に示す点線矢印)。ただし、u/N=0〜1は巡回シフトするものとし、u/N=1.0の次をu/N=0としている。すなわち、送信帯域幅3RB〜25RBに渡って、u/Nが0から1まで昇順に分布するように系列番号の開始位置が設定される。また、u/N=1になると、再びu/N=0から昇順に系列番号の開始位置が設定される。これにより、送信帯域幅3RB〜25RBの複数のZC系列のu/Nは、0〜1の間で比較的均一に近い分布となる。よって、異なる送信帯域幅(RB数)のZC系列のu/Nが重なる数、つまり、異なる送信帯域幅(RB数)のu/Nの差が0に近くなる数を低減することができる。
また、送信帯域幅(RB数)がより大きいほど、同一系列長の隣接する系列番号のZC系列間のu/Nの間隔はより小さくなる。つまり、送信帯域幅(RB数)がより大きいほど、同一系列長のZC系列のu/Nの範囲が狭くなる。このため、例えば、図12に示すように、送信帯域幅が大きい18RB〜25RBでは、異なる送信帯域幅(RB数)間でu/Nが重ならなくなる。よって、18RB〜25RBでは、異なる送信帯域幅に対応する系列長のZC系列間での系列間干渉が発生しなくなる。
このようにして、本実施の形態によれば、互いに隣接する送信帯域幅(RB数)において、一方の送信帯域幅(RB数)での参照信号に用いるZC系列の開始位置を、他方の送信帯域幅(RB数)での最後尾のZC系列のu/Nより大きい値であり、かつ、そのu/Nに最も近い値となる系列番号に設定する。これより、参照信号に用いるZC系列のu/Nを0〜1に渡って均一に分散することができるため、セル間の系列間干渉を最小限に抑えることができる。
なお、本実施の形態では、送信帯域幅3RB〜25RBに渡って、本発明を適用する場合について説明した。しかし、本発明は、全ての送信帯域幅に渡って適用する必要はなく、例えば、送信帯域幅3RB〜15RBと送信帯域幅16RB〜25RBとにグループ分けし、それぞれのグループに対して本発明を適用してもよい。
また、本発明は、全ての送信帯域幅に対して適用する必要はなく、一部の送信帯域幅にのみ本発明を適用してもよい。例えば、送信帯域幅3RB〜25RBのうち、u/Nが比較的分散する3RB〜15RBでは本実施の形態を適用せず、u/Nが一部に偏りやすい16RB〜25RBで本実施の形態を適用してもよい。
また、本実施の形態では、系列番号の開始位置を、隣接する送信帯域幅での最後尾のZC系列のu/Nより大きい値であり、かつ、最も近い値である系列番号とした。しかし、本発明は、系列番号の開始位置を、隣接する送信帯域幅での最後尾のZC系列のu/N付近の値となる系列番号としてもよい。具体的には、隣接する送信帯域幅でのZC系列のうち最後尾のZC系列のu/N付近として、u/Nの前後1/2Nの範囲内としてもよい。これにより、参照信号に用いるZC系列のu/Nが本実施の形態と同様、0〜1に比較的均一に近い分布となるため、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(実施の形態3)
実施の形態1のように、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する場合、参照信号の送信帯域幅(RB数)に対応するサブキャリア数を記憶する必要がある。例えば、送信帯域幅4RB(48サブキャリア)では、系列番号の開始位置として最大48が設定されることを考慮する必要があるのに対し、送信帯域幅25RB(300サブキャリア)では、系列番号の開始位置として最大300が設定されることを考慮する必要がある。すなわち、参照信号の送信帯域幅が多くなるほど、開始位置を記憶するための情報量(メモリ量)が増加してしまう。
実施の形態1のように、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する場合、参照信号の送信帯域幅(RB数)に対応するサブキャリア数を記憶する必要がある。例えば、送信帯域幅4RB(48サブキャリア)では、系列番号の開始位置として最大48が設定されることを考慮する必要があるのに対し、送信帯域幅25RB(300サブキャリア)では、系列番号の開始位置として最大300が設定されることを考慮する必要がある。すなわち、参照信号の送信帯域幅が多くなるほど、開始位置を記憶するための情報量(メモリ量)が増加してしまう。
そこで、本実施の形態では、参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置を、各系列長のZC系列数を複数範囲に分割したそれぞれの範囲の先頭に位置する複数のZC系列の系列番号のいずれかとする。
以下、本実施の形態に係る端末100(図4)の系列番号決定部105および基地局150(図5)の系列番号決定部164における系列番号の設定例について説明する。
以下の説明では、実施の形態1の図6に示す送信帯域幅(RB数)、系列長N、系列グループと同一の送信帯域幅(RB数)、系列長N、系列グループを用いる。また、各系列長のZC系列の分割数を10とする。また、各送信帯域幅(RB数)に対応する系列長NのZC系列の系列番号に与えるオフセットをfloor(系列数(N−1)/分割数×情報削減オフセット)より算出する。ここで、floor(x)は、xの小数点以下を切り捨てることを意味する。また、情報削減オフセットは、分割数と同一数からなる値であり、ここでは、情報削減オフセットは0〜9の値となる。そして、系列長が異なるZC系列に対して互いに異なる情報削減オフセットを設定する。
例えば、送信帯域幅(4RB,5RB,6RB,8RB,9RB,…)の情報削減オフセットを(1,1,0,4,6,…)とする。よって、送信帯域幅4RBでは、系列番号に与えるオフセットがfloor(47/10×1)より、4に設定される。同様に、送信帯域幅5RBでは、系列番号に与えるオフセットがfloor(59/10×1)より、5に設定され、送信帯域幅6RBでは、系列番号に与えるオフセットがfloor(71/10×0)より、0に設定され、送信帯域幅8RBでは、系列番号に与えるオフセットがfloor(89/10×4)より、35に設定され、送信帯域幅9RBでは、系列番号に与えるオフセットがfloor(107/10×6)より、64に設定される。
これより、図13に示すように、送信帯域幅4RBでは系列番号の開始位置が系列番号u=5(=1+4)に設定され、参照信号に用いるZC系列として系列番号u=5〜35
のZC系列が割り当てられる。また、送信帯域幅5RBでは系列番号の開始位置が系列番号u=6(=1+5)に設定され、参照信号に用いるZC系列として系列番号u=6〜36が割り当てられる。同様にして、送信帯域幅6RBでは系列番号の開始位置が系列番号u=1(=1+0)に設定され、参照信号に用いるZC系列として系列番号u=1〜60が割り当てられる。送信帯域幅8RB〜25RBについても同様である。
のZC系列が割り当てられる。また、送信帯域幅5RBでは系列番号の開始位置が系列番号u=6(=1+5)に設定され、参照信号に用いるZC系列として系列番号u=6〜36が割り当てられる。同様にして、送信帯域幅6RBでは系列番号の開始位置が系列番号u=1(=1+0)に設定され、参照信号に用いるZC系列として系列番号u=1〜60が割り当てられる。送信帯域幅8RB〜25RBについても同様である。
ここで、参照信号に用いるZC系列(図13に示すテーブルに設定されたZC系列)のu/Nの分布を図14に示す。図14に示すように、u/Nが0〜1の範囲で10個の範囲に分割される。すなわち、ZC系列のu/Nを等間隔に分割し、等間隔の各u/Nにそれぞれ対応する複数の系列番号をオフセット候補とし、参照信号に用いるZC系列の開始位置をそのオフセット候補のいずれかとする。よって、送信帯域幅4RB〜25RBの参照信号に用いるZC系列の系列番号のu/Nの開始位置(u/Nの最小値)は、分割したそれぞれの範囲の先頭の位置(図14に示す開始位置0〜9)のいずれかとなる。また、系列番号のオフセットを設定する情報削減オフセット0〜9と図14に示すZC系列の開始位置0〜9とが対応する。例えば、送信帯域幅8RBの情報削減オフセットは4であるので、送信帯域幅8RBの参照信号に用いる先頭のZC系列のu/Nは、図14に示すように、開始位置4(u/N=0.4)付近の0.404となる。また、送信帯域幅9RBの情報削減オフセットは6であるので、送信帯域幅9RBの参照信号に用いる先頭のZC系列のu/Nは、図14に示すように、開始位置6(u/N=0.6)付近の0.61となる。
このように、送信帯域幅(RB数)が異なる参照信号に用いるZC系列、つまり、系列長が異なるZC系列に対して、図14に示す開始位置0〜9のいずれかが割り当てられる。つまり、系列長が異なるZC系列のうち先頭のZC系列のu/Nは、0、0.1、0.2、…、0.9のいずれかとなる。よって、実施の形態1と同様にして、系列長が異なるZC系列のu/Nを0〜1の全体に分散して分布させることができる。また、系列番号の開始位置は、分割数(本実施の形態では10)により決定する。つまり、各送信帯域幅(RB数)では、10通りのZC系列の開始位置のいずれかが設定されるため、送信帯域幅(RB数)の増減に関わらず、記憶する必要がある情報量は一定となる。
このようにして、本実施の形態によれば、実施の形態1と同様の効果を得つつ、ZC系列の系列番号の開始位置を記憶するメモリ量をさらに低減することができる。
なお、本実施の形態では、系列番号に与えるオフセットを算出するためにfloor(x)を用いた。しかし、本発明は、floor(x)に限定されず、例えば、ceil(x)、round(x)を用いてもよい。ここで、ceil(x)は、xの小数点以下を切り上げることを意味し、round(x)は、xの小数点以下を四捨五入することを意味する。
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
なお、上記実施の形態では、参照信号の送信帯域幅に2,3,5の倍数のRBを用いる場合について説明した。しかし、本発明は、参照信号の送信帯域幅に用いるRB数は、2,3,5の倍数に限定されない。
また、上記実施の形態では、参照信号に用いるZC系列のうち、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する場合について説明した。しかし、本発明は、参照信号に用いないZC系列、つまり、参照信号に用いるZC系列以外のZC系列のうち、系列長が異なるZC系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定してもよい。
また、上記実施の形態では、各送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列の先頭の系列番号から最後尾の系列番号まで系列番号uが連続する1つの範囲のZC系列を参照信号として用いる場合について説明した。しかし、本発明では、1つの系列グループで各送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列が複数ある場合(上記実施の形態における送信帯域幅6RB以上)には、参照信号に用いるZC系列の範囲を、複数の範囲に分散してそれぞれの範囲でZC系列を割り当ててもよい。具体的には、一方の参照信号に用いるZC系列の範囲に30個の連続する系列番号が含まれるものとし、他方の参照信号に用いるZC系列の範囲にも30個の連続する系列番号が含まれるものとする。ここで、これらの2つの範囲は不連続とする。そして、各送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列が複数(2つ)ある場合は、これら2つの範囲から1つずつ選択するものとする。
また、上記実施の形態では、参照信号に用いるZC系列の開始位置である系列番号は、系列番号にオフセットを与えることにより設定される場合について説明した。しかし、本発明では、参照信号に用いるZC系列の終了位置である系列番号が、系列番号にオフセットを与えることにより設定されてもよい。
また、上記実施の形態において、各送信帯域幅(RB数)に対する系列番号の開始位置をランダムに設定してもよい。
また、上記実施の形態では、使用頻度が高い送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列の系列番号のu/Nの範囲を、他の送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列のu/Nの範囲と重ならないように系列番号の開始位置を設定してもよい。使用頻度が高い送信帯域幅(RB数)の参照信号としては、例えば、送信帯域幅がより小さい参照信号がある。さらに、使用頻度が高い送信帯域幅(RB数)の参照信号としては、上記実施の形態において、RB単位で隣接する帯域幅が参照信号として使用されない送信帯域幅(RB数)の参照信号がある。具体的には、送信帯域幅10RBに隣接する帯域幅である送信帯域幅11RBが参照信号に使用されない場合、送信帯域幅10RBの参照信号の使用頻度が高くなる。
また、上記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)値がより大きいZC系列を参照信号として用いなくてもよい。これにより、系列グループ間でのCM値の偏りを小さくすることができ、本発明の効果をより得ることができる。
また、上記実施の形態では、端末100および基地局150が同一のテーブルを予め有し、送信帯域幅および系列グループと、系列番号とが対応付けられている場合について説明した。しかし、本発明は、端末100と基地局150とが同一のテーブルを予め有する必要はなく、送信帯域幅および系列グループと、系列番号との対応付けと等価の対応付けを行えれば、テーブルを用いなくてもよい。
また、上記実施の形態では、同一の送信帯域幅(RB数)で、参照信号に用いるZC系列の範囲として系列番号が連続するZC系列を割り当てる場合について説明した。しかし、本発明は、参照信号として、系列番号が連続するZC系列を割り当てなくてもよい。例えば、同一の送信帯域幅(RB数)の参照信号に用いるZC系列の範囲として、等間隔の系列番号のZC系列を用いてもよい。図15に送信帯域幅15RB〜25RBに対応する系列長のZC系列において、参照信号に用いる系列番号の間隔を3とした場合のu/Nの分布を示す。例えば、送信帯域幅16RB(系列長N=191)では、オフセットを115とすると、参照信号に用いるZC系列は、系列番号u=116(=1+115),119(=116+3間隔),122(=119+3間隔),…,188、1,4,…,10
3となる。つまり、参照信号に用いるZC系列の範囲は、系列番号u=116〜188および系列番号u=1〜103となる。そして、上記実施の形態と同様に、各送信帯域幅(RB数)での参照信号に用いるZC系列の範囲に対して異なるオフセットを与える。これにより、各送信帯域幅では、u/Nを0〜1の間でより分散させることができる。よって、本発明と同様にして、系列長が異なるZC系列間の系列間干渉を低減することができる。
3となる。つまり、参照信号に用いるZC系列の範囲は、系列番号u=116〜188および系列番号u=1〜103となる。そして、上記実施の形態と同様に、各送信帯域幅(RB数)での参照信号に用いるZC系列の範囲に対して異なるオフセットを与える。これにより、各送信帯域幅では、u/Nを0〜1の間でより分散させることができる。よって、本発明と同様にして、系列長が異なるZC系列間の系列間干渉を低減することができる。
また、上記実施の形態では、端末から基地局に対してデータおよび参照信号を送信する例を挙げたが、基地局から端末への送信の場合でも同様に適用できる。
また、上記実施の形態では、ZC系列を伝搬路推定用の参照信号として用いる場合について説明した。しかし、本発明は、ZC系列をPUSCH(Physical Uplink Shared Channel)の復調用参照信号であるDM−RS(Demodulation RS)として用いてもよく、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)の復調用参照信号であるDM−RSとして用いてもよく、受信品質測定用のSounding RSとして用いてもよい。また、参照信号は、パイロット信号、基準信号、リファレンス信号、リファレンスシグナルなどに置き換えてもよい。
また、基地局150の処理方法は上記に限定するものではなく、所望波と干渉波とを分離できる方法であればよい。例えば、ZC系列生成部166で生成されるZC系列の代わりに、巡回シフトさせたZC系列を除算部160に出力してもよい。具体的には、除算部160は、デマッピング部159から入力される信号を、巡回シフトしたZC系列(送信側で送信された巡回シフトZC系列と同じ系列)で除算し、除算結果(相関値)をIFFT部161に出力する。そして、マスク処理部162は、IFFT部161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の相関値を抽出し、抽出した相関値をDFT部163に出力する。ここで、マスク処理部162では、所望の巡回シフト系列の相関値が存在する区間を抽出する際、巡回シフト量を考慮する必要はない。これらの処理によっても、受信波から希望波と所望波を分離することができる。
また、上記実施の形態では、系列長が奇数のZC系列を例に説明したが、系列長が偶数となるZC系列にも適用可能である。また、ZC系列を内包するGCL(Generalized Chirp Like)系列にも適用可能である。以下、GCL系列について式を用いて示す。系列長NのGCL系列は、Nが奇数の場合、式(5)によって表され、Nが偶数の場合、式(6)によって表される。
ここで、k=0,1,…,N−1であり、Nとrとは互いに素であり、rはNより小さい整数である。また、pは任意の整数(一般的には、p=0)を表す。また、bi(k mod m)は任意の複素数であり、i=0,1,…,m−1である。GCL系列間の相互相関を最小にする場合、bi(k mod m)は振幅1の任意の複素数を用いる。このように、式(5)および式(6)に示すGCL系列は、式(1)および式(2)に示すZC系列にbi(k mod m)を乗算した系列である。
また、符号系列に対して巡回シフト系列またはZCZ系列を用いる他のCAZAC系列やバイナリ系列に対しても同様に適用可能である。
さらに、ZC系列をパンクチャリング(Puncturing)、巡回拡張(Cyclic extension)またはトランケーション(Truncation)したModified ZC系列が適用されてもよい。
また、上記各実施の形態では、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、上記各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12月27日出願の特願2007−337241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。
本発明は、移動体通信システム等に適用することができる。
Claims (9)
- 参照信号として前記参照信号の送信帯域幅応じた系列長のZadoff-Chu系列を用いる系列番号設定方法において、
前記系列長が互いに異なるZadoff-Chu系列に互いに異なる系列番号の開始位置を設定する、
系列番号設定方法。 - 前記系列長が互いに異なるZadoff-Chu系列の系列番号に互いに異なるオフセットを与えて前記開始位置を設定する、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - 基準となる送信帯域幅3RBの各u/N(u(系列番号)=1,2,…,30、N(系列長)=31)の前後1/2N(=1/62)の範囲に、送信帯域幅4RB以上の前記参照信号に用いるZadoff-Chu系列の範囲を1つ以上含むように前記開始位置を設定する、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - 互いに隣接する送信帯域幅において、一方の送信帯域幅での前記開始位置を、他方の送信帯域幅での最後尾のZadoff-Chu系列のu/N(u:系列番号、N:系列長)付近の値となる系列番号とする、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - 前記開始位置を、前記u/N(u:系列番号、N:系列長)より大きい値であり、かつ、前記u/Nに最も近い値となる系列番号とする、
請求項3記載の系列番号設定方法。 - 前記開始位置を、各系列長のZadoff-Chu系列数を複数範囲に分割したそれぞれの範囲の先頭に位置する複数のZadoff-Chu系列の系列番号のいずれかとする、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - Zadoff-Chu系列のu/N(u:系列番号、N:系列長)の値を等間隔に分割し、前記等間隔の各u/Nの値にそれぞれ対応する複数の系列番号をオフセット候補とし、前記開始位置を前記オフセット候補のいずれかとする、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - 参照信号の送信帯域幅とZadoff-Chu系列の系列番号との対応付けに基づいてZadoff-Chu系列の系列番号を決定する決定手段と、
決定された前記系列番号に基づいてZadoff-Chu系列を生成する生成手段と、を具備し、
前記系列長が互いに異なるZadoff-Chu系列に互いに異なる系列番号の開始位置が設定されている、
無線通信端末装置。 - 参照信号の送信帯域幅とZadoff-Chu系列の系列番号との対応付けに基づいてZadoff-Chu系列の系列番号を決定する決定手段と、
決定された前記系列番号に基づいてZadoff-Chu系列を生成する生成手段と、を具備し、
前記系列長が互いに異なるZadoff-Chu系列に互いに異なる系列番号の開始位置が設定されている、
無線通信基地局装置。
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