Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
RADIO TRANSMISSION DEVICE AND RADIO TRANSMISSION METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/111317
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a radio transmission device and a radio transmission method which can reduce a processing amount or a memory amount while maintaining the randomizing effect of other cell interference. When using as a reference signal, a ZC sequence of the sequence length uniquely correlated to a transmission bandwidth of a reference signal, as the transmission bandwidth becomes smaller and the sequence length of the ZC sequence becomes shorter, the sequence is switched at a shorter time interval and as the transmission bandwidth becomes greater and the sequence length of the ZC sequence becomes longer, the switching is performed at a longer time interval. Thus, a reference signal is generated by using the ZC sequence in accordance with the timing into which the reference signal transmission bandwidth and the sequence are switched.

Inventors:
IWAI TAKASHI (JP)
IMAMURA DAICHI (JP)
FUTAGI SADAKI (JP)
OGAWA YOSHIHIKO (JP)
TAKATA TOMOFUMI (JP)
MATSUMOTO ATSUSHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/000588
Publication Date:
September 18, 2008
Filing Date:
March 14, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MATSUSHITA ELECTRIC IND CO LTD (JP)
IWAI TAKASHI (JP)
IMAMURA DAICHI (JP)
FUTAGI SADAKI (JP)
OGAWA YOSHIHIKO (JP)
TAKATA TOMOFUMI (JP)
MATSUMOTO ATSUSHI (JP)
International Classes:
H04J11/00; H04B1/707; H04J13/00; H04J13/14
Foreign References:
JP2005303765A2005-10-27
JP2008028977A2008-02-07
JP2007067004A2007-03-15
Other References:
PANASONIC, NTT DOCOMO: "Uplink reference signal hopping comparison", 3GPP TSG RAN WG1 MEETING #48, vol. R1-070935, 6 February 2007 (2007-02-06), XP008116451, Retrieved from the Internet
JAMIL M. AND LINDE L.P.: "A comparison of unfiltered and filtered complex spreading sequences based on aperiodic correlation properties", SPREAD SPECTRUM TECHNIQUES AND APPLICATIONS, 1998. PROCEEDINGS, 1998 IEEE 5TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM, 4 September 1998 (1998-09-04), pages 686 - 691, XP000992386
HUAWEI: "Sequence Allocation Method for E-UTRA Uplink Reference Signal", 3GPP TSG RAN WGIMEETING #48, 12 February 2007 (2007-02-12)
Attorney, Agent or Firm:
WASHIDA, Kimihito (Shintoshicenter Bldg. 24-1, Tsurumaki1-chome, Tama-sh, Tokyo 34, JP)
Download PDF:
Claims:
 参照信号として用いるコード系列を一定時間毎に切り替えるホッピングパターンを、前記参照信号の送信帯域幅に応じて異なるパターンに設定するホッピングパターン設定手段と、
 設定されたホッピングパターンに基づいて、前記コード系列を生成する系列生成手段と、
 生成された前記コード系列を送信する送信手段と、
 を具備する無線送信装置。
 前記ホッピングパターン設定手段は、前記コード系列を切り替える時間間隔が前記送信帯域幅に応じて異なるホッピングパターンを設定する請求項1に記載の無線送信装置。
 前記ホッピングパターン設定手段は、前記送信帯域幅が小さいほど、前記コード系列を切り替える時間間隔が短く、前記送信帯域幅が大きいほど、前記コード系列を切り替える時間間隔が長いホッピングパターンを設定する請求項2に記載の無線送信装置。
 前記ホッピングパターン設定手段は、前記コード系列を切り替える時間間隔として無限大を含む請求項3に記載の無線送信装置。
 前記ホッピングパターン設定手段は、複数の送信帯域幅をグループ化し、グループ毎に異なるホッピングパターンを設定する請求項1に記載の無線送信装置。
 前記ホッピングパターン設定手段は、同一基地局の複数セクタに同じコード系列が割り当てられた送信帯域幅を1つのグループとする請求項5に記載の無線送信装置。
 前記ホッピングパターン設定手段は、無線通信システムにおいて必要な前記コード系列のリユースファクタより大きいコード系列長に対応する送信帯域幅を1つのグループとする請求項5に記載の無線送信装置。
 前記ホッピングパターン設定手段は、前記送信帯域幅に応じて異なるホッピング周期のホッピングパターンを設定する請求項1に記載の無線送信装置。
 前記ホッピングパターン設定手段は、前記送信帯域幅が小さいほど、前記ホッピング周期が長く、前記送信帯域幅が大きいほど、前記ホッピング周期が短いホッピングパターンを設定する請求項8に記載の無線送信装置。
 前記ホッピングパターン設定手段は、前記ホッピング周期として1を含む請求項9に記載の無線送信装置。
 前記送信帯域幅は、リソースブロック数である請求項1に記載の無線送信装置。
 前記コード系列は、Zadoff-Chu系列である請求項1に記載の無線送信装置。
 前記コード系列は、GCL系列である請求項1に記載の無線送信装置。
 参照信号として用いるコード系列を一定時間毎に切り替えるホッピングパターンを、前記参照信号の送信帯域幅に応じて異なるパターンに設定するホッピングパターン設定工程と、
 設定されたホッピングパターンに基づいて、前記コード系列を生成する系列生成工程と、
 生成された前記コード系列を送信する送信工程と、
 を具備する無線送信方法。
Description:
無線送信装置及び無線送信方法

 本発明は、参照信号として用いるコード 列を一定時間毎に切り替えるホッピングパ ーンを設定する無線送信装置及び無線送信 法に関する。

 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Ter m Evolution)において、上り回線で用いられる 照信号(以下、RS:Reference Signal)としてZadoff-Chu 系列(以下、ZC系列)が採択された。このZC系列 は、CAZAC(Constant Amplitude and Zero Auto-correlation  Code)系列の一種であり、以下の式(1)又は式(2 )で表される。
 ここで、Nは系列長、rはZC系列番号であり、 Nとrは互いに素の関係にある整数である。ま 、qは任意の整数である。ZC系列がRSに採択 れた理由としては、周波数特性が均一であ こと、自己相関特性が良いこと、PAPR(Peak to Average Power Ratio)が低いことなどである。

 ZC系列の系列長Nが素数であれば、N-1個のN に比例した数の相互相関値が良好なZC系列を 成できる。このとき、系列長が同じ系列間( 例えば、異なるZC系列番号r=1とr=5)の信号レベ ルに対する相互相関値は1/√Nとなり、系列長 Nが大きくなるほど相互相関値は小さくなる

 一方、上り回線で用いられるRSの中で、 ータの復調に用いられるチャネル推定用参 信号(以下、DM-RS:Demodulation Reference Signal)は データ送信帯域幅と同じ帯域で送信される とが3GPP LTEにおいて採択されている。例え 、データ送信帯域幅が1RB(Resource Block)であれ ばDM-RSの送信帯域幅も1RBとなり、データ送信 域幅が2RBであればDM-RSの送信帯域幅も2RBと る。なお、系列長Nを予め定義しておくこと より、送信帯域幅(RB数)と系列長は一意に対 応する。例えば、Nの定義は、RBを構成するサ ブキャリア数より小さく、最も近い素数とす る。この場合、1RBが12サブキャリアで構成さ るとすると、1RBを利用するDM-RSでは系列長N 11のZC系列を、2RBを利用するDM-RSでは系列長N が23のZC系列を使用する。このように、送信 域幅(RB数)と系列長は一意に対応し、送信帯 幅(RB数)が大きくなるほど、ZC系列の系列長N も大きくなる。

 ここで、データ送信帯域幅は、各セルの ケジューリングによって決まるため、セル で異なる送信帯域幅のDM-RSが同じ周波数帯 で送信されることが生じる。このように、 信帯域幅が異なる(系列長が異なる)ZC系列を じ周波数帯域で多重する場合、ある特定の 列番号の組合せにおいて、相互相関が非常 大きくなる。図1に計算機シミュレーション によって得られた相互相関特性を示す。横軸 は、delay[symbol]、縦軸は、信号レベルで正規 した相互相関値であり、N=23、r=1~6のZC系列を N=11、r=3のZC系列で相関をとった結果を示して いる。図1から分かるように、N=11、r=3とN=23で r=6の組合せで相互相関値が最大で0.9となり、 信号レベル(=1.0)に近い大きさになることが分 かる。同一送信帯域幅での相互相関値(=1/√N) と比べると、約3倍、相互相関が大きくなる

 図2に示すように、相互相関が大きくなる ZC系列の組合せ(例えば、上述した(r=3、N=11)と (r=6、N=23))が、近接するセルに割り当てられ 場合、DM-RSの他セル干渉の影響が大きくなり 、チャネル推定精度を著しく劣化させ、復調 性能が劣化することになる。

 そこで、セルラ無線通信システムにおい 、非特許文献1にZC系列ホッピング方法が開 されている。非特許文献1において、DM-RSで いるZC系列の系列番号を所定のホッピング ターンとすることにより、各移動局が受け 他セル干渉の影響をランダム化する(一様に る、均等にする)ことができ、1つの移動局 大きな他セル干渉を永続的に受けることに る復調性能の劣化を防止することが提案さ ている。

 図3は、非特許文献1に開示されたZC系列の ホッピング例を示す図である。まず、送信帯 域幅毎(RB数毎又は系列長毎)に所定のルール ZC系列を割り当て、それを1つの系列グルー としてセルに割り当てる。そして、所定の 替時間間隔及び所定のホッピング周期で系 グループを切り替えることにより、他セル 渉の影響をランダム化する。

 図3は、RB数毎にある系列番号のZC系列を割 当てた系列グループを形成し、その系列グ ープを1スロットの時間間隔及びMスロットの ホッピング周期で切り替える様子を示してい る。これにより、各セルで用いるZC系列の系 番号が時間的に切り替わるので、ある1つの 移動局が大きな他セル干渉を永続的に受ける ことを防止することができ、他セル干渉の影 響をランダム化できる。
Huawei, R1-071109, "Sequence Allocation Method fo r E-UTRA Uplink Reference Signal", 3GPP TSG RAN WG1M eeting #48, St. Louis, USA, February 12-16, 2007

 しかしながら、上述した非特許文献1に記 載の技術では、全ての送信帯域幅(RB数又は系 列長)で同様にZC系列をホッピングするため、 系列長(帯域幅又はRB数)が長いほど、移動局 処理量又はメモリ量が大きくなってしまう 系列長が長くなると、ZC系列のサンプル数が 多くなるため、系列の切替時間間隔で新たな ZC系列の生成に要する移動局の処理量が増加 てしまう。また、処理量の増加を防止する め、ホッピングで切り替わるZC系列の全て 情報を移動局が保持すると、メモリ量が増 してしまう。

 本発明の目的は、他セル干渉のランダム 効果を維持しながら、処理量又はメモリ量 低減する無線送信装置及び無線送信方法を 供することである。

 本発明の無線送信装置は、参照信号とし 用いるコード系列を一定時間毎に切り替え ホッピングパターンを、前記参照信号の送 帯域幅に応じて異なるパターンに設定する ッピングパターン設定手段と、設定された ッピングパターンに基づいて、前記コード 列を生成する系列生成手段と、生成された 記コード系列を送信する送信手段と、を具 する構成を採る。

 本発明によれば、他セル干渉のランダム 効果を維持しながら、処理量又はメモリ量 低減することができる。

送信帯域幅が異なるZC系列を同じ周波 帯域で多重する場合の相互相関特性を示す 異なる帯域幅のZC系列による他セル干 の様子を示す図 非特許文献1に開示されたZC系列のホッ ング例を示す図 本発明の実施の形態1に係る移動局の構 成を示すブロック図 図4に示したホッピングパターン設定部 において設定するホッピングパターンを示す 図 図4に示したホッピングパターン設定部 において設定する他のホッピングパターンを 示す図 本発明の実施の形態2に係る移動局のホ ッピングパターン設定部において設定するホ ッピングパターンを示す図 本発明の実施の形態2に係る移動局のホ ッピングパターン設定部において設定する他 のホッピングパターンを示す図

 以下、本発明の実施の形態について、図 を参照して詳細に説明する。

 (実施の形態1)
 図4は、本発明の実施の形態1に係る移動局10 0の構成を示すブロック図である。以下、移 局100を構成する各要素について、図4を用い 説明する。

 ホッピングパターン設定部101は、系列長 に系列を切り替える時間(ここでは、スロッ ト番号によって管理)とDM-RSとして用いるZC系 番号の対応を示すホッピングパターンを系 番号設定部104に設定する。ホッピングパタ ンは、予めシステムで決めておくか、基地 から報知チャネル等を用いてシグナリング れるものとする。なお、ホッピングパター の設定方法については後述する。

 スロット番号計数部102は、ZC系列の切替 間の最小時間単位、ここでは、スロット番 をカウントし、系列番号設定部104に設定す 。

 系列長設定部103は、ZC系列の系列長を系 番号設定部104とZC系列生成部105に設定する。 系列長は、基地局からシグナリングされるス ケジューリング情報の一つである送信帯域幅 又はRB数から一意に求められる。

 系列番号設定部104は、スロット番号計数 102から出力されたスロット番号と系列長設 部103から出力された系列長とホッピングパ ーン設定部101から出力されたホッピングパ ーンとから、当該ZC系列長の当該スロット 号で用いるZC系列番号を求め、ZC系列生成部1 05に設定する。

 ZC系列生成部105は、系列長設定部103から 力された系列長と系列番号設定部104から出 されたZC系列番号を用いて、式(1)又は式(2)の 計算を行い、ZC系列を生成し、DFT部106に出力 る。

 DFT部106は、ZC系列生成部105から出力され ZC系列にDFT(Discrete Fourier Transform)処理を施し 、DFT処理後のZC系列をマッピング部107に出力 る。

 マッピング部107は、DFT部106から出力され ZC系列を基地局から指示されたDM-RSの送信帯 域にマッピングし、マッピングしたZC系列をI FFT部108に出力する。

 IFFT部108は、マッピング部107から出力され たZC系列にIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)処理 施し、IFFT処理を施したZC系列を無線送信部1 09に出力する。

 無線送信部109は、IFFT部108から出力された ZC系列にD/A変換、アップコンバート、増幅等 送信処理を施し、送信処理を施した信号を ンテナ110から無線送信する。

 次に、ホッピングパターン設定部101にお て設定するホッピングパターンについて図5 及び図6を用いて説明する。図5、図6は、各系 列長(送信帯域幅又はRB数)の各時間で、DM-RSと して使用すべきZC系列の系列番号、つまり、 ッピングパターンを示している。

 図5に示したホッピングパターンは、系列 長(送信帯域幅又はRB数)が長いほどZC系列の切 替時間間隔を長くしている。例えば、系列長 Nが最短(N=11、RB数=1)となる送信帯域幅では、1 スロットの時間間隔で系列を切り替える。ま た、系列長Nが最長(N=1193、RB数=100)となる送信 帯域幅では、100スロットの時間間隔で系列を 切り替える。

 このように、系列長が長いほど長い時間 隔で系列を切り替えることにより、移動局1 00がZC系列を新たに生成する処理量を低減す ことができる。なお、系列長が長い系列は 相互相関が大きくなる系列を近接するセル に配置させないZC系列のセルプランニングを 行うことにより、系列長が長い系列間で生じ る干渉の影響を小さくできる。系列長が長い ZC系列は、より多くの異なるZC系列を生成で るので、セルプランニングは容易である。

 また、系列長が短い系列ほど短い時間間 で系列を切り替えることにより、他セル干 のランダム化効果を得ることができる。

 このように、系列長が短いZC系列ほど短 時間間隔で系列を切り替え、系列長が長いZC 系列ほど長い時間間隔で系列を切り替えるよ うにしたのは、以下の理由による。すなわち 、送信帯域幅(RB数又は系列長)が長いZC系列は 、短いZC系列と同様にホッピングしなくても セル干渉のランダム化効果が得られるから ある。

 まず、送信帯域幅(RB数又は系列長)が大き いZC系列は、他セル干渉の影響が小さい。そ 理由は3つあり、1つ目の理由は、系列長が いZC系列は、多くの異なるZC系列を生成でき (系列長NのZC系列からN-1個生成できる)ので 相互相関が大きくなる系列を近接するセル に配置させないZC系列のセルプランニングが 容易であるためである。2つ目の理由は、送 帯域幅が大きいZC系列は、セルの中心で使用 される確率が高いため、距離減衰により干渉 レベルが小さくなるためである。送信帯域幅 が大きい信号を送信するためには、所要受信 品質を満たすために、より大きい送信電力が 必要になる。移動局の送信電力には限界があ るので、セル半径が大きいセルでは、送信帯 域幅が大きい信号はセルエッジでは送信され にくい。3つ目の理由は、系列長Nが長いZC系 ほど、プロセスゲインが大きく、信号レベ に対する干渉レベルの比を小さくできるこ である。

 また、送信帯域幅(RB数又は系列長)が小さ いZC系列と長いZC系列とで生じる干渉は、両 のZC系列を同様にホッピングする必要はなく 、短いZC系列だけが短い周期でホッピングす ば、ZC系列が多重される組合せが時間的に なるため、干渉のランダム化効果を得るこ ができる。

 図6に示したホッピングパターンは、複数 の系列長(送信帯域幅又はRB数)をまとめたグ ープ毎に、切替時間間隔を異ならせる。例 ば、系列長が11~119(RB数が1~10)を1つのグルー とし、系列長が119~1193(RB数が11~100)を1つのグ ープとして、グループ毎に異なる切替時間 隔を設定する。系列長が短いグループでは 1スロットの時間間隔で系列を切り替える。 また、系列長が長いグループでは、系列の切 り替えを行わない(切替時間間隔を無限大と る)。

 なお、グループ化方法をシステムで予め めておけば、基地局から移動局へのシグナ ングは必要ない。また、基地局が他セルの 渉レベル等を用いて動的にグループを変え 場合は、グループの境界となる系列長(送信 帯域幅又はRB数)を報知チャネル等で移動局へ シグナリングすればよい。

 具体的なグループ化方法としては、同一 地局の複数セクタに同じZC系列が割り当て れた送信帯域幅を1つのグループとする方法 ある。系列長が短く、生成できるZC系列数 少ない送信帯域幅では、同一基地局のセク 間で、巡回シフト量が異なる同一のZC系列を 割り当てることにより、系列のリユースファ クタを増加させることが検討されている。こ のように、同一のZC系列が割り当てられた送 帯域幅は、系列数が少ないため、干渉の影 が大きい。よって、この方法が適用された 信帯域幅を1つのグループとして、そのグル ープ内の全てのZC系列を同様に高速にホッピ グさせることで、干渉のランダム化効果を ることができる。

 また、グループ化方法として、システム 必要なZC系列のリユースファクタより長い 列長となる送信帯域幅を1つのグループとす 方法がある。例えば、システムで必要とな リユースファクタが130の場合、図6に示すよ うに、系列長が130より長い送信帯域幅を1つ グループとして、そのグループ内の全てのZC 系列を同様に長い時間間隔でホッピングさせ る。図6では、このグループの切替時間間隔 無限大、つまり、系列の切り替えなしとし いる。このグループのように、系列長が長 、生成できるZC系列数が多い送信帯域幅では 、相互相関が大きくなるZC系列を近接セルに 置させないセルプランニングが容易になり 干渉の影響が小さくできるので、高速にホ ピングさせる必要がない。よって、移動局 ZC系列を新たに生成するための処理量又は 動局が保持すべきZC系列情報のメモリ量を低 減することができる。

 このように実施の形態1によれば、系列長 が短いZC系列ほど短い時間間隔で系列を切り え、系列長が長いZC系列ほど長い時間間隔 系列を切り替えることにより、他セル干渉 ランダム化効果を維持しながら、移動局の 理量又はメモリ量を低減することができる

 (実施の形態2)
 実施の形態1では、送信帯域幅(RB数又は系列 長)に応じて、ZC系列の切替時間間隔を変える 場合について説明したが、本発明の実施の形 態2では、送信帯域幅(RB数又は系列長)に応じ 、ZC系列のホッピング周期を変える場合に いて説明する。なお、ホッピング周期とは 所定の系列切替順序が1周する時間を示す。 下、実施の形態2に係る移動局の構成は、実 施の形態1の図4に示した構成と同様であるの 、図4を援用して説明する。

 図7は、本発明の実施の形態2に係る移動 のホッピングパターン設定部101において設 するホッピングパターンを示す図である。 の図に示すホッピングパターンは、系列長( 信帯域幅又はRB数)が長いほどホッピング周 を短くし、系列長(送信帯域幅又はRB数)が短 いほどホッピング周期を長くしている。例え ば、系列の切替時間は全ての系列長で同一の 1スロット間隔とすると、系列長Nが最小(N=11 RB数=1)となる送信帯域幅では、ホッピング周 期を20スロット(1スロット間隔で順次20系列を 切り替える)とする。系列長Nが2番目に最小(N= 23、RB数=2)となる送信帯域幅では、ホッピン 周期を19スロットと短くする。これにより、 系列長が短いほど、干渉のランダム化効果を 得ることができる。

 また、RB数が20以上となる複数の送信帯域 幅では、ホッピング周期を1スロット(系列の 替時間間隔)、つまり、系列の切り替えを行 わない。よって、移動機が保持すべきZC系列 報が少なくなり、メモリ量を低減すること できる。

 なお、図8に示すホッピングパターンのよ うに、複数の系列長(送信帯域幅又はRB数)を とめたグループ毎に、異なるホッピング周 を設定してもよい。この図では、系列長N=11~ 119を1つのグループとし、系列長N=131~1193を1つ のグループとして、前者のホッピング周期を 20スロット、後者のホッピング周期を1スロッ ト(ホッピングなし)としている。

 このように実施の形態2によれば、系列長 が短いZC系列ほどホッピング周期を長くし、 列長が長いZC系列ほど系列のホッピング周 を短くすることで、他セル干渉のランダム 効果を維持しながら、移動局のメモリ量を 減することができる。

 なお、上記各実施の形態では、移動局か 基地局に対して参照信号を送信する場合を に説明したが、基地局から移動局に対して 信する場合にも同様に適用できる。

 また、系列のホッピングは、ZC系列番号( (1)、(2)に示すr)の切り替えだけでなく、巡 シフト量の切り替えを含めてもよい。例え 、図5~図8の#1、#2のように示される系列番号 、同一のZC系列番号rで巡回シフト量が異な 系列であってもよい。

 また、上記各実施の形態におけるコード系 として、ZC系列を用いる場合を例に説明し が、ZC系列と同様に、CAZAC系列の一種であるG CL(Generalized Chirp-Like)系列(以下の系列c(k))を用 いてもよい。
 ただし、Nはコード長であり、N=sm 2 (s、mは整数)、または、N=tm(t、mは整数)とする 。また、a(k)は式(1)又は式(2)のZC系列である。 また、b(k)(k=0,…,m)は変調系列を示し、下記の 式(4)で表されるDFT(Discrete Fourier Transform)系列 、または下記の式(5)で表されるHadamard系列で る。

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

 また、上記各実施の形態の説明に用いた 機能ブロックは、典型的には集積回路であ 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、LS I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 はなく、専用回路または汎用プロセッサで 現してもよい。LSI製造後に、プログラムす ことが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array) 、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成 能なリコンフィギュラブル・プロセッサを 用してもよい。

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

 2007年3月15日出願の特願2007-067004の日本出 に含まれる明細書、図面及び要約書の開示 容は、すべて本願に援用される。

 本発明にかかる無線送信装置及び無線送信 法は、他セル干渉のランダム化効果を維持 ながら、処理量又はメモリ量を低減するこ ができ、例えば、移動通信システム等に適 できる。