JPWO2009084225A1 - 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、参照信号に用いるZadoff-Chu系列の系列番号の間隔が系列長に応じて設定されている。
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、系列長が異なるZC系列間の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の系列グループ2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、系列グループ2以外の系列グループの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より小さい順に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Zadoff-Chu系列の系列番号の間隔を前記系列長に応じて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させることができる。
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、ZC系列の系列番号の間隔を系列長に応じて設定する。
本実施の形態では、ZC系列の系列番号の間隔を系列長に応じて設定する。
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、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔が系列長に応じて設定されている。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、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔が系列長に応じて設定されている。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、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、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔が系列長に応じて設定される。具体的には、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔は、その系列長において生成可能なZC系列の系列数を、参照信号に用いるZC系列の系列数で除算した値に設定される。つまり、各送信帯域幅の参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δは、次式より算出される。
Δ=floor((送信帯域幅(系列長N)において生成可能なZC系列の系列数:N−1)/(送信帯域幅で参照信号に用いるZC系列数)) (5)
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。
Δ=floor((送信帯域幅(系列長N)において生成可能なZC系列の系列数:N−1)/(送信帯域幅で参照信号に用いるZC系列数)) (5)
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。
よって、図6に示すように、送信帯域幅3RBでは、生成可能なZC系列数が30(=31−1)であり、参照信号に用いるZC系列数が30であるので、Δ=floor(30/30)=1となる。また、送信帯域幅4RBでは、生成可能なZC系列数が46(=47−1)であり、参照信号に用いるZC系列数が30であるので、Δ=floor(46/30)=1となる。同様にして、図6に示すように、送信帯域幅24RBでは、生成可能なZC系列数が282(=283−1)であり、参照信号に用いるZC系列数が60であるので、Δ=floor(282/60)=4となる。また、送信帯域幅25RBでは、生成可能なZC系列数が292(=293−1)であり、参照信号に用いるZC系列数が60であるので、Δ=floor(292/60)=4となる。送信帯域幅5RB〜20RBについても同様である。
そして、各送信帯域幅では、系列番号u=1から間隔Δの系列番号が系列グループに昇順に割り当てられる。具体的には、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、式(6)に従い系列番号が割り当てられ、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、式(7)および式(8)に従い系列番号#1,#2が割り当てられる。
系列番号=(G−1)×Δ+1 (6)
系列番号#1=(G−1)×2×Δ+1 (7)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (8)
ここで、Gは、系列グループ番号(G=1〜30)を示す。
系列番号=(G−1)×Δ+1 (6)
系列番号#1=(G−1)×2×Δ+1 (7)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (8)
ここで、Gは、系列グループ番号(G=1〜30)を示す。
よって、図6に示すように、送信帯域幅3RB(間隔Δ=1)では、式(6)より、系列グループ1に系列番号u=1(=(1−1)×1+1)が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=2(=(2−1)×1+1)が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=3(=(3−1)×1+1)が割り当てられる。送信帯域幅3RBの系列グループ4〜30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25RB(間隔Δ=4)では、式(7)および式(8)より、系列グループ1に対し、系列番号#1として系列番号u=1(=(1−1)×2×4+1)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=5(=1+4)が割り当てられる。同様に、系列グループ2に対し、系列番号#1として系列番号u=9(=(2−1)×2×4+1)が割り当てられ、系列番号#2としてu=13(=9+4)が割り当てられる。また、系列グループ3に対し、系列番号#1として系列番号u=17(=(3−1)×2×4+1)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=21(=17+4)が割り当てられる。送信帯域幅25RBの系列グループ4〜30についても同様である。
また、送信帯域幅4RB〜24RBの場合についても同様にして系列番号を割り当てる。
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20RB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20RBと系列グループ2とに対応する系列番号#1=7と系列番号#2=10とを出力する。なお、1系列グループ当たり2系列割り当てられる送信帯域幅では、予め決められた規則に従って系列番号#1および系列番号#2のいずれを参照信号として用いるかを決定する。予め決められた規則として、例えば、スロット番号が奇数であれば系列番号#1を使用し、スロット番号が偶数であれば系列番号#2を使用することが挙げられる。
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(系列長N=47)では、系列番号の間隔Δ=1であるので、図7に示す送信帯域幅4RBのZC系列のu/Nは、1/47間隔で分布する。また、送信帯域幅5RB(系列長N=59)では、系列番号の間隔Δ=1であるので、図7に示す送信帯域幅5RBのZC系列のu/Nは、1/59間隔で分布する。同様に、送信帯域幅25RB(系列長N=293)では、系列番号の間隔Δ=4であるので、図7に示す送信帯域幅25RBのZC系列のu/Nは、4/293間隔で分布される。送信帯域幅6RB〜24RBについても同様である。つまり、図7に示すように、各送信帯域幅(RB数)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nが0〜1の範囲に等間隔で分布される。また、各送信帯域幅(RB数)では、ZC系列間の間隔Δは、参照信号に用いるZC系列がu/Nが0〜1の範囲で等間隔に分布される間隔のうち最大の間隔に設定されている。よって、各送信帯域幅(RB)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nが0〜1全体に分散して分布する。
ここで、図7に示すu/Nの分布と、図2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。これに対し、図7に示すu/Nの分布は、送信帯域幅(RB数)が大きくなる場合でも、u/Nが間隔Δ/Nで等間隔に分散している。つまり、参照信号に用いるZC系列のu/Nは、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、異なる送信帯域幅(異なる系列長)のZC系列間のu/Nが同一、つまり、ZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が小さくなる。具体的には、送信帯域幅3RBの系列グループ2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)に含まれる他の系列グループの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。
このように、本実施の形態によれば、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔を系列長に応じて設定する。これにより、各送信帯域幅(RB数)において、参照信号に用いるZC系列のu/Nを0〜1に万遍なく分散させることができる。これにより、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、参照信号に用いるZC系列を設定する際、系列番号の間隔Δの乗算処理を実施するのみであるため、処理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、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8Aおよび図8Bに示すような構成でもよい。図8Aに示す参照信号生成部107は、巡回シフト部をIFFT部より前段に備えた。また、図8B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))を生成してもよい。
(実施の形態2)
本実施の形態では、系列長が異なる複数のZC系列において、u/Nの最小値が同一となる系列番号を参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定する。
本実施の形態では、系列長が異なる複数のZC系列において、u/Nの最小値が同一となる系列番号を参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定する。
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。
ここでは、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、各送信帯域幅の参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δは、図6に示す実施の形態1と同一の値とする。
具体的には、各送信帯域の参照信号に用いるZC系列の開始位置は、各系列長において生成可能なZC系列の系列数を、系列長が異なる複数のZC系列をそれぞれグルーピングした複数の系列グループの数で除算した値に設定される。つまり、各送信帯域の参照信号に用いるZC系列の開始位置uINIは、次式(9)より算出される。
uINI=floor((送信帯域幅(系列長N)で生成可能なZC系列の系列数:N−1)/(系列グループ数)) (9)
uINI=floor((送信帯域幅(系列長N)で生成可能なZC系列の系列数:N−1)/(系列グループ数)) (9)
例えば、図9に示すように、送信帯域幅3RBでは、生成可能なZC系列数が30(=31−1)であるので、uINI=floor(30/30)=1となる。同様に、送信帯域幅4RBでは、生成可能なZC系列数が46(=47−1)であるので、uINI=floor(46/30)=1となる。また、図9に示すように、送信帯域幅24RBでは、生成可能なZC系列数が282(=283−1)であるので、uINI=floor(282/30)=9となる。また、送信帯域幅25RBでは、生成可能なZC系列数が292(=293−1)であるので、uINI=floor(292/30)=9となる。送信帯域幅5RB〜20RBについても同様である。
そして、各送信帯域幅では、系列番号u=uINIから間隔Δで系列番号が系列グループに昇順に割り当てられる。具体的には、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、式(10)に従い系列番号が割り当てられ、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、式(11)および式(12)に従い系列番号#1,#2が割り当てられる。
系列番号=(G−1)×Δ+uINI (10)
系列番号#1=(G−1)×2×Δ+uINI (11)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (12)
ここで、Gは、系列グループ番号(G=1〜30)を示す。
系列番号=(G−1)×Δ+uINI (10)
系列番号#1=(G−1)×2×Δ+uINI (11)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (12)
ここで、Gは、系列グループ番号(G=1〜30)を示す。
よって、図9に示すように、送信帯域幅3RB(開始位置uINI=1、間隔Δ=1)では、式(10)より、系列グループ1に系列番号u=1(=(1−1)×1+1)が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=2(=(2−1)×1+1)が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=3(=(3−1)×1+1)が割り当てられる。系列グループ4〜30についても同様である。
また、図9に示すように、送信帯域幅25RB(開始位置uINI=9、間隔Δ=4)では、式(11)および式(12)より、系列グループ1に対し、系列番号#1として系列番号u=9(=(1−1)×2×4+9)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=13(=9+4)が割り当てられる。同様に、系列グループ2に対し、系列番号#1として系列番号u=17(=(2−1)×2×4+9)が割り当てられ、系列番号#2としてu=21(=17+4)が割り当てられる。また、系列グループ3に対し、系列番号#1として系列番号u=25(=(3−1)×2×4+9)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=29(=25+4)が割り当てられる。系列グループ4〜30についても同様である。
また、送信帯域幅4RB〜24RBの場合についても同様にして系列番号を割り当てる。
次いで、図10に、参照信号に用いるZC系列(図9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。図10に示すように、実施の形態1の図7に示すu/Nの分布と同様、各送信帯域幅(RB数)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nが0〜1の範囲で間隔Δ/Nで等間隔に分布される。よって、実施の形態1と同様、異なる送信帯域幅(異なる系列長)のZC系列間のu/Nが同一、つまり、ZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が小さくなる。
ただし、実施の形態1の図7に示すu/Nの分布では、全ての送信帯域幅(RB数)において、参照信号に用いる先頭のZC系列は、系列番号u=1のZC系列となる。つまり、図7に示すu/Nの分布の最小値は、1/Nとなる。よって、u/Nの分布の最小値は、系列長Nが大きいほど0に近づく。これに対し、本実施の形態では、図10に示すように、送信帯域幅(RB数)がいずれの場合でも、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値はほぼ同一となる。具体的には、図10に示すu/Nの分布において、各送信帯域幅(RB数)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値は、0.03付近の値となる。
これにより、系列グループ番号が小さい系列グループほど、その系列グループに含まれる、系列長が異なる複数のZC系列のu/Nがほぼ同一となる。具体的には、図10に示すように、送信帯域幅3RBの系列グループ2のZC系列とのu/Nの差が0.02以内の範囲(図10に示す点線枠)に、系列グループ2の他の送信帯域幅(RB数)のZC系列が多く含まれるようになる。換言すると、異なる系列グループのZC系列のu/Nが同一範囲に含まれる確率がより小さくなる。具体的には、送信帯域幅3RBの系列グループ2のZC系列とのu/Nの差が0.02以内の範囲(図10に示す点線枠)に含まれる他の系列グループのZC系列の数は、図7の場合よりもさらに少なくなる。
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に近くなる確率がさらに小さくなるため、セル間の系列間干渉が発生する確率が小さくなる。なお、同一系列グループの異なる送信帯域幅(RB数)のZC系列間は、基地局によるスケジューリングにより異なる周波数で使用されるため、系列間干渉を発生させることはない。
このようにして、本実施の形態によれば、系列長が異なる複数のZC系列において、u/Nの最小値が同一となる開始位置を設定する。これより、各送信帯域幅(RB数)の先頭付近のZC系列のu/Nが同一に近い値、つまり、系列グループ番号が小さい系列グループほど、系列グループを構成するZC系列間のu/Nの差が0に近くなる。すなわち、異なる系列グループのZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が低減する。よって、本実施の形態では、実施の形態1よりも、セル間の系列間干渉の発生をさらに低減することができる。
なお、本実施の形態では、u/Nを0〜1において所定の間隔で分割し、各u/Nの範囲内に含まれるZC系列数が均一となるように、開始位置uINIを設定してもよい。これにより、参照信号に用いるZC系列のu/Nを0〜1の間で均一に分散させることができ、セル間の系列間干渉をより低減することができる。
(実施の形態3)
実施の形態2では、系列グループ番号がより小さい系列グループでは、図10に示すように、同一系列グループに含まれる、系列長が異なる複数のZC系列のu/Nが同一の値となる。しかしながら、系列グループ番号が大きい系列グループほど、同一系列グループに含まれる系列長が異なる送信帯域幅(RB数)のZC系列のu/Nが異なる値となる。つまり、系列グループ番号がより大きい系列グループに含まれるZC系列は、他の系列グループに含まれる、系列長が異なるZC系列との間でu/Nの差が0に近くなる可能性が高くなる。
実施の形態2では、系列グループ番号がより小さい系列グループでは、図10に示すように、同一系列グループに含まれる、系列長が異なる複数のZC系列のu/Nが同一の値となる。しかしながら、系列グループ番号が大きい系列グループほど、同一系列グループに含まれる系列長が異なる送信帯域幅(RB数)のZC系列のu/Nが異なる値となる。つまり、系列グループ番号がより大きい系列グループに含まれるZC系列は、他の系列グループに含まれる、系列長が異なるZC系列との間でu/Nの差が0に近くなる可能性が高くなる。
そこで、本実施の形態では、各系列長において生成可能な複数のZC系列を複数の範囲に分割し、複数の範囲毎に系列長が異なる複数のZC系列においてu/Nが同一となる系列番号を、参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定する。
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1および設定例2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、各送信帯域幅の参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δは、図6に示す実施の形態1と同一の値とする。また、各送信帯域幅(RB数)のZC系列の分割数を2とする。つまり、各送信帯域幅(RB数)のZC系列(系列長N)は、系列番号u=1〜(N−1)/2の範囲1と系列番号u=(N−1)/2+1〜N−1の範囲2とに分割される。また、系列グループ1〜30のうち、系列グループ1〜15には範囲1のZC系列が割り当てられ、系列グループ16〜30には範囲2のZC系列が割り当てられる。
(設定例1)
本設定例では、複数の範囲毎に、その範囲内で最小の系列番号から間隔Δで昇順に系列番号を設定する。
本設定例では、複数の範囲毎に、その範囲内で最小の系列番号から間隔Δで昇順に系列番号を設定する。
以下、具体的に説明する。ZC系列の分割数が2であるので、範囲2における各送信帯域の参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置uINI2は、次式(13)より算出される。
uINI2=ceil((系列長N)/2) (13)
ここで、ceil(x)は、xの小数点以下を切り上げることを意味する。
uINI2=ceil((系列長N)/2) (13)
ここで、ceil(x)は、xの小数点以下を切り上げることを意味する。
例えば、図11に示すように、送信帯域幅3RBでは、系列長N=31であるので、u
INI2=ceil(31/2)=16となる。同様に、送信帯域幅4RBでは、系列長N=47であるので、uINI2=ceil(47/2)=24となる。また、図11に示すように、送信帯域幅24RBでは、系列長N=283であるので、uINI2=ceil(283/2)=142となる。また、送信帯域幅25RBでは、系列長N=293であるので、uINI2=ceil(293/2)=147となる。送信帯域幅5RB〜20RBについても同様である。つまり、開始位置uINI2は、範囲2のZC系列の系列番号のうち、最小の系列番号が設定される。
INI2=ceil(31/2)=16となる。同様に、送信帯域幅4RBでは、系列長N=47であるので、uINI2=ceil(47/2)=24となる。また、図11に示すように、送信帯域幅24RBでは、系列長N=283であるので、uINI2=ceil(283/2)=142となる。また、送信帯域幅25RBでは、系列長N=293であるので、uINI2=ceil(293/2)=147となる。送信帯域幅5RB〜20RBについても同様である。つまり、開始位置uINI2は、範囲2のZC系列の系列番号のうち、最小の系列番号が設定される。
そして、各送信帯域幅では、範囲1の系列グループ(系列グループ番号G=1〜M/2)に対して、実施の形態1の式(6)〜式(8)または実施の形態2の式(10)〜(12)を用いて系列番号を割り当てる。ここで、Mは系列グループ数を表す。一方、範囲2の系列グループ(系列グループ番号G=M/2+1〜M)に対して、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、式(14)に従い系列番号が割り当てられ、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、式(15)および式(16)に従い系列番号#1,#2が割り当てられる。
系列番号=(G−M/2−1)×Δ+uINI2 (14)
系列番号#1=(G−M/2−1)×2×Δ+uINI2 (15)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (16)
系列番号=(G−M/2−1)×Δ+uINI2 (14)
系列番号#1=(G−M/2−1)×2×Δ+uINI2 (15)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (16)
よって、図11に示すように、範囲1(系列グループ1〜15)の送信帯域幅3RB(間隔Δ=1)では、例えば、実施の形態1の式(6)より、実施の形態1と同様、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4〜15についても同様である。また、送信帯域幅4RB〜25RBについても同様である。
一方、図11に示すように、範囲2(系列グループ16〜30)の送信帯域幅3RB(開始位置uINI2=16、間隔Δ=1)では、式(14)より、系列グループ16に系列番号u=16(=(16−30/2−1)×1+16)が割り当てられる。同様に、系列グループ17に系列番号u=17(=(17−30/2−1)×1+16)が割り当てられ、系列グループ30に系列番号u=30(=(30−30/2−1)×1+16)が割り当てられる。同様に、範囲2(系列グループ16〜30)の送信帯域幅25RB(開始位置uINI2=147、間隔Δ=4)では、図11に示すように、系列グループ16に対し、系列番号#1として系列番号u=147(=(16−30/2−1)×2×4+147)が割り当てられ、系列番号#2としてu=151(=147+4)が割り当てられる。また、系列グループ17に対し、系列番号#1として系列番号u=155(=(17−30/2−1)×2×4+147)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=159(=155+4)が割り当てられる。同様に、系列グループ30に対し、系列番号#1として系列番号u=259(=(30−30/2−1)×2×4+147)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=263(=259+4)が割り当てられる。系列グループ18〜29についても同様である。
次いで、図12に、参照信号に用いるZC系列(図11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。図12に示す範囲1では、送信帯域幅(RB数)がいずれの場合でも、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値はほぼ同一の値となる。具体的には、図10に示すu/Nの分布において、各送信帯域幅(RB数)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値は、0.00付近の値となる。
一方、図12に示す範囲2でも、送信帯域幅(RB数)がいずれの場合でも、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値はほぼ同一の値となる。具体的には、図12に示す範囲2内のu/Nの分布において、各送信帯域幅(RB数)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値は、0.50付近の値となる。このように、範囲1および範囲2では、それぞれの範囲内でu/Nが最小値となる系列番号が、参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定されている。
これにより、範囲1および範囲2それぞれにて、系列長が異なるZC系列間のu/Nがほぼ同一の値となる系列グループを生成することができる。例えば、図12に示すように、範囲1では、系列グループ2の各送信帯域幅のZC系列は、u/N=0.02の付近でu/Nの差が0.02以内の範囲に多く含まれるようになる。同様に、範囲2において、系列グループ16の各送信帯域幅のZC系列は、u/N=0.50の付近でu/Nの差が0.02以内の範囲に多く含まれるようになる。
このようにして、本設定例によれば、各系列長において生成可能な複数のZC系列を複数の範囲に分割し、複数の範囲内で最小の系列番号から間隔Δで昇順に系列番号を設定する。これにより、系列長が異なるZC系列間のu/Nの差が0に近くなる系列グループ数が増加する。よって、異なる系列グループのZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率がさらに低減するため、セル間の系列間干渉を実施の形態2よりもさらに低減することができる。
(設定例2)
本設定例では、複数の範囲のうち、いずれかの範囲ではその範囲内で最小の系列番号から間隔Δで昇順に系列番号を設定し、それ以外の範囲ではその範囲内で最大の系列番号から間隔Δで降順に系列番号を設定する。
本設定例では、複数の範囲のうち、いずれかの範囲ではその範囲内で最小の系列番号から間隔Δで昇順に系列番号を設定し、それ以外の範囲ではその範囲内で最大の系列番号から間隔Δで降順に系列番号を設定する。
以下、具体的に説明する。各送信帯域幅では、範囲1の系列グループ(系列グループ番号G=1〜M/2)に対して、設定例1と同様、実施の形態1の式(6)〜式(8)または実施の形態2の式(10)〜(12)を用いて系列番号を割り当てる。ここで、Mは系列グループ数を表す。一方、範囲2の系列グループ(系列グループ番号G=M/2+1〜M)に対して、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、式(17)に従い系列番号が割り当てられ、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、式(18)および式(19)に従い系列番号#1,#2が割り当てられる。
系列番号=(G−M)×Δ+(N−1) (17)
系列番号#1=系列番号#2−Δ (18)
系列番号#2=(G−M)×2×Δ+(N−1) (19)
系列番号=(G−M)×Δ+(N−1) (17)
系列番号#1=系列番号#2−Δ (18)
系列番号#2=(G−M)×2×Δ+(N−1) (19)
よって、図13に示すように、範囲1(系列グループ1〜15)では、例えば、実施の形態1の式(6)より、設定例1と同様、最小の系列番号u=1から各送信帯域幅(RB)の間隔Δで昇順に系列番号を設定する。
一方、図13に示すように、範囲2(系列グループ16〜30)では、式(17)〜式(19)より、最大の系列番号u=N−1から各送信帯域幅(RB)の間隔Δで降順に系列番号を設定する。具体的には、範囲2(系列グループ16〜30)の送信帯域幅3RB(間隔Δ=1)では、式(17)より、系列グループ30に系列番号u=30(=(30−30)×1+(31−1))が割り当てられる。同様に、系列グループ29に系列番号u=29(=(29−30)×1+(31−1))が割り当てられ、系列グループ16に系列番号u=16(=(16−30)×1+(31−1))が割り当てられる。系列グループ28〜17についても同様である。
また、範囲2(系列グループ16〜30)の送信帯域幅25RB(間隔Δ=4)では、図13に示すように、系列グループ30に対し、系列番号#2として系列番号u=292(=(30−30)×2×4+(293−1))が割り当てられ、系列番号#1としてu=288(=292−4)が割り当てられる。また、系列グループ29に対し、系列番号#2として系列番号u=284(=(29−30)×2×4+(293−1))が割り当てられ、系列番号#1としてu=280(=284−4)が割り当てられる。同様に、系列グループ16に対し、系列番号#2として系列番号u=180(=(16−30)×2×4+(293−1))が割り当てられ、系列番号#1としてu=176(=180−4)が割り当てられる。系列グループ28〜17についても同様である。
次いで、図14に、参照信号に用いるZC系列(図13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。設定例1の図12に示すu/Nの分布と同様、図14に示す範囲1では、送信帯域幅(RB数)がいずれの場合でも、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値はほぼ同一(0.00付近)となる。一方、図14に示す範囲2では、送信帯域幅(RB数)がいずれの場合でも、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最大値がほぼ同一(1.00付近)となる。つまり、範囲1ではその範囲内でu/Nが最小値(0.0付近)となる系列番号が参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定されていて、範囲2ではその範囲内でu/Nが最大値となる系列番号が参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定されている。
これにより、設定例1と同様、範囲1および範囲2において、系列長が異なるZC系列間のu/Nがほぼ同一の値となる系列グループをより多く生成することができる。具体的には、それぞれの範囲内で同一系列グループ(例えば、図14に示す範囲1の系列グループ2および範囲2の系列グループ29)に含まれるZC系列間のu/Nの差が0に近くなる。すなわち、異なる系列グループのZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率がさらに低減することができる。
また、設定例1では、範囲2の系列番号の開始位置uINI2を算出する必要があるのに対し、本設定例では、系列番号の間隔Δのみ算出すればよい。このため、より少ない処理量で参照信号に用いるZC系列の系列番号を設定することができる。
このようにして、本設定例によれば、設定例1と同様の効果を得つつ、参照信号に用いるZC系列の系列番号を設定するための処理量をより低減することができる。
なお、u/Nが0のZC系列とu/Nが1のZC系列とは、同一系列となる。すなわち、u/N=0とu/N=1とは連続と見なすことができる。よって、図14に示す範囲1と範囲2は、u/N=0または1を中間値として、範囲1がu/Nの昇順方向に拡がり、かつ、範囲2がu/Nの降順方向に拡がって分布していることと等価である。よって、本設定例では、各送信帯域幅のu/Nの中間値が0.5となる開始位置uINIを実施の形態2と同様にして設定してもよい。つまり、範囲1の系列グループに対して、u/N=0.5のZC系列からu/Nの降順にZC系列が割り当てられ、範囲2の系列グループに対して、u/N=0.5のZC系列からu/Nの昇順にZC系列が割り当てられる。これにより、本設定例と同様の効果を得ることができる。
以上、本実施の形態の設定例1および設定例2について説明した。
このようにして、本実施の形態によれば、参照信号に用いるZC系列を複数の範囲に分割し、それぞれの範囲内において系列番号を設定する。これにより、それぞれの範囲内でZC系列のu/Nが同一の値となる系列グループ数が多くなるため、セル間の系列間干渉の発生を実施の形態2よりもさらに低減することができる。
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、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δとして、各送信帯域幅(RB数)で固定の値を用いる場合について説明した。しかし、本発明は、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δを各送信帯域幅で可変に設定してもよい。
また、上記実施の形態では、各系列グループに対して、ZC系列を順に割り当てる場合、つまり、同一系列グループのZC系列の系列番号間隔がΔである場合について説明した。しかし、本発明は、各系列グループに対してZC系列を1系列ずつ順に割り当て、所定の系列数になるまで処理を繰り返してもよい。
また、上記実施の形態において、各送信帯域幅の参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δは上述した値に限らず、例えば、上限値を設定しなくてもよい。系列番号の間隔Δを用いて算出した系列番号が、送信帯域幅で使用できる系列数を超える場合は、系列番号を1に巡回させて算出すればよい。すなわち、算出した系列番号を送信帯域幅で使用できる系列数でモジュロ演算した結果を、系列番号として用いればよい。
また、上記実施の形態では、式(5)、式(9)においてfloor(x)を用い、式(13)においてceil(x)を用いた。しかし、本発明は、式(5)、式(9)および式(13)において、例えば、floor(x)、ceil(x)またはround(x)のいずれを用いてもよい。ここで、round(x)は、xの小数点以下を四捨五入することを意味する。
また、上記実施の形態において、式(5)、式(9)および式(13)で算出するΔ、uINI、uINI2は、上述した整数化処理(floor(x)およびceil(x))を行わず、小数のまま算出してもよい。この場合、Δ、uINI、uINI2を用いて得られる系列番号に対して、floor(x)、ceil(x)またはround(x)等の整数化処理のいずれかを行えばよい。
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、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(20)によって表され、Nが偶数の場合、式(21)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(20)および式(21)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。例えば、Frank系列、Random CAZAC、OLZC、RAZAC、その他のCAZAC系列(計算機により生成した系列を含む)、M系列およびゴールド系列などのPN系列が挙げられる。
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2007−337240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
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
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、系列長が異なるZC系列間の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の系列グループ2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、系列グループ2以外の系列グループの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より小さい順に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Zadoff-Chu系列の系列番号の間隔を前記系列長に応じて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させることができる。
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、ZC系列の系列番号の間隔を系列長に応じて設定する。
本実施の形態では、ZC系列の系列番号の間隔を系列長に応じて設定する。
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、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔が系列長に応じて設定されている。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、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔が系列長に応じて設定されている。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、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、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、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔が系列長に応じて設定される。具体的には、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔は、その系列長において生成可能なZC系列の系列数を、参照信号に用いるZC系列の系列数で除算した値に設定される。つまり、各送信帯域幅の参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δは、次式より算出される。
Δ=floor((送信帯域幅(系列長N)において生成可能なZC系列の系列数:N−1)/(送信帯域幅で参照信号に用いるZC系列数)) (5)
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。
Δ=floor((送信帯域幅(系列長N)において生成可能なZC系列の系列数:N−1)/(送信帯域幅で参照信号に用いるZC系列数)) (5)
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。
よって、図6に示すように、送信帯域幅3RBでは、生成可能なZC系列数が30(=31−1)であり、参照信号に用いるZC系列数が30であるので、Δ=floor(30/30)=1となる。また、送信帯域幅4RBでは、生成可能なZC系列数が46(=47−1)であり、参照信号に用いるZC系列数が30であるので、Δ=floor(46/30)=1となる。同様にして、図6に示すように、送信帯域幅24RBでは、生成可能なZC系列数が282(=283−1)であり、参照信号に用いるZC系列数が60であるので、Δ=floor(282/60)=4となる。また、送信帯域幅25RBでは、生成可能なZC系列数が292(=293−1)であり、参照信号に用いるZC系列数が60であるので、Δ=floor(292/60)=4となる。送信帯域幅5RB〜20RBについても同様である。
そして、各送信帯域幅では、系列番号u=1から間隔Δの系列番号が系列グループに昇順に割り当てられる。具体的には、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、式(6)に従い系列番号が割り当てられ、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、式(7)および式(8)に従い系列番号#1,#2が割り当てられる。
系列番号=(G−1)×Δ+1 (6)
系列番号#1=(G−1)×2×Δ+1 (7)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (8)
ここで、Gは、系列グループ番号(G=1〜30)を示す。
系列番号=(G−1)×Δ+1 (6)
系列番号#1=(G−1)×2×Δ+1 (7)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (8)
ここで、Gは、系列グループ番号(G=1〜30)を示す。
よって、図6に示すように、送信帯域幅3RB(間隔Δ=1)では、式(6)より、系列グループ1に系列番号u=1(=(1−1)×1+1)が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=2(=(2−1)×1+1)が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=3(=(3−1)×1+1)が割り当てられる。送信帯域幅3RBの系列グループ4〜30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25RB(間隔Δ=4)では、式(7)および式(8)より、系列グループ1に対し、系列番号#1として系列番号u=1(=(1−1)×2×4+1)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=5(=1+4)が割り当てられる。同様に、系列グループ2に対し、系列番号#1として系列番号u=9(=(2−1)×2×4+1)が割り当てられ、系列番号#2としてu=13(=9+4)が割り当てられる。また、系列グループ3に対し、系列番号#1として系列番号u=17(=(3−1)×2×4+1)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=21(=17+4)が割り当てられる。送信帯域幅25RBの系列グループ4〜30についても同様である。
また、送信帯域幅4RB〜24RBの場合についても同様にして系列番号を割り当てる
。
。
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20RB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20RBと系列グループ2とに対応する系列番号#1=7と系列番号#2=10とを出力する。なお、1系列グループ当たり2系列割り当てられる送信帯域幅では、予め決められた規則に従って系列番号#1および系列番号#2のいずれを参照信号として用いるかを決定する。予め決められた規則として、例えば、スロット番号が奇数であれば系列番号#1を使用し、スロット番号が偶数であれば系列番号#2を使用することが挙げられる。
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(系列長N=47)では、系列番号の間隔Δ=1であるので、図7に示す送信帯域幅4RBのZC系列のu/Nは、1/47間隔で分布する。また、送信帯域幅5RB(系列長N=59)では、系列番号の間隔Δ=1であるので、図7に示す送信帯域幅5RBのZC系列のu/Nは、1/59間隔で分布する。同様に、送信帯域幅25RB(系列長N=293)では、系列番号の間隔Δ=4であるので、図7に示す送信帯域幅25RBのZC系列のu/Nは、4/293間隔で分布される。送信帯域幅6RB〜24RBについても同様である。つまり、図7に示すように、各送信帯域幅(RB数)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nが0〜1の範囲に等間隔で分布される。また、各送信帯域幅(RB数)では、ZC系列間の間隔Δは、参照信号に用いるZC系列がu/Nが0〜1の範囲で等間隔に分布される間隔のうち最大の間隔に設定されている。よって、各送信帯域幅(RB)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nが0〜1全体に分散して分布する。
ここで、図7に示すu/Nの分布と、図2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。これに対し、図7に示すu/Nの分布は、送信帯域幅(RB数)が大きくなる場合でも、u/Nが間隔Δ/Nで等間隔に分散している。つまり、参照信号に用いるZC系列のu/Nは、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、異なる送信帯域幅(異なる系列長)のZC系列間のu/Nが同一、つまり、ZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が小さくなる。具体的には、送信帯域幅3RBの系列グループ2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)に含まれる他の系列グループの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。
このように、本実施の形態によれば、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔を系列長に応じて設定する。これにより、各送信帯域幅(RB数)において、参照信号に用いるZC系列のu/Nを0〜1に万遍なく分散させることができる。これにより、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、参照信号に用いるZC系列を設定する際、系列番号の間隔Δの乗算処理を実施するのみであるため、処理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、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8Aおよび図8Bに示すような構成でもよい。図8Aに示す参照信号生成部107は、巡回シフト部をIFFT部より前段に備えた。また、図8B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))を生成してもよい。
(実施の形態2)
本実施の形態では、系列長が異なる複数のZC系列において、u/Nの最小値が同一となる系列番号を参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定する。
本実施の形態では、系列長が異なる複数のZC系列において、u/Nの最小値が同一となる系列番号を参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定する。
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。
ここでは、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、各送信帯域幅の参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δは、図6に示す実施の形態1と同一の値とする。
具体的には、各送信帯域の参照信号に用いるZC系列の開始位置は、各系列長において生成可能なZC系列の系列数を、系列長が異なる複数のZC系列をそれぞれグルーピングした複数の系列グループの数で除算した値に設定される。つまり、各送信帯域の参照信号に用いるZC系列の開始位置uINIは、次式(9)より算出される。
uINI=floor((送信帯域幅(系列長N)で生成可能なZC系列の系列数:N−1)/(系列グループ数)) (9)
uINI=floor((送信帯域幅(系列長N)で生成可能なZC系列の系列数:N−1)/(系列グループ数)) (9)
例えば、図9に示すように、送信帯域幅3RBでは、生成可能なZC系列数が30(=31−1)であるので、uINI=floor(30/30)=1となる。同様に、送信帯域幅4RBでは、生成可能なZC系列数が46(=47−1)であるので、uINI=floor(46/30)=1となる。また、図9に示すように、送信帯域幅24RBでは、生成可能なZC系列数が282(=283−1)であるので、uINI=floor(282/30)=9となる。また、送信帯域幅25RBでは、生成可能なZC系列数が292(=293−1)であるので、uINI=floor(292/30)=9となる。送信帯域幅5RB〜20RBについても同様である。
そして、各送信帯域幅では、系列番号u=uINIから間隔Δで系列番号が系列グループに昇順に割り当てられる。具体的には、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、式(10)に従い系列番号が割り当てられ、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、式(11)および式(12)に従い系列番号#1,#2が割り当てられる。
系列番号=(G−1)×Δ+uINI (10)
系列番号#1=(G−1)×2×Δ+uINI (11)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (12)
ここで、Gは、系列グループ番号(G=1〜30)を示す。
系列番号=(G−1)×Δ+uINI (10)
系列番号#1=(G−1)×2×Δ+uINI (11)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (12)
ここで、Gは、系列グループ番号(G=1〜30)を示す。
よって、図9に示すように、送信帯域幅3RB(開始位置uINI=1、間隔Δ=1)では、式(10)より、系列グループ1に系列番号u=1(=(1−1)×1+1)が割り当てられ、系列グループ2に系列番号u=2(=(2−1)×1+1)が割り当てられ、系列グループ3に系列番号u=3(=(3−1)×1+1)が割り当てられる。系列グループ4〜30についても同様である。
また、図9に示すように、送信帯域幅25RB(開始位置uINI=9、間隔Δ=4)では、式(11)および式(12)より、系列グループ1に対し、系列番号#1として系列番号u=9(=(1−1)×2×4+9)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=13(=9+4)が割り当てられる。同様に、系列グループ2に対し、系列番号#1として系列番号u=17(=(2−1)×2×4+9)が割り当てられ、系列番号#2としてu=21(=17+4)が割り当てられる。また、系列グループ3に対し、系列番号#1として系列番号u=25(=(3−1)×2×4+9)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=29(=25+4)が割り当てられる。系列グループ4〜30についても同様である。
また、送信帯域幅4RB〜24RBの場合についても同様にして系列番号を割り当てる。
次いで、図10に、参照信号に用いるZC系列(図9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。図10に示すように、実施の形態1の図7に示すu/Nの分布と同様、各送信帯域幅(RB数)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nが0〜1の範囲で間隔Δ/Nで等間隔に分布される。よって、実施の形態1と同様、異なる送信帯域幅(異なる系列長)のZC系列間のu/Nが同一、つまり、ZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が小さくなる。
ただし、実施の形態1の図7に示すu/Nの分布では、全ての送信帯域幅(RB数)において、参照信号に用いる先頭のZC系列は、系列番号u=1のZC系列となる。つまり、図7に示すu/Nの分布の最小値は、1/Nとなる。よって、u/Nの分布の最小値は、系列長Nが大きいほど0に近づく。これに対し、本実施の形態では、図10に示すように、送信帯域幅(RB数)がいずれの場合でも、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値はほぼ同一となる。具体的には、図10に示すu/Nの分布において、各送信帯域幅(RB数)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値は、0.03付近の値となる。
これにより、系列グループ番号が小さい系列グループほど、その系列グループに含まれる、系列長が異なる複数のZC系列のu/Nがほぼ同一となる。具体的には、図10に示すように、送信帯域幅3RBの系列グループ2のZC系列とのu/Nの差が0.02以内の範囲(図10に示す点線枠)に、系列グループ2の他の送信帯域幅(RB数)のZC系列が多く含まれるようになる。換言すると、異なる系列グループのZC系列のu/Nが同一範囲に含まれる確率がより小さくなる。具体的には、送信帯域幅3RBの系列グループ2のZC系列とのu/Nの差が0.02以内の範囲(図10に示す点線枠)に含まれる他の系列グループのZC系列の数は、図7の場合よりもさらに少なくなる。
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に近くなる確率がさらに小さくなるため、セル間の系列間干渉が発生する確率が小さくなる。なお、同一系列グループの異なる送信帯域幅(RB数)のZC系列間は、基地局によるスケジューリングにより異なる周波数で使用されるため、系列間干渉を発生させることはない。
このようにして、本実施の形態によれば、系列長が異なる複数のZC系列において、u/Nの最小値が同一となる開始位置を設定する。これより、各送信帯域幅(RB数)の先頭付近のZC系列のu/Nが同一に近い値、つまり、系列グループ番号が小さい系列グループほど、系列グループを構成するZC系列間のu/Nの差が0に近くなる。すなわち、異なる系列グループのZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率が低減する。よって、本実施の形態では、実施の形態1よりも、セル間の系列間干渉の発生をさらに低減することができる。
なお、本実施の形態では、u/Nを0〜1において所定の間隔で分割し、各u/Nの範囲内に含まれるZC系列数が均一となるように、開始位置uINIを設定してもよい。これにより、参照信号に用いるZC系列のu/Nを0〜1の間で均一に分散させることができ、セル間の系列間干渉をより低減することができる。
(実施の形態3)
実施の形態2では、系列グループ番号がより小さい系列グループでは、図10に示すように、同一系列グループに含まれる、系列長が異なる複数のZC系列のu/Nが同一の値となる。しかしながら、系列グループ番号が大きい系列グループほど、同一系列グループに含まれる系列長が異なる送信帯域幅(RB数)のZC系列のu/Nが異なる値となる。つまり、系列グループ番号がより大きい系列グループに含まれるZC系列は、他の系列グループに含まれる、系列長が異なるZC系列との間でu/Nの差が0に近くなる可能性が高くなる。
実施の形態2では、系列グループ番号がより小さい系列グループでは、図10に示すように、同一系列グループに含まれる、系列長が異なる複数のZC系列のu/Nが同一の値となる。しかしながら、系列グループ番号が大きい系列グループほど、同一系列グループに含まれる系列長が異なる送信帯域幅(RB数)のZC系列のu/Nが異なる値となる。つまり、系列グループ番号がより大きい系列グループに含まれるZC系列は、他の系列グループに含まれる、系列長が異なるZC系列との間でu/Nの差が0に近くなる可能性が高くなる。
そこで、本実施の形態では、各系列長において生成可能な複数のZC系列を複数の範囲に分割し、複数の範囲毎に系列長が異なる複数のZC系列においてu/Nが同一となる系列番号を、参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定する。
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1および設定例2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、各送信帯域幅の参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δは、図6に示す実施の形態1と同一の値とする。また、各送信帯域幅(RB数)のZC系列の分割数を2とする。つまり、各送信帯域幅(RB数)のZC系列(系列長N)は、系列番号u=1〜(N−1)/2の範囲1と系列番号u=(N−1)/2+1〜N−1の範囲2とに分割される。また、系列グループ1〜30のうち、系列グループ1〜15には範囲1のZC系列が割り当てられ、系列グループ16〜30には範囲2のZC系列が割り当てられる。
(設定例1)
本設定例では、複数の範囲毎に、その範囲内で最小の系列番号から間隔Δで昇順に系列番号を設定する。
本設定例では、複数の範囲毎に、その範囲内で最小の系列番号から間隔Δで昇順に系列番号を設定する。
以下、具体的に説明する。ZC系列の分割数が2であるので、範囲2における各送信帯域の参照信号に用いるZC系列の系列番号の開始位置uINI2は、次式(13)より算出される。
uINI2=ceil((系列長N)/2) (13)
ここで、ceil(x)は、xの小数点以下を切り上げることを意味する。
uINI2=ceil((系列長N)/2) (13)
ここで、ceil(x)は、xの小数点以下を切り上げることを意味する。
例えば、図11に示すように、送信帯域幅3RBでは、系列長N=31であるので、u
INI2=ceil(31/2)=16となる。同様に、送信帯域幅4RBでは、系列長N=47であるので、uINI2=ceil(47/2)=24となる。また、図11に示すように、送信帯域幅24RBでは、系列長N=283であるので、uINI2=ceil(283/2)=142となる。また、送信帯域幅25RBでは、系列長N=293であるので、uINI2=ceil(293/2)=147となる。送信帯域幅5RB〜20RBについても同様である。つまり、開始位置uINI2は、範囲2のZC系列の系列番号のうち、最小の系列番号が設定される。
INI2=ceil(31/2)=16となる。同様に、送信帯域幅4RBでは、系列長N=47であるので、uINI2=ceil(47/2)=24となる。また、図11に示すように、送信帯域幅24RBでは、系列長N=283であるので、uINI2=ceil(283/2)=142となる。また、送信帯域幅25RBでは、系列長N=293であるので、uINI2=ceil(293/2)=147となる。送信帯域幅5RB〜20RBについても同様である。つまり、開始位置uINI2は、範囲2のZC系列の系列番号のうち、最小の系列番号が設定される。
そして、各送信帯域幅では、範囲1の系列グループ(系列グループ番号G=1〜M/2)に対して、実施の形態1の式(6)〜式(8)または実施の形態2の式(10)〜(12)を用いて系列番号を割り当てる。ここで、Mは系列グループ数を表す。一方、範囲2の系列グループ(系列グループ番号G=M/2+1〜M)に対して、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、式(14)に従い系列番号が割り当てられ、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、式(15)および式(16)に従い系列番号#1,#2が割り当てられる。
系列番号=(G−M/2−1)×Δ+uINI2 (14)
系列番号#1=(G−M/2−1)×2×Δ+uINI2 (15)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (16)
系列番号=(G−M/2−1)×Δ+uINI2 (14)
系列番号#1=(G−M/2−1)×2×Δ+uINI2 (15)
系列番号#2=系列番号#1+Δ (16)
よって、図11に示すように、範囲1(系列グループ1〜15)の送信帯域幅3RB(間隔Δ=1)では、例えば、実施の形態1の式(6)より、実施の形態1と同様、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4〜15についても同様である。また、送信帯域幅4RB〜25RBについても同様である。
一方、図11に示すように、範囲2(系列グループ16〜30)の送信帯域幅3RB(開始位置uINI2=16、間隔Δ=1)では、式(14)より、系列グループ16に系列番号u=16(=(16−30/2−1)×1+16)が割り当てられる。同様に、系列グループ17に系列番号u=17(=(17−30/2−1)×1+16)が割り当てられ、系列グループ30に系列番号u=30(=(30−30/2−1)×1+16)が割り当てられる。同様に、範囲2(系列グループ16〜30)の送信帯域幅25RB(開始位置uINI2=147、間隔Δ=4)では、図11に示すように、系列グループ16に対し、系列番号#1として系列番号u=147(=(16−30/2−1)×2×4+147)が割り当てられ、系列番号#2としてu=151(=147+4)が割り当てられる。また、系列グループ17に対し、系列番号#1として系列番号u=155(=(17−30/2−1)×2×4+147)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=159(=155+4)が割り当てられる。同様に、系列グループ30に対し、系列番号#1として系列番号u=259(=(30−30/2−1)×2×4+147)が割り当てられ、系列番号#2として系列番号u=263(=259+4)が割り当てられる。系列グループ18〜29についても同様である。
次いで、図12に、参照信号に用いるZC系列(図11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。図12に示す範囲1では、送信帯域幅(RB数)がいずれの場合でも、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値はほぼ同一の値となる。具体的には、図10に示すu/Nの分布において、各送信帯域幅(RB数)では、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値は、0.00付近の値となる。
一方、図12に示す範囲2でも、送信帯域幅(RB数)がいずれの場合でも、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値はほぼ同一の値となる。具体的には、図12に示す範囲2内のu/Nの分布において、各送信帯域幅(RB数)では、参照信号に用いるZC系
列のu/Nの最小値は、0.50付近の値となる。このように、範囲1および範囲2では、それぞれの範囲内でu/Nが最小値となる系列番号が、参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定されている。
列のu/Nの最小値は、0.50付近の値となる。このように、範囲1および範囲2では、それぞれの範囲内でu/Nが最小値となる系列番号が、参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定されている。
これにより、範囲1および範囲2それぞれにて、系列長が異なるZC系列間のu/Nがほぼ同一の値となる系列グループを生成することができる。例えば、図12に示すように、範囲1では、系列グループ2の各送信帯域幅のZC系列は、u/N=0.02の付近でu/Nの差が0.02以内の範囲に多く含まれるようになる。同様に、範囲2において、系列グループ16の各送信帯域幅のZC系列は、u/N=0.50の付近でu/Nの差が0.02以内の範囲に多く含まれるようになる。
このようにして、本設定例によれば、各系列長において生成可能な複数のZC系列を複数の範囲に分割し、複数の範囲内で最小の系列番号から間隔Δで昇順に系列番号を設定する。これにより、系列長が異なるZC系列間のu/Nの差が0に近くなる系列グループ数が増加する。よって、異なる系列グループのZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率がさらに低減するため、セル間の系列間干渉を実施の形態2よりもさらに低減することができる。
(設定例2)
本設定例では、複数の範囲のうち、いずれかの範囲ではその範囲内で最小の系列番号から間隔Δで昇順に系列番号を設定し、それ以外の範囲ではその範囲内で最大の系列番号から間隔Δで降順に系列番号を設定する。
本設定例では、複数の範囲のうち、いずれかの範囲ではその範囲内で最小の系列番号から間隔Δで昇順に系列番号を設定し、それ以外の範囲ではその範囲内で最大の系列番号から間隔Δで降順に系列番号を設定する。
以下、具体的に説明する。各送信帯域幅では、範囲1の系列グループ(系列グループ番号G=1〜M/2)に対して、設定例1と同様、実施の形態1の式(6)〜式(8)または実施の形態2の式(10)〜(12)を用いて系列番号を割り当てる。ここで、Mは系列グループ数を表す。一方、範囲2の系列グループ(系列グループ番号G=M/2+1〜M)に対して、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、式(17)に従い系列番号が割り当てられ、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、式(18)および式(19)に従い系列番号#1,#2が割り当てられる。
系列番号=(G−M)×Δ+(N−1) (17)
系列番号#1=系列番号#2−Δ (18)
系列番号#2=(G−M)×2×Δ+(N−1) (19)
系列番号=(G−M)×Δ+(N−1) (17)
系列番号#1=系列番号#2−Δ (18)
系列番号#2=(G−M)×2×Δ+(N−1) (19)
よって、図13に示すように、範囲1(系列グループ1〜15)では、例えば、実施の形態1の式(6)より、設定例1と同様、最小の系列番号u=1から各送信帯域幅(RB)の間隔Δで昇順に系列番号を設定する。
一方、図13に示すように、範囲2(系列グループ16〜30)では、式(17)〜式(19)より、最大の系列番号u=N−1から各送信帯域幅(RB)の間隔Δで降順に系列番号を設定する。具体的には、範囲2(系列グループ16〜30)の送信帯域幅3RB(間隔Δ=1)では、式(17)より、系列グループ30に系列番号u=30(=(30−30)×1+(31−1))が割り当てられる。同様に、系列グループ29に系列番号u=29(=(29−30)×1+(31−1))が割り当てられ、系列グループ16に系列番号u=16(=(16−30)×1+(31−1))が割り当てられる。系列グループ28〜17についても同様である。
また、範囲2(系列グループ16〜30)の送信帯域幅25RB(間隔Δ=4)では、図13に示すように、系列グループ30に対し、系列番号#2として系列番号u=292
(=(30−30)×2×4+(293−1))が割り当てられ、系列番号#1としてu=288(=292−4)が割り当てられる。また、系列グループ29に対し、系列番号#2として系列番号u=284(=(29−30)×2×4+(293−1))が割り当てられ、系列番号#1としてu=280(=284−4)が割り当てられる。同様に、系列グループ16に対し、系列番号#2として系列番号u=180(=(16−30)×2×4+(293−1))が割り当てられ、系列番号#1としてu=176(=180−4)が割り当てられる。系列グループ28〜17についても同様である。
(=(30−30)×2×4+(293−1))が割り当てられ、系列番号#1としてu=288(=292−4)が割り当てられる。また、系列グループ29に対し、系列番号#2として系列番号u=284(=(29−30)×2×4+(293−1))が割り当てられ、系列番号#1としてu=280(=284−4)が割り当てられる。同様に、系列グループ16に対し、系列番号#2として系列番号u=180(=(16−30)×2×4+(293−1))が割り当てられ、系列番号#1としてu=176(=180−4)が割り当てられる。系列グループ28〜17についても同様である。
次いで、図14に、参照信号に用いるZC系列(図13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。設定例1の図12に示すu/Nの分布と同様、図14に示す範囲1では、送信帯域幅(RB数)がいずれの場合でも、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最小値はほぼ同一(0.00付近)となる。一方、図14に示す範囲2では、送信帯域幅(RB数)がいずれの場合でも、参照信号に用いるZC系列のu/Nの最大値がほぼ同一(1.00付近)となる。つまり、範囲1ではその範囲内でu/Nが最小値(0.0付近)となる系列番号が参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定されていて、範囲2ではその範囲内でu/Nが最大値となる系列番号が参照信号に用いるZC系列の開始位置に設定されている。
これにより、設定例1と同様、範囲1および範囲2において、系列長が異なるZC系列間のu/Nがほぼ同一の値となる系列グループをより多く生成することができる。具体的には、それぞれの範囲内で同一系列グループ(例えば、図14に示す範囲1の系列グループ2および範囲2の系列グループ29)に含まれるZC系列間のu/Nの差が0に近くなる。すなわち、異なる系列グループのZC系列間のu/Nの差が0に近くなる確率がさらに低減することができる。
また、設定例1では、範囲2の系列番号の開始位置uINI2を算出する必要があるのに対し、本設定例では、系列番号の間隔Δのみ算出すればよい。このため、より少ない処理量で参照信号に用いるZC系列の系列番号を設定することができる。
このようにして、本設定例によれば、設定例1と同様の効果を得つつ、参照信号に用いるZC系列の系列番号を設定するための処理量をより低減することができる。
なお、u/Nが0のZC系列とu/Nが1のZC系列とは、同一系列となる。すなわち、u/N=0とu/N=1とは連続と見なすことができる。よって、図14に示す範囲1と範囲2は、u/N=0または1を中間値として、範囲1がu/Nの昇順方向に拡がり、かつ、範囲2がu/Nの降順方向に拡がって分布していることと等価である。よって、本設定例では、各送信帯域幅のu/Nの中間値が0.5となる開始位置uINIを実施の形態2と同様にして設定してもよい。つまり、範囲1の系列グループに対して、u/N=0.5のZC系列からu/Nの降順にZC系列が割り当てられ、範囲2の系列グループに対して、u/N=0.5のZC系列からu/Nの昇順にZC系列が割り当てられる。これにより、本設定例と同様の効果を得ることができる。
以上、本実施の形態の設定例1および設定例2について説明した。
このようにして、本実施の形態によれば、参照信号に用いるZC系列を複数の範囲に分割し、それぞれの範囲内において系列番号を設定する。これにより、それぞれの範囲内でZC系列のu/Nが同一の値となる系列グループ数が多くなるため、セル間の系列間干渉の発生を実施の形態2よりもさらに低減することができる。
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、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δとして、各送信帯域幅(RB数)で固定の値を用いる場合について説明した。しかし、本発明は、参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δを各送信帯域幅で可変に設定してもよい。
また、上記実施の形態では、各系列グループに対して、ZC系列を順に割り当てる場合、つまり、同一系列グループのZC系列の系列番号間隔がΔである場合について説明した。しかし、本発明は、各系列グループに対してZC系列を1系列ずつ順に割り当て、所定の系列数になるまで処理を繰り返してもよい。
また、上記実施の形態において、各送信帯域幅の参照信号に用いるZC系列の系列番号の間隔Δは上述した値に限らず、例えば、上限値を設定しなくてもよい。系列番号の間隔Δを用いて算出した系列番号が、送信帯域幅で使用できる系列数を超える場合は、系列番号を1に巡回させて算出すればよい。すなわち、算出した系列番号を送信帯域幅で使用できる系列数でモジュロ演算した結果を、系列番号として用いればよい。
また、上記実施の形態では、式(5)、式(9)においてfloor(x)を用い、式(13)においてceil(x)を用いた。しかし、本発明は、式(5)、式(9)および式(13)において、例えば、floor(x)、ceil(x)またはround(x)のいずれを用いてもよい。ここで、round(x)は、xの小数点以下を四捨五入することを意味する。
また、上記実施の形態において、式(5)、式(9)および式(13)で算出するΔ、uINI、uINI2は、上述した整数化処理(floor(x)およびceil(x))を行わず、小数のまま算出してもよい。この場合、Δ、uINI、uINI2を用いて得られる系列番号に対して、floor(x)、ceil(x)またはround(x)等の整数化処理のいずれかを行えばよい。
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、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IFF
T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。
T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(20)によって表され、Nが偶数の場合、式(21)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(20)および式(21)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。例えば、Frank系列、Random CAZAC、OLZC、RAZAC、その他のCAZAC系列(計算機により生成した系列を含む)、M系列およびゴールド系列などのPN系列が挙げられる。
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。
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2007−337240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 (11)
- 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Zadoff-Chu系列の系列番号の間隔を前記系列長に応じて設定する、
系列番号設定方法。 - 前記間隔は、前記系列長において生成可能なZadoff-Chu系列の系列数を、前記参照信号に用いる前記Zadoff-Chu系列の系列数で除算した値に設定される、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - 系列長が異なる複数のZadoff-Chu系列において、u/N(u:系列番号、N:系列長)の最小値が同一となる系列番号を前記参照信号に用いるZadoff-Chu系列の開始位置に設定する、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - 前記開始位置は、前記系列長において生成可能なZadoff-Chu系列の系列数を、系列長が異なる複数のZadoff-Chu系列をそれぞれグルーピングした複数の系列グループの数で除算した値に設定される、
請求項3記載の系列番号設定方法。 - 前記系列長において生成可能な複数のZadoff-Chu系列を複数の範囲に分割し、前記複数の範囲毎に、系列長が異なる複数のZadoff-Chu系列においてu/N(u:系列番号、N:系列長)が同一となる系列番号を前記参照信号に用いるZadoff-Chu系列の開始位置に設定する、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - 前記系列長において生成可能な複数のZadoff-Chu系列を複数の範囲に分割し、前記複数の範囲毎に、その範囲内で最小の系列番号から前記間隔で昇順に系列番号を設定する、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - 前記系列長において生成可能な複数のZadoff-Chu系列を複数の範囲に分割し、前記複数の範囲毎に、その範囲内でu/N(u:系列番号、N:系列長)が最小値となる系列番号を前記開始位置に設定する、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - 前記系列長において生成可能な複数のZadoff-Chu系列を複数の範囲に分割し、前記複数の範囲のうち、いずれかの範囲ではその範囲内で最小の系列番号から前記間隔で昇順に系列番号を設定し、前記いずれかの範囲以外の範囲ではその範囲内で最大の系列番号から前記間隔で降順に系列番号を設定する、
請求項1記載の系列番号設定方法。 - 前記系列長において生成可能な複数のZadoff-Chu系列を複数の範囲に分割し、前記複数の範囲のうち、いずれかの範囲ではその範囲内でu/N(u:系列番号、N:系列長)が最小値となる系列番号を前記開始位置に設定し、前記いずれかの範囲以外の範囲ではその範囲内でu/Nが最大値となる系列番号を前記開始位置に設定する、
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、
前記参照信号に用いるZadoff-Chu系列の系列番号の間隔が前記系列長に応じて設定されている、
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、
前記参照信号に用いるZadoff-Chu系列の系列番号の間隔が前記系列長に応じて設定されている、
無線通信基地局装置。
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