(57)【要約】  Zadoff-Chu系列（ＺＣ系列）の系列長を長く維持したまま、周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる無線通信装置。この無線通信装置において、ＺＣ系列生成部（１１）は、ランダムに選択されて入力されるプリアンブル番号に対応するＺＣ系列を生成し、ランダム化部（１２）は、ＺＣ系列をランダム化し、プリアンブル生成部（１３）は、ランダム化されたＺＣ系列からなるプリアンブルを生成し、無線送信部（１４）は、プリアンブルにＤ／Ａ変換、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施してアンテナ（１５）から送信する。例えば、ランダム化部（１２）は、ＺＣ系列にＰＮ系列を乗算することによりＺＣ系列をランダム化する。
2008044629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Zadoff-Chu系列またはCyclic-shifted Zadoff-Chu系列をランダム化するランダム化手段と、
ランダム化されたZadoff-Chu系列またはランダム化されたCyclic-shifted Zadoff-Chu系列を送信する送信手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
前記送信手段は、ランダム化されたZadoff-Chu系列またはランダム化されたCyclic-shifted Zadoff-Chu系列をランダムアクセスのプリアンブルとして送信する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記ランダム化手段は、前記Zadoff-Chu系列または前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列にランダム系列を乗算して前記ランダム化を行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記ランダム化手段は、ＲＡＣＨの最大伝搬遅延時間より長い系列長をもつ前記ランダム系列を乗算する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記ランダム化手段は、前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列の巡回シフト長と同一の系列長をもつ前記ランダム系列を乗算する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記ランダム化手段は、ＰＮ系列、Ｍ系列、Gold系列、直交Gold系列またはWalsh-Hadamard系列を前記ランダム系列として乗算する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記ランダム化手段は、前記Zadoff-Chu系列または前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列の系列長より短い系列長のＰＮ系列を前記ランダム系列として乗算する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記ランダム化手段は、前記Zadoff-Chu系列または前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列の系列長より短い系列長のZadoff-Chu系列を前記ランダム系列として乗算する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記ランダム化手段は、前記Zadoff-Chu系列または前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列をインターリーブして前記ランダム化を行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記ランダム化手段は、前記Zadoff-Chu系列または前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列をインターリーブした後、さらにインターリーブ結果にランダム系列を乗算して前記ランダム化を行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記ランダム化手段は、周波数オフセットレベルがしきい値を超える場合に前記ランダム化を行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１２】
請求項１記載の無線通信装置を具備する移動局装置。
【請求項１３】
Zadoff-Chu系列またはCyclic-shifted Zadoff-Chu系列をランダム化するランダム化工程と、
ランダム化されたZadoff-Chu系列またはランダム化されたCyclic-shifted Zadoff-Chu系列を送信する送信工程と、
を具備する無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、3GPP RAN LTE（Long Term Evolution）では、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）での移動局−基地局間のランダムアクセスにおいて移動局が最初に送信するプリアンブルについて検討されている。プリアンブルには移動局−基地局間で既知の系列が用いられる。基地局では系列の相関値に基づいて複数の移動局からの互いに異なるプリアンブルを同時に検出する必要があり、また、受信タイミングを精度良く検出する必要があるため、プリアンブルとして用いられる系列は、自己相関特性および相互相関特性が良好で、かつ、低ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）の系列でなければならない。【０００３】
自己相関特性および相互相関特性が良好で、かつ、低ＰＡＰＲの系列の１つに、Zadoff-Chu系列（ＺＣ系列）がある（非特許文献１参照）。ＺＣ系列は、式（１）のａｒ（ｋ）により表される。ここで、Ｎは系列長、ｒは系列番号（ただし、ｒとＮとは互いに素）、ｑは任意の整数である。ＺＣ系列は、自己相関特性に優れ、また、相互相関が比較的小さく、Ｎが素数であれば相互相関が√Ｎになるという特徴を持つ。
【数１】
2008044629.tif 000003
【０００４】
また、3GPP RAN LTEでは、ＺＣ系列を巡回シフトさせたCyclic-shifted ＺＣ系列（ＣＳ−ＺＣ系列）について検討されている（非特許文献２参照）。ＣＳ−ＺＣ系列は、図１に示すように、１つのＺＣ系列を巡回シフトさせて生成される系列である。図１には、系列長Ｎ＝２９３のＺＣ系列＃１（シフト０）をシフト量Δ＝３６ずつ巡回シフトさせて生成されるＣＳ−ＺＣ系列＃１〜＃７（シフト１〜７）の７つのＣＳ−ＺＣ系列を一例として示す。これらのＣＳ−ＺＣ系列＃１〜＃７は、移動局の伝搬遅延時間がシフト量を超えなければ系列間の相互相関はゼロとなって互いに直交するため、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いるとプリアンブルの検出精度が高くなる。【０００５】
また、3GPP RAN LTEでは、セル半径３０kmまでサポートすることができるプリアンブル長にすることが検討されている。プリアンブルの検出に必要な受信Ｓ／Ｎを確保するためには、セル半径が大きくなって伝搬減衰量が大きくなるほど、プリアンブル長を長くしてプリンブルの信号エネルギーを増加させる必要がある。よって、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いる場合には、セル半径が大きくなるほどＺＣ系列の系列長を長くする必要がある。【０００６】
ここで、ＺＣ系列においてセル半径に応じた系列長を得るための方法として、系列長Ｎを拡張する方法（Sequence Extension法）と、系列長ＮのＺＣ系列を繰り返す方法（Sequence Repetition法）の２つの方法が検討されている（非特許文献３,４参照）。このうちSequence Extension法を用いると、ＺＣ系列をより多く生成でき、通信システム全体で使用できるＺＣ系列数をより多く得ることができる。よって、Sequence Extension法には、系列のリユースファクタを増大させてセルプランニングを容易にすることができるという利点がある。リユースファクタは、通信システム全体で使用できるＺＣ系列数を１セル当たりに割り当てるＺＣ系列数で除した値に等しく、ＺＣ系列数に比例する。系列長Ｎが素数の相関特性が良好なＺＣ系列を用いる場合、Ｎ−１個のＺＣ系列数を生成することができるため、リユースファクタは系列長Ｎに比例することになる。よって、ＺＣ系列においてセル半径に応じた系列長を得るための方法としては、Sequence Extension法がより注目されている。
【非特許文献１】Popvic, “Generalized chirp-like polyphasesequences with optimal correlation properties”, IEEE Transactions on information Theory July 1992, 1406-1409
【非特許文献２】3GPP, R1-060046, NTT DoCoMo, “Orthogonal Pilot Channel Structure in E-UTRA Uplink”
【非特許文献３】3GPP, R1-062004, Texas Instruments, “Non-Synchronized Random Access Sequence Design for E-UTRA”
【非特許文献４】3GPP, R1-062306, LG, “RACH Sequence Extension Methods for Large Cell Deployment”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＺＣ系列長が長くなるほど、ドップラーシフトによって生じる周波数オフセットおよび移動局−基地局間のクロックずれによって生じる周波数オフセットの影響が大きくなり、プリアンブルの検出精度が劣化するという課題がある。【０００８】
ＺＣ系列は、チャープ信号（時間の経過とともに周波数が変わる信号）の性質を持つ。式（２）のＦ（ω）は、式（１）に示すＺＣ系列（時間信号）ａｒ（ｋ）をフーリエ変換して算出したＺＣ系列の周波数成分を示す。ここで、ＺＣ系列の時間ｋがΔだけ変化すると、式（３）に示すように、Δに比例した周波数オフセットが加わる。よって、ＺＣ系列に周波数オフセットが加わるとプリアンブル受信側の基地局ではこの周波数オフセットがタイミングオフセットとして現れる。
【数２】
2008044629.tif 000004
【数３】
2008044629.tif 000005
【０００９】
図２Ａ,Ｂに、本発明者らが計算機シミュレーションで得た遅延プロファイル（受信タイミングに対する自己相関レベル）を示す。ここでは、周波数オフセットが０Hzの場合（図２Ａ）の遅延プロファイルと周波数オフセットが６００Hzの場合（図２Ｂ）の遅延プロファイルを示す。いずれの場合もＴＴＩ長は１msである。【００１０】
図２Ａおよび図２Ｂから明らかなように、周波数オフセットが加わると、受信側で求めた遅延プロファイルにおいて、受信信号の受信タイミングと異なるタイミングに大きな干渉ピークが発生する（図２Ｂ）。ランダムアクセスには移動局の上り回線の同期を確立するための受信タイミング検出という目的がある。しかし、このように大きな干渉ピークが発生すると、基地局では受信信号のピークと干渉ピークとを区別することができなくなってしまう。つまり、周波数オフセットによって生じる干渉ピークにより、基地局では受信タイミングの検出精度が劣化してしまう。【００１１】
また、図２Ａおよび図２Ｂから明らかなように、周波数オフセットが加わると、受信信号の自己相関レベルが小さくなるため、さらに受信タイミングの検出精度が劣化してしまう。この自己相関レベルの低下は、相関長内、すなわち、ＺＣ系列長内において周波数オフセットによる位相回転が生じることによる。【００１２】
また、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いた場合には、６００Hzの周波数オフセットが加わると、図３に示すように、ＣＳ−ＺＣ系列＃１のシフト量と異なるシフト量により生成したＣＳ−ＺＣ系列＃２,＃３の遅延プロファイル窓内に、ＣＳ−ＺＣ系列＃１の干渉ピークが現れる。このため、ＣＳ−ＺＣ系列＃１をＣＳ−ＺＣ系列＃２,＃３と誤って検出してしまう可能性がある。つまり、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いた場合に周波数オフセットが加わると、基地局でのＣＳ−ＺＣ系列の誤検出率が増加する。【００１３】
さらに、図４に、本発明者らが計算機シミュレーションにより行った、周波数オフセットに対する耐性評価の結果を示す。図４は、周波数オフセットに対する信号レベルおよび周波数オフセットに対する干渉レベルの最大値を示すグラフである。図４より、周波数オフセットが大きくなるほど信号レベルＳが小さくなり、干渉レベルＩが大きくなることが分かる。周波数オフセットが７００Hzを超えると、干渉レベルＩが信号レベルＳを上回るため、受信側では受信信号を正確に検出することが困難になる。【００１４】
本発明の目的は、ＺＣ系列長を長く維持したまま、周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる無線送信装置および無線送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の無線通信装置は、ＺＣ系列をランダム化するランダム化手段と、ランダム化されたＺＣ系列を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＺＣ系列長を長く維持したまま、周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来のＣＳ−ＺＣ系列の一例
【図２Ａ】従来技術を用いた場合の遅延プロファイル（周波数オフセットが０Hzの場合）
【図２Ｂ】従来技術を用いた場合の遅延プロファイル（周波数オフセットが６００Hzの場合）
【図３】従来技術を用いた場合の遅延プロファイル（周波数オフセットが６００Hzの場合）
【図４】従来技術を用いた場合の周波数オフセットに対する耐性評価の結果
【図５】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置（プリアンブル送信側）のブロック構成
【図６】本発明の実施の形態１に係るランダム化部のブロック構成
【図７】本発明の実施の形態１に係る乗算部の動作説明図
【図８】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置（プリアンブル受信側）のブロック構成
【図９】本発明の実施の形態１に係る遅延プロファイル作成部の動作説明図（加算数が３の場合）
【図１０】本発明の実施の形態１に係る遅延プロファイル作成部の動作説明図（加算数が１の場合）
【図１１Ａ】本発明の実施の形態１に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが０Hzの場合）
【図１１Ｂ】本発明の実施の形態１に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが６００Hzの場合）
【図１２】本発明の実施の形態１に係る周波数オフセットに対する耐性評価の結果
【図１３】本発明の実施の形態２に係るランダム化部のブロック構成
【図１４】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置（プリアンブル受信側）のブロック構成
【図１５Ａ】本発明の実施の形態２に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが０Hzの場合）
【図１５Ｂ】本発明の実施の形態２に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが６００Hzの場合）
【図１６】本発明の実施の形態２に係る周波数オフセットに対する耐性評価の結果
【図１７】本発明の実施の形態３に係るランダム化部のブロック構成
【図１８】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置（プリアンブル受信側）のブロック構成
【図１９】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置（プリアンブル送信側）のブロック構成
【図２０】本発明の実施の形態５に係るランダム化部のブロック構成
【図２１】本発明の実施の形態５に係る乗算部の動作説明図
【図２２Ａ】本発明の実施の形態５に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが０Hzの場合）
【図２２Ｂ】本発明の実施の形態５に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが６００Hzの場合）
【図２３】本発明の実施の形態６に係るランダム化部のブロック構成
【図２４】本発明の実施の形態６に係る無線通信装置（プリアンブル受信側）のブロック構成
【図２５】本発明の実施の形態７に係る無線通信装置（プリアンブル送信側）のブロック構成
【図２６Ａ】本発明の実施の形態７に係る系列長調節部の動作説明図（系列長Ｎが拡張ＰＮ系列の系列長より長い場合）
【図２６Ｂ】本発明の実施の形態７に係る系列長調節部の動作説明図（系列長Ｎが拡張ＰＮ系列の系列長より短い場合）
【図２７】本発明の実施の形態７に係るランダム化部のブロック構成
【図２８】ランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列の生成方法を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。【００１９】
（実施の形態１）
図５に、本実施の形態に係るプリアンブル送信側の無線通信装置１０の構成を示す。この無線通信装置１０は、主に、移動体通信システムの移動局装置に備えられて使用されるものである。同様に、他の実施の形態に係るプリアンブル送信側の無線通信装置も、主に、移動体通信システムの移動局装置に備えられて使用されるものである。【００２０】
図５に示す無線通信装置１０において、ＺＣ系列生成部１１は、ランダムに選択されて入力されるプリアンブル番号に対応するＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列を生成し、ランダム化部１２に出力する。以下、ＺＣ系列生成部１１がＣＳ−ＺＣ系列を生成したものとして説明するが、ＺＣ系列生成部１１がＺＣ系列を生成した場合にも以下の説明と同様にして実施することができる。他の実施の形態においても同様である。【００２１】
ランダム化部１２は、ＣＳ−ＺＣ系列をランダム化してプリアンブル生成部１３に出力する。ランダム化部１２の詳細については後述する。【００２２】
プリアンブル生成部１３は、ランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列からなるプリアンブルを生成して無線送信部１４に出力する。【００２３】
無線送信部１４は、プリアンブルにＤ／Ａ変換、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施してアンテナ１５から送信する。この際、無線送信部１４は、ＲＡＣＨでプリアンブルを送信する。つまり、無線送信部１４は、ランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列をランダムアクセスのプリアンブルとして送信する。【００２４】
次いで、ランダム化部１２の詳細について説明する。図６に、本実施の形態に係るランダム化部１２の構成を示す。【００２５】
図６に示すランダム化部１２において、系列長設定部１２１は、ランダム系列であるＰＮ系列（Pseudo Noise sequence）の系列長（ＰＮ系列長）をＰＮ系列生成部１２２に設定する。系列長設定部１２１は、ＲＡＣＨでの送信信号の予め想定される最大伝搬遅延時間より長いＰＮ系列長を設定する。【００２６】
ここで、ＰＮ系列長が移動局の伝搬遅延時間より短いと、プリアンブルの受信側では、ＰＮ系列による相関演算を行った場合にＰＮ系列の繰り返し点で相関ピークが発生してしまい、その結果、受信タイミングを誤って検出してしまう。この誤検出を防止するために、本実施の形態では、ＰＮ系列長を、ＲＡＣＨの最大伝搬遅延時間より長い系列長に設定する。これにより、プリアンブルの受信側では、受信タイミングを精度良く検出することができる。【００２７】
但し、ＰＮ系列長が長いほどＰＮ系列間での干渉は低減できるが、逆に、ＰＮ系列長が長いほど、プリアンブルの受信側での相関演算において、相関長内、すなわち、ＰＮ系列長内において周波数オフセットによる位相回転が大きくなり、その結果、信号レベルの劣化が大きくなる。一方、ＰＮ系列長が短いほど、位相回転の影響が小さくなり信号レベルの劣化は低減できるが、ＰＮ系列間での干渉が大きくなる。【００２８】
よって、ＰＮ系列長は、ＲＡＣＨの想定される最大伝搬遅延時間より長い範囲で、許容される周波数オフセットに応じて設定するとよい。【００２９】
また、ＣＳ−ＺＣ系列の巡回シフト長はセル半径に応じた最大伝搬遅延時間に基づいて予め最適に設定されているため、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いる場合には、ＰＮ系列長をＣＳ−ＺＣ系列の巡回シフト長と同一に設定することが好ましい。これにより、ＰＮ系列長をセル半径に応じて変化する最大伝搬遅延時間に応じた最適な長さに設定することができる。また、ＣＳ−ＺＣ系列の巡回シフト長はプリアンブルの送信側および受信側の双方で既知なため、ＰＮ系列長をＣＳ−ＺＣ系列の巡回シフト長と同一に設定することにより、送信側から受信側へＰＮ系列長を知らせるためのシグナリングが不要となる。【００３０】
ＰＮ系列生成部１２２は、系列長設定部１２１から設定された長さのＰＮ系列を生成し、この生成したＰＮ系列をＺＣ系列長に拡張して乗算部１２３に出力する。以下、ＺＣ系列長に拡張したＰＮ系列を拡張ＰＮ系列と呼ぶ。【００３１】
ＰＮ系列としては、ＰＮ系列間での干渉を低減して検出精度を高めるために、自己相関特性および相互相関特性の双方が良好な系列を用いるとよい。例えば、Ｍ系列、Gold系列、直交Gold系列、Walsh-Hadamard系列等が適している。よって、本実施の形態では、ランダム系列として、ＰＮ系列、Ｍ系列、Gold系列、直交Gold系列またはWalsh-Hadamard系列のいずれを用いてもよい。このうちWalsh-Hadamard系列を用いると、より多くの直交系列を生成することができる。【００３２】
また、ＰＮ系列のＺＣ系列長への拡張方法については、同一のＰＮ系列を複数回繰り返してもよいし、また、異なる複数のＰＮ系列を結合して用いてもよい。前者の拡張方法を採る場合、ＰＮ系列による相関演算では周期的な相関演算となるため、遅延波がある場合でもＰＮ系列間の干渉を低減することができる。一方、後者の拡張方法を採る場合、制御情報の内容をＰＮ系列の組合せに対応付けることで、プリアンブルでのＰＮ系列を制御情報として利用することができる。【００３３】
乗算部１２３は、図７に示すように、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列に、ＰＮ系列生成部１２２から入力される拡張ＰＮ系列を乗算し、プリアンブル生成部１３に出力する。これにより、ＣＳ−ＺＣ系列がランダム化され、ＣＳ−ＺＣ系列からチャープ信号の性質を取り除くことができる。例えば、ＰＮ系列として±１のランダム系列を用いると、これをＣＳ−ＺＣ系列に乗算することでＣＳ−ＺＣ系列の位相がランダムに１８０°反転するため、ＰＮ系列乗算後のＣＳ−ＺＣ系列はチャープ信号の性質が失われたランダム系列となる。【００３４】
そして、プリアンブル生成部１３は、図７に示すように、拡張ＰＮ系列によりランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列からなるプリアンブルを生成して無線送信部１４に出力する。【００３５】
次いで図８に、本実施の形態に係るプリアンブル受信側の無線通信装置２０の構成を示す。この無線通信装置２０は、主に、移動体通信システムの基地局装置に備えられて使用されるものである。同様に、他の実施の形態に係るプリアンブル受信側の無線通信装置も、主に、移動体通信システムの基地局装置に備えられて使用されるものである。【００３６】
図８に示す無線通信装置２０において、無線受信部２２は、アンテナ２１を介して受信した信号に対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の所定の無線受信処理を施して、遅延プロファイル作成部２３に出力する。【００３７】
加算数設定部２４は、遅延プロファイル作成部２３で作成される遅延プロファイルの電力加算数を遅延プロファイル作成部２３に設定する。【００３８】
ここで、電力加算数は、１からＣＳ−ＺＣ系列のランダム化に用いられたＰＮ系列の数までのいずれかの数とする。よって、図７に示すようにＣＳ−ＺＣ系列のランダム化に用いられたＰＮ系列の数が３つである場合、加算数設定部２４は、電力加算数を１〜３のいずれかに設定する。【００３９】
また、電力加算数が多いほど（つまり、相関長が短いほど）、周波数オフセットによる信号レベルの劣化を低減することができるが、ＰＮ系列間の干渉は増加する。逆に、電力加算数が少ないほど（つまり、相関長が長いほど）、ＰＮ系列間の干渉を低減することができるが、周波数オフセットの影響による信号レベルの劣化が大きくなる。よって、電力加算数は、許容される周波数オフセットに応じて設定するのが好ましい。【００４０】
例えば、基地局毎に、想定される周波数オフセットに応じて電力加算数を設定することで、プリアンブルの検出精度を向上させることができる。より具体的には、高速鉄道の線路や高速道路付近に設置される基地局では、電力加算数を多くすることで、大きな周波数オフセットによるプリアンブルの検出精度の劣化を低減することができる。【００４１】
また、移動局毎（すなわち、受信プリアンブル毎）に電力加算数を異ならせて設定してもよい。この際、受信プリアンブルから周波数オフセットレベルを検出し、周波数オフセットレベルに応じた電力加算数を設定することで、プリアンブルの検出精度を向上させることができる。【００４２】
遅延プロファイル作成部２３は、図９および図１０に示すように、受信信号のプリアンブルと既知であるプリアンブルの系列パターン（すなわち、ＣＳ−ＺＣ系列と拡張ＰＮ系列との乗算結果のパターン）との相関演算をＰＮ系列長単位で行って遅延プロファイルを作成する。そして、遅延プロファイル作成部２３は、加算数設定部２４から入力される電力加算数に従い、ＰＮ系列長単位毎の相関演算より得られた複数の遅延プロファイルを電力加算し、電力加算後の遅延プロファイルをプリアンブル検出部２５に出力する。【００４３】
例えば、電力加算数が３に設定された場合は、遅延プロファイル作成部２３は、図９に示すように、ＰＮ系列長単位毎の相関演算により生成される３つの遅延プロファイルの電力をそれぞれ求めた後、それら３つの遅延プロファイルを電力加算する。一方、電力加算数が１に設定された場合は、遅延プロファイル作成部２３は、図１０に示すように、ＰＮ系列長単位毎の相関演算により生成される３つの遅延プロファイルを合成した後、合成後の遅延プロファイルの電力を求める。なお図９および図１０において、Ｉ２＋Ｑ２は、Ｉｃｈ成分およびＱｃｈ成分の電力算出処理を示す。【００４４】
プリアンブル検出部２５は、遅延プロファイル作成部２３から入力される、電力加算後の遅延プロファイルの相関ピークを検出し、その相関ピークを所定の閾値と大小比較することによりプリアンブルの検出判定（検出または未検出の判定）を行う。そして、プリアンブル検出部２５は、その検出判定結果を出力する。【００４５】
図１１Ａ,Ｂに、本実施の形態に従って本発明者らが計算機シミュレーションを行って得た遅延プロファイルを示す。ここでは、上記同様、周波数オフセットが０Hzの場合を図１１Ａに示し、周波数オフセットが６００Hzの場合を図１１Ｂに示す。いずれの場合もＴＴＩ長は上記同様１msである。【００４６】
図１１Ａおよび図１１Ｂから明らかなように、本実施の形態によれば、周波数オフセットが加わっても、従来（図２Ａ,Ｂ）とは異なり、受信信号の自己相関レベルは低下せず、また、干渉ピークも発生しない。【００４７】
さらに、図１２に、本実施の形態に従って本発明者らが計算機シミュレーションにより行った、周波数オフセットに対する耐性評価の結果を示す。図１２のグラフは、上記同様、周波数オフセットに対する信号レベルおよび周波数オフセットに対する干渉レベルの最大値を示す。図１２より、本実施の形態によれば、周波数オフセットが大きくなっても、信号レベルＳおよび干渉レベルＩはほとんど変化しない。さらに、周波数オフセットが７００Hzを超えても、信号レベルＳは干渉レベルＩよりも十分大きい。よって、本実施の形態によれば、プリアンブルを精度良く検出することができる。【００４８】
このように本実施の形態によれば、プリアンブルとして使用されるＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列にＰＮ系列を乗算することでＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化するため、周波数オフセットによって生じる干渉ピークの発生を防ぐことができる。よって、本実施の形態によれば、受信タイミングの検出精度の劣化を防ぐことができるとともに、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いた場合の周波数オフセットに起因する誤検出を防ぐことができる。【００４９】
また本実施の形態によれば、想定される周波数オフセットに応じた最適なＰＮ系列長の単位で相関演算を行うため、相関長を小さくすることができるので、周波数オフセットの影響による信号レベルの劣化を低減することができる。その結果、プリアンブル検出率を向上させることができる。【００５０】
さらに本実施の形態によれば、ＺＣ系列長より短いＰＮ系列長を設定することができるため、Sequence Extension法によって拡張させたＺＣ系列長を保ったまま周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる。【００５１】
さらに、本実施の形態によれば、従来のＣＳ−ＺＣ系列をそのまま用いることもできるため、従来と同一のリユースファクタを維持したまま周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる。【００５２】
（実施の形態２）
本実施の形態は、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブすることによりＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する点において実施の形態１と相違する。【００５３】
図１３に、本実施の形態に係るランダム化部１２の構成を示す。【００５４】
図１３に示すランダム化部１２において、インターリーブパターン設定部１２４は、ランダムなインターリーブパターンをインターリーブ部１２５に設定する。【００５５】
インターリーブ部１２５は、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列を、インターリーブパターン設定部１２４により設定されたインターリーブパターンに従ってインターリーブ（系列の並び替え）して、プリアンブル生成部１３に出力する。このようにＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブすると、実施の形態１同様、ＣＳ−ＺＣ系列がランダム化され、ＣＳ−ＺＣ系列からチャープ信号の性質を取り除くことができる。【００５６】
次いで図１４に、本実施の形態に係るプリアンブル受信側の無線通信装置４０の構成を示す。なお、図１４において図８（実施の形態１）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。【００５７】
図１４に示す無線通信装置４０において、インターリーブパターン設定部４１は、インターリーブパターン設定部１２４によって設定されるインターリーブパターンと同一のインターリーブパターンをデインターリーブ部４２に設定する。【００５８】
デインターリーブ部４２は、受信信号のプリアンブルをデインターリーブ（インターリーブ部１２５での並び替えと逆の並び替え）して遅延プロファイル作成部４３に出力する。【００５９】
遅延プロファイル作成部４３は、デインターリーブ後のプリアンブルと既知であるプリアンブルの系列パターン（ＺＣ系列の系列パターン）との相関演算を行って遅延プロファイルを作成する。遅延プロファイル作成部４３でのその他の処理は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。【００６０】
図１５Ａ,Ｂに、本実施の形態に従って本発明者らが計算機シミュレーションを行って得た遅延プロファイルを示す。ここでは、上記同様、周波数オフセットが０Hzの場合を図１５Ａに示し、周波数オフセットが６００Hzの場合を図１５Ｂに示す。いずれの場合もＴＴＩ長は上記同様１msである。【００６１】
図１５Ａおよび図１５Ｂから明らかなように、本実施の形態によれば、実施の形態１同様、周波数オフセットが加わっても、従来（図２Ａ,Ｂ）とは異なり、受信信号の自己相関レベルは低下せず、また、干渉ピークも発生しない。【００６２】
さらに、図１６に、本実施の形態に従って本発明者らが計算機シミュレーションにより行った、周波数オフセットに対する耐性評価の結果を示す。図１６のグラフは、上記同様、周波数オフセットに対する信号レベルおよび周波数オフセットに対する干渉レベルの最大値を示す。図１６より、本実施の形態によれば、実施の形態１同様、周波数オフセットが大きくなっても、信号レベルＳおよび干渉レベルＩはほとんど変化しない。さらに、周波数オフセットが７００Hzを超えても、信号レベルＳは干渉レベルＩよりも十分大きい。よって、本実施の形態によれば、プリアンブルを精度良く検出することができる。【００６３】
このように本実施の形態によれば、プリアンブルとして使用されるＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブしてランダム化することにより、実施の形態１と同様の作用・効果を得ることができる。【００６４】
（実施の形態３）
本実施の形態は、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブした後、さらにインターリーブ結果にＰＮ系列を乗算することによりＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する点において実施の形態１と相違する。【００６５】
図１７に、本実施の形態に係るランダム化部１２の構成を示す。なお、図１７において図６（実施の形態１）または図１３（実施の形態２）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。【００６６】
図１７に示すランダム化部１２において、乗算部１２６は、インターリーブ後のＣＳ−ＺＣ系列に、ＰＮ系列生成部１２２から入力される拡張ＰＮ系列を乗算し、プリアンブル生成部１３に出力する。【００６７】
このように、本実施の形態では、ランダム化部１２は、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブした後、インターリーブしたＣＳ−ＺＣ系列に、ＰＮ系列生成部１２２から入力される拡張ＰＮ系列をさらに乗算してＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する。つまり、本実施の形態に係るランダム化部１２は、ＣＳ−ＺＣ系列に対し２段階のランダム化を行う。【００６８】
また本実施の形態では、１段階目のランダム化をインターリーブにより行い、２段階目のランダム化をＰＮ系列の乗算により行う。このようなランダム化の順序は重要である。すなわち、１段階目でＰＮ系列の乗算によるランダム化を行い、２段階目でインターリーブによるランダム化を行うと、インターリーブによりＰＮ系列の良好な相関特性が失われてしまうからである。【００６９】
次いで図１８に、本実施の形態に係るプリアンブル受信側の無線通信装置６０の構成を示す。なお、図１８において、図８（実施の形態１）または図１４（実施の形態２）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。【００７０】
図１８に示す無線通信装置６０において、系列長設定部６１は、図１７に示す系列長設定部１２１が設定するＰＮ系列長と同一のＰＮ系列長をＰＮ系列生成部６２に設定する。【００７１】
ＰＮ系列生成部６２は、系列長設定部６１から設定された長さのＰＮ系列を生成し、この生成したＰＮ系列を図１７に示すＰＮ系列生成部１２２と同様にしてＺＣ系列長に拡張し、乗算部６３に出力する。【００７２】
乗算部６３は、受信信号のプリアンブルに、ＰＮ系列生成部６２から入力される拡張ＰＮ系列の複素共役を乗算してデインターリーブ４２に出力する。【００７３】
このように本実施の形態によれば、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列に対し２段階のランダム化を行うため、実施の形態１および２により得られる効果をさらに高めることができる。【００７４】
（実施の形態４）
本実施の形態は、周波数オフセットレベルがしきい値を超える場合にＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する点において実施の形態１と相違する。【００７５】
図１９に、本実施の形態に係るプリアンブル送信側の無線通信装置３０の構成を示す。なお、図１９において図５（実施の形態１）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。また、図１９に示すランダム化部１２は、図６（実施の形態１）、図１３（実施の形態２）、または、図１７（実施の形態３）のいずれであってもよい。つまり、本実施の形態は、実施の形態１〜３のいずれと組み合わせても実施可能である。【００７６】
図１９に示す無線通信装置３０において、周波数オフセットレベル検出部３１は、受信信号（例えば、ＳＣＨ（Synchronization Channel）等の既知信号）を用いて周波数オフセットレベルを検出する。より具体的には、受信信号の位相変動量を所定時間平均化することにより周波数オフセットレベルを検出する。周波数オフセットレベル検出部３１は、検出した周波数オフセットレベルを切替制御部３２に出力する。なお、無線通信装置３０が移動体通信システムの移動局装置に備えられて使用される場合、周波数オフセットレベルの大きさは、移動局装置の移動速度の大きさ、または、移動局装置と基地局装置との間のクロックずれ（基準クロック誤差）の大きさに比例する。【００７７】
切替制御部３２は、検出された周波数オフセットレベルをしきい値と大小比較し、比較結果に従って切替部３３を制御する。切替制御部３２は、検出された周波数オフセットレベルがしきい値を超える場合は切替部３３をＡ側に切り替え、逆に、検出された周波数オフセットレベルがしきい値以下の場合は切替部３３をＢ側に切り替える。よって、ＺＣ系列生成部１１で生成されたＣＳ−ＺＣ系列は、前者の場合にはランダム化部１２を介してプリアンブル部１３に入力され、後者の場合にはランダム化部１２を介さずに直接プリアンブル部１３に入力される。よって、周波数オフセットレベルがしきい値を超える場合にのみＣＳ−ＺＣ系列がランダム化される。【００７８】
このように本実施の形態によれば、周波数オフセットレベルがしきい値を超えてプリアンブルの検出精度が劣化する可能性が高い場合にのみランダム化を行い、周波数オフセットレベルがしきい値以下でプリアンブルの検出精度を十分得られる場合にはランダム化を行わないため、周波数オフセットレベルが小さい状況において不必要なランダム化が行われることを防止することができる。【００７９】
（実施の形態５）
本実施の形態では、ランダム系列としてＺＣ系列を用いる点において実施の形態１と相違する。【００８０】
図２０に、本実施の形態に係るランダム化部１２の構成を示す。【００８１】
図２０に示すランダム化部１２において、系列長設定部１２７は、ランダム系列であるＺＣ系列の系列長をＺＣ系列生成部１２８に設定する。系列長設定部１２７は、ＺＣ系列生成部１１で生成されるＣＳ−ＺＣ系列の系列長より短い系列長をＺＣ系列生成部１２８に設定する。また、この系列長は、実施の形態１同様、ＲＡＣＨの想定される最大伝搬遅延時間より長い範囲で、許容される周波数オフセットに応じて設定するとよい。また、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いる場合には、実施の形態１同様、この系列長をＣＳ−ＺＣ系列の巡回シフト長と同一に設定することが好ましい。【００８２】
ＺＣ系列生成部１２８は、系列長設定部１２７から設定された長さのＺＣ系列（短ＺＣ系列）を生成し、この生成した短ＺＣ系列を、ＺＣ系列生成部１１で生成されるＣＳ−ＺＣ系列の系列長に拡張して乗算部１２９に出力する。ここでは、同一のＺＣ系列を複数回繰り返すことにより系列長を拡張する。以下、ＺＣ系列生成部１２８において系列長が拡張された後のＺＣ系列を拡張ＺＣ系列と呼ぶ。【００８３】
乗算部１２９は、図２１に示すように、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列に、ＺＣ系列生成部１２８から入力される拡張ＺＣ系列を乗算し、プリアンブル生成部１３に出力する。これにより、ＣＳ−ＺＣ系列がランダム化され、ＣＳ−ＺＣ系列からチャープ信号の性質を取り除くことができる。【００８４】
ランダム化部１２がこのようにしてＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する場合、プリアンブル受信側の無線通信装置２０（図８）の動作は以下のようになる。ここでは実施の形態１と相違する点についてのみ説明する。【００８５】
すなわち、加算数設定部２４は、１からＣＳ−ＺＣ系列のランダム化に用いられた短ＺＣ系列の数までのいずれかの数を電力加算数として遅延プロファイル作成部２３に設定する。【００８６】
遅延プロファイル作成部２３は、図９および図１０に示したのと同様に、受信信号のプリアンブルと既知であるプリアンブルの系列パターン（すなわち、ＣＳ−ＺＣ系列と拡張ＺＣ系列との乗算結果のパターン）との相関演算を短ＺＣ系列の系列長単位で行って遅延プロファイルを作成する。そして、遅延プロファイル作成部２３は、加算数設定部２４から入力される電力加算数に従い、短ＺＣ系列の系列長単位毎の相関演算より得られた複数の遅延プロファイルを電力加算し、電力加算後の遅延プロファイルをプリアンブル検出部２５に出力する。【００８７】
図２２Ａ,Ｂに、本実施の形態に従って本発明者らが計算機シミュレーションを行って得た遅延プロファイルを示す。ここでは、上記同様、周波数オフセットが０Hzの場合を図２２Ａに示し、周波数オフセットが６００Hzの場合を図２２Ｂに示す。いずれの場合もＴＴＩ長は上記同様１msである。【００８８】
図２２Ａおよび図２２Ｂから明らかなように、本実施の形態によれば、実施の形態１同様、周波数オフセットが加わっても、従来（図２Ａ,Ｂ）とは異なり、受信信号の自己相関レベルは低下せず、また、干渉ピークも発生しない。【００８９】
このように本実施の形態によれば、ランダム系列として短ＺＣ系列を用いることにより、実施の形態１と同様の作用・効果を得ることができる。【００９０】
（実施の形態６）
本実施の形態は、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブした後、さらにインターリーブ結果にＺＣ系列を乗算することによりＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する点において実施の形態１と相違する。【００９１】
図２３に、本実施の形態に係るランダム化部１２の構成を示す。なお、図２３において図１３（実施の形態２）または図２０（実施の形態５）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。【００９２】
図２３に示すランダム化部１２において、乗算部１３０は、インターリーブ後のＣＳ−ＺＣ系列に、ＺＣ系列生成部１２８から入力される拡張ＺＣ系列を乗算し、プリアンブル生成部１３に出力する。【００９３】
このように、本実施の形態では、ランダム化部１２は、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブした後、インターリーブしたＣＳ−ＺＣ系列に、ＺＣ系列生成部１２８から入力される拡張ＺＣ系列をさらに乗算してＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する。つまり、本実施の形態に係るランダム化部１２は、実施の形態３同様、ＣＳ−ＺＣ系列に対し２段階のランダム化を行う。【００９４】
また本実施の形態では、１段階目のランダム化をインターリーブにより行い、２段階目のランダム化をＺＣ系列の乗算により行う。このようなランダム化の順序は重要である。すなわち、１段階目でＺＣ系列の乗算によるランダム化を行い、２段階目でインターリーブによるランダム化を行うと、インターリーブによりＺＣ系列の良好な相関特性が失われてしまうからである。【００９５】
次いで図２４に、本実施の形態に係るプリアンブル受信側の無線通信装置８０の構成を示す。なお、図２４において、図８（実施の形態１）または図１４（実施の形態２）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。【００９６】
図２４に示す無線通信装置８０において、系列長設定部８１は、図２３に示す系列長設定部１２７が設定する系列長と同一の系列長をＺＣ系列生成部８２に設定する。【００９７】
ＺＣ系列生成部８２は、系列長設定部８１から設定された長さの短ＺＣ系列を生成し、この生成した短ＺＣ系列を図２３に示すＺＣ系列生成部１２８と同様にして拡張し、乗算部８３に出力する。【００９８】
乗算部８３は、受信信号のプリアンブルに、ＺＣ系列生成部８２から入力される拡張ＺＣ系列の複素共役を乗算してデインターリーブ部４２に出力する。【００９９】
このように本実施の形態によれば、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列に対し２段階のランダム化を行うため、実施の形態３同様、実施の形態１および２により得られる効果をさらに高めることができる。【０１００】
（実施の形態７）
ＺＣ系列では、系列長Ｎが素数であればＺＣ系列間の相互相関が√Ｎになり、相互相関が非常に低くなる。一方で、上記のように複数のＰＮ系列からなる拡張ＰＮ系列または複数のＺＣ系列から拡張ＺＣ系列を用いてランダム化を行う場合、ランダム化されるＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列の系列長Ｎが素数であると、系列長Ｎと、拡張ＰＮ系列または拡張ＺＣ系列の系列長とが一致しなくなる可能性が高くなる。例えば、系列長Ｎが素数７６９であるのに対し、拡張ＰＮ系列を構成する３つのＰＮ系列各々の系列長が２５５であった場合、拡張ＰＮ系列の系列長は２５５×３＝７６５となり、系列長Ｎと拡張ＰＮ系列の系列長とが一致しなくなる。【０１０１】
そこで、本実施の形態では、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列の系列長Ｎと拡張ＰＮ系列または拡張ＺＣ系列の系列長とが一致しない場合、いずれかの系列長を調節してそれらの系列長を一致させる。【０１０２】
図２５に、本実施の形態に係るプリアンブル送信側の無線通信装置５０の構成を示す。なお、図２５において図５（実施の形態１）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。また、以下の説明ではＰＮ系列を用いてランダム化を行う場合について説明するが、本実施の形態と実施の形態５（ＺＣ系列を用いたランダム化）とを組み合わせて実施することも可能である。【０１０３】
無線通信装置５０において、系列長調節部５１は、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列の系列長Ｎと拡張ＰＮ系列の系列長とが一致しない場合、系列長Ｎを調節する処理を行い、系列長調節後のＣＳ−ＺＣ系列をランダム化部１２に出力する。【０１０４】
＜系列長Ｎが拡張ＰＮ系列の系列長より長い場合：図２６Ａ＞
図２６Ａに示すように、例えば、系列長Ｎが素数７６９であるのに対し、拡張ＰＮ系列の系列長が７６５（２５５×３）である場合、系列長調節部５１は、ＣＳ−ＺＣ系列の一部（ここでは４チップ）を切り捨てて、ＣＳ−ＺＣ系列の系列長を拡張ＰＮ系列の系列長に一致させる。切り捨てるチップの数が少数に留まるならば、相関特性の劣化はほとんどないため問題ない。なお、切り捨てる部分は、系列の端部に限定されず、中間部分であってもよい。【０１０５】
＜系列長Ｎが拡張ＰＮ系列の系列長より短い場合：図２６Ｂ＞
図２６Ｂに示すように、例えば、系列長Ｎが素数７６１であるのに対し、拡張ＰＮ系列の系列長が７６５（２５５×３）である場合、系列長調節部５１は、以下のようなオーバーサンプリング処理によりＣＳ−ＺＣ系列を拡張させて、ＣＳ−ＺＣ系列の系列長を拡張ＰＮ系列の系列長に一致させる。【０１０６】
系列長調節部５１は、まず、系列長７６１のＣＳ−ＺＣ系列に対し７６１点ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）を施して、ＣＳ−ＺＣ系列を時間領域から周波数領域に変換する。【０１０７】
次いで、系列長調節部５１は、ＤＦＴ後のＣＳ−ＺＣ系列に対し、系列長Ｎと拡張ＰＮ系列の系列長との差分だけゼロを埋める。ここでは、この差分は４チップであるため、系列長調節部５１は、４点のゼロ埋めを行う。これにより、周波数領域のＣＳ−ＺＣ系列のサンプル点が７６１点から７６５点に拡張される。【０１０８】
そして、系列長調節部５１は、ゼロ埋め後のＣＳ−ＺＣ系列に対し７６５点ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）を施して、ＣＳ−ＺＣ系列を周波数領域から時間領域に変換する。【０１０９】
この一連のオーバーサンプリング処理により、ＣＳ−ＺＣ系列の系列長は７６１から７６５に拡張され、ＣＳ−ＺＣ系列の系列長と拡張ＰＮ系列の系列長とが一致する。【０１１０】
ゼロ埋めされるサンプル点の数が少数に留まるならば、相関特性の劣化はほとんどないため問題ない。【０１１１】
なお、図２５に示す無線通信装置５０は、系列長調節部５１を備える代わりに、図２７に示すように、ランダム化部１２の中に系列長調節部１３１を備えてもよい。系列長調節部１３１は、拡張ＰＮ系列の系列長が系列長Ｎより長い場合には、図２６Ａに示した調節方法と同様にして、拡張ＰＮ系列の一部を切り捨てて、拡張ＰＮ系列の系列長をＣＳ−ＺＣ系列の系列長に一致させる。一方、拡張ＰＮ系列の系列長が系列長Ｎより短い場合には、系列長調節部１３１は、図２６Ｂに示した調節方法と同様にして、拡張ＰＮ系列に対しオーバーサンプリング処理を施して拡張ＰＮ系列の系列長をＣＳ−ＺＣ系列の系列長に一致させる。【０１１２】
このようにして本実施の形態では、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列の系列長と拡張ＰＮ系列または拡張ＺＣ系列の系列長とを一致させるため、それらの系列長が異なる場合でも、相関特性の劣化を抑えつつＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列のランダム化を行うことができる。【０１１３】
以上、本発明の実施の形態について説明した。【０１１４】
なお、上記実施の形態では、本発明をＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列に適用する場合について説明したが、式（４）のｃ（ｋ）で表される、ＺＣ系列を変調して生成されるＧＣＬ系列（Generalized Chirp-Like系列）に対しても本発明を上記同様に適用することができる。ここで、Ｎは系列長で、Ｎ＝ｓ×ｍ２（ｓ,ｍは整数）またはＮ＝ｔ×ｍ（ｔ,  ｍは整数）とする。また、ａ（ｋ）は式（１）に示したいずれかのＺＣ系列であり、ｂ（ｋ）は振幅一定の任意の系列（ｋ＝０,…,ｍ）とする。
【数４】
2008044629.tif 000006
【０１１５】
また、本発明は、Sequence Extension法を利用したプリアンブルおよびSequence Repetition法を利用したプリアンブルのいずれに対しても適用可能である。ＺＣ系列長が長いほどサブキャリア周波数の間隔（＝サンプリング周波数 ／ＺＣ系列長）が小さくなるので、ＺＣ系列長が長いほど周波数オフセットの影響がより大きくなる。このため、プリアンブルのＺＣ系列長がより長くなるSequence Extension法を利用した場合には、Sequence Repetition法を利用した場合に比べ、周波数オフセットの影響がより大きくなる。よって、本発明をSequence Extension法を利用したプリアンブルに適用することがより効果的である。本発明をSequence Extension法を利用したプリアンブルに適用することで、Sequence Extension法の上記利点を保ちつつ、周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる。【０１１６】
また、上記各実施の形態では、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をＲＡＣＨのプリアンブルに用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明はＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列を用いるすべての通信に対して適用可能である。例えば、チャネル推定用パイロット信号、同期チャネル用パイロット信号としてＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列を用いる場合に、上記同様にしてＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化してもよい。これにより、チャネル推定用パイロット信号、同期チャネル用パイロット信号について、周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる。【０１１７】
また、移動局において使用可能なＺＣ系列のうち一部のＺＣ系列に対してのみ本発明を適用してもよい。【０１１８】
また、上記各実施の形態では、ＣＳ−ＺＣ系列のランダム化についてＣＳ−ＺＣ系列に拡張ＰＮ系列（または拡張ＺＣ系列）を乗算する場合について説明したが、ＣＳ−ＺＣ系列のランダム化の方法はこれに限定されない。例えば図２８に示すように、ＺＣ系列に拡張ＰＮ系列（または拡張ＺＣ系列）を乗算した後、その乗算結果をシフト量Δずつ巡回シフトさせることにより、ランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列を生成してもよい。ランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列がこのようにして生成されると、プリアンブル受信側の無線通信装置では、複数の異なるＣＳ−ＺＣ系列を一括して相関検出できるので、プリアンブル検出にかかる処理量を削減することができる。具体的には、プリアンブル受信側の無線通信装置では、受信信号をＤＦＴして求めた受信信号の周波数特性と、シフト量ゼロのＺＣ系列をＤＦＴして求めたＺＣ系列の周波数特性とを複素除算し、その除算結果をＩＤＦＴすることにより、すべてのＣＳ−ＺＣ系列の遅延プロファイルを一括して求めることができる。【０１１９】
また、上記実施の形態の説明における基地局はNode B、移動局はUEと表されることがある。【０１２０】
また、上記実施の形態では、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。【０１２１】
また、上記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。【０１２２】
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・プロセッサーを利用してもよい。【０１２３】
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。【０１２４】
２００６年１０月６日出願の特願２００６−２７５６４０および２００６年１１月１日出願の特願２００６−２９８１７９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。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
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。
【図１】
2008044629.tif 000007
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2008044629.tif 000030
【図２２Ａ】
2008044629.tif 000031
【図２２Ｂ】
2008044629.tif 000032
【図２３】
2008044629.tif 000033
【図２４】
2008044629.tif 000034
【図２５】
2008044629.tif 000035
【図２６Ａ】
2008044629.tif 000036
【図２６Ｂ】
2008044629.tif 000037
【図２７】
2008044629.tif 000038
【図２８】
2008044629.tif 000039
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月3日(2009.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Zadoff-Chu系列またはCyclic-shifted Zadoff-Chu系列をランダム化するランダム化手段と、
ランダム化されたZadoff-Chu系列またはランダム化されたCyclic-shifted Zadoff-Chu系列を送信する送信手段と、
を具備する無線通信装置。
【請求項２】
前記送信手段は、ランダム化されたZadoff-Chu系列またはランダム化されたCyclic-shifted Zadoff-Chu系列をランダムアクセスのプリアンブルとして送信する、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記ランダム化手段は、前記Zadoff-Chu系列または前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列にランダム系列を乗算して前記ランダム化を行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記ランダム化手段は、ＲＡＣＨの最大伝搬遅延時間より長い系列長をもつ前記ランダム系列を乗算する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記ランダム化手段は、前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列の巡回シフト長と同一の系列長をもつ前記ランダム系列を乗算する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記ランダム化手段は、ＰＮ系列、Ｍ系列、Gold系列、直交Gold系列またはWalsh-Hadamard系列を前記ランダム系列として乗算する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記ランダム化手段は、前記Zadoff-Chu系列または前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列の系列長より短い系列長のＰＮ系列を前記ランダム系列として乗算する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記ランダム化手段は、前記Zadoff-Chu系列または前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列の系列長より短い系列長のZadoff-Chu系列を前記ランダム系列として乗算する、
請求項３記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記ランダム化手段は、前記Zadoff-Chu系列または前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列をインターリーブして前記ランダム化を行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記ランダム化手段は、前記Zadoff-Chu系列または前記Cyclic-shifted Zadoff-Chu系列をインターリーブした後、さらにインターリーブ結果にランダム系列を乗算して前記ランダム化を行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記ランダム化手段は、周波数オフセットレベルがしきい値を超える場合に前記ランダム化を行う、
請求項１記載の無線通信装置。
【請求項１２】
請求項１記載の無線通信装置を具備する移動局装置。
【請求項１３】
Zadoff-Chu系列またはCyclic-shifted Zadoff-Chu系列をランダム化するランダム化工程と、
ランダム化されたZadoff-Chu系列またはランダム化されたCyclic-shifted Zadoff-Chu系列を送信する送信工程と、
を具備する無線通信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、3GPP RAN LTE（Long Term Evolution）では、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）での移動局−基地局間のランダムアクセスにおいて移動局が最初に送信するプリアンブルについて検討されている。プリアンブルには移動局−基地局間で既知の系列が用いられる。基地局では系列の相関値に基づいて複数の移動局からの互いに異なるプリアンブルを同時に検出する必要があり、また、受信タイミングを精度良く検出する必要があるため、プリアンブルとして用いられる系列は、自己相関特性および相互相関特性が良好で、かつ、低ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）の系列でなければならない。
【０００３】
自己相関特性および相互相関特性が良好で、かつ、低ＰＡＰＲの系列の１つに、Zadoff-Chu系列（ＺＣ系列）がある（非特許文献１参照）。ＺＣ系列は、式（１）のａｒ（ｋ）により表される。ここで、Ｎは系列長、ｒは系列番号（ただし、ｒとＮとは互いに素）、ｑは任意の整数である。ＺＣ系列は、自己相関特性に優れ、また、相互相関が比較的小さく、Ｎが素数であれば相互相関が√Ｎになるという特徴を持つ。
【数１】
2008044629.tif 000040
【０００４】
また、3GPP RAN LTEでは、ＺＣ系列を巡回シフトさせたCyclic-shifted ＺＣ系列（ＣＳ−ＺＣ系列）について検討されている（非特許文献２参照）。ＣＳ−ＺＣ系列は、図１に示すように、１つのＺＣ系列を巡回シフトさせて生成される系列である。図１には、系列長Ｎ＝２９３のＺＣ系列＃１（シフト０）をシフト量Δ＝３６ずつ巡回シフトさせて生成されるＣＳ−ＺＣ系列＃１〜＃７（シフト１〜７）の７つのＣＳ−ＺＣ系列を一例として示す。これらのＣＳ−ＺＣ系列＃１〜＃７は、移動局の伝搬遅延時間がシフト量を超えなければ系列間の相互相関はゼロとなって互いに直交するため、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いるとプリアンブルの検出精度が高くなる。
【０００５】
また、3GPP RAN LTEでは、セル半径３０kmまでサポートすることができるプリアンブル長にすることが検討されている。プリアンブルの検出に必要な受信Ｓ／Ｎを確保するためには、セル半径が大きくなって伝搬減衰量が大きくなるほど、プリアンブル長を長くしてプリンブルの信号エネルギーを増加させる必要がある。よって、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いる場合には、セル半径が大きくなるほどＺＣ系列の系列長を長くする必要がある。
【０００６】
ここで、ＺＣ系列においてセル半径に応じた系列長を得るための方法として、系列長Ｎを拡張する方法（Sequence Extension法）と、系列長ＮのＺＣ系列を繰り返す方法（Sequence Repetition法）の２つの方法が検討されている（非特許文献３,４参照）。このうちSequence Extension法を用いると、ＺＣ系列をより多く生成でき、通信システム全体で使用できるＺＣ系列数をより多く得ることができる。よって、Sequence Extension法には、系列のリユースファクタを増大させてセルプランニングを容易にすることができるという利点がある。リユースファクタは、通信システム全体で使用できるＺＣ系列数を１セル当
たりに割り当てるＺＣ系列数で除した値に等しく、ＺＣ系列数に比例する。系列長Ｎが素数の相関特性が良好なＺＣ系列を用いる場合、Ｎ−１個のＺＣ系列数を生成することができるため、リユースファクタは系列長Ｎに比例することになる。よって、ＺＣ系列においてセル半径に応じた系列長を得るための方法としては、Sequence Extension法がより注目されている。
【非特許文献１】Popvic, “Generalized chirp-like polyphasesequences with optimal correlation properties”, IEEE Transactions on information Theory July 1992, 1406-1409
【非特許文献２】3GPP, R1-060046, NTT DoCoMo, “Orthogonal Pilot Channel Structure in E-UTRA Uplink”
【非特許文献３】3GPP, R1-062004, Texas Instruments, “Non-Synchronized Random Access Sequence Design for E-UTRA”
【非特許文献４】3GPP, R1-062306, LG, “RACH Sequence Extension Methods for Large Cell Deployment”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＺＣ系列長が長くなるほど、ドップラーシフトによって生じる周波数オフセットおよび移動局−基地局間のクロックずれによって生じる周波数オフセットの影響が大きくなり、プリアンブルの検出精度が劣化するという課題がある。
【０００８】
ＺＣ系列は、チャープ信号（時間の経過とともに周波数が変わる信号）の性質を持つ。式（２）のＦ（ω）は、式（１）に示すＺＣ系列（時間信号）ａｒ（ｋ）をフーリエ変換して算出したＺＣ系列の周波数成分を示す。ここで、ＺＣ系列の時間ｋがΔだけ変化すると、式（３）に示すように、Δに比例した周波数オフセットが加わる。よって、ＺＣ系列に周波数オフセットが加わるとプリアンブル受信側の基地局ではこの周波数オフセットがタイミングオフセットとして現れる。
【数２】
2008044629.tif 000041
【数３】
2008044629.tif 000042
【０００９】
図２Ａ,Ｂに、本発明者らが計算機シミュレーションで得た遅延プロファイル（受信タイミングに対する自己相関レベル）を示す。ここでは、周波数オフセットが０Hzの場合（図２Ａ）の遅延プロファイルと周波数オフセットが６００Hzの場合（図２Ｂ）の遅延プロファイルを示す。いずれの場合もＴＴＩ長は１msである。
【００１０】
図２Ａおよび図２Ｂから明らかなように、周波数オフセットが加わると、受信側で求めた遅延プロファイルにおいて、受信信号の受信タイミングと異なるタイミングに大きな干渉ピークが発生する（図２Ｂ）。ランダムアクセスには移動局の上り回線の同期を確立するための受信タイミング検出という目的がある。しかし、このように大きな干渉ピークが発生すると、基地局では受信信号のピークと干渉ピークとを区別することができなくなってしまう。つまり、周波数オフセットによって生じる干渉ピークにより、基地局では受信タイミングの検出精度が劣化してしまう。
【００１１】
また、図２Ａおよび図２Ｂから明らかなように、周波数オフセットが加わると、受信信号の自己相関レベルが小さくなるため、さらに受信タイミングの検出精度が劣化してしまう。この自己相関レベルの低下は、相関長内、すなわち、ＺＣ系列長内において周波数オフセットによる位相回転が生じることによる。
【００１２】
また、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いた場合には、６００Hzの周波数オフセットが加わると、図３に示すように、ＣＳ−ＺＣ系列＃１のシフト量と異なるシフト量により生成したＣＳ−ＺＣ系列＃２,＃３の遅延プロファイル窓内に、ＣＳ−ＺＣ系列＃１の干渉ピークが現れる。このため、ＣＳ−ＺＣ系列＃１をＣＳ−ＺＣ系列＃２,＃３と誤って検出してしまう可能性がある。つまり、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いた場合に周波数オフセットが加わると、基地局でのＣＳ−ＺＣ系列の誤検出率が増加する。
【００１３】
さらに、図４に、本発明者らが計算機シミュレーションにより行った、周波数オフセットに対する耐性評価の結果を示す。図４は、周波数オフセットに対する信号レベルおよび周波数オフセットに対する干渉レベルの最大値を示すグラフである。図４より、周波数オフセットが大きくなるほど信号レベルＳが小さくなり、干渉レベルＩが大きくなることが分かる。周波数オフセットが７００Hzを超えると、干渉レベルＩが信号レベルＳを上回るため、受信側では受信信号を正確に検出することが困難になる。
【００１４】
本発明の目的は、ＺＣ系列長を長く維持したまま、周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる無線送信装置および無線送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の無線通信装置は、ＺＣ系列をランダム化するランダム化手段と、ランダム化されたＺＣ系列を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＺＣ系列長を長く維持したまま、周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（実施の形態１）
図５に、本実施の形態に係るプリアンブル送信側の無線通信装置１０の構成を示す。この無線通信装置１０は、主に、移動体通信システムの移動局装置に備えられて使用されるものである。同様に、他の実施の形態に係るプリアンブル送信側の無線通信装置も、主に、移動体通信システムの移動局装置に備えられて使用されるものである。
【００１９】
図５に示す無線通信装置１０において、ＺＣ系列生成部１１は、ランダムに選択されて入力されるプリアンブル番号に対応するＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列を生成し、ランダム化部１２に出力する。以下、ＺＣ系列生成部１１がＣＳ−ＺＣ系列を生成したものとして説明するが、ＺＣ系列生成部１１がＺＣ系列を生成した場合にも以下の説明と同様にして実施することができる。他の実施の形態においても同様である。
【００２０】
ランダム化部１２は、ＣＳ−ＺＣ系列をランダム化してプリアンブル生成部１３に出力する。ランダム化部１２の詳細については後述する。
【００２１】
プリアンブル生成部１３は、ランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列からなるプリアンブルを生成して無線送信部１４に出力する。
【００２２】
無線送信部１４は、プリアンブルにＤ／Ａ変換、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施してアンテナ１５から送信する。この際、無線送信部１４は、ＲＡＣＨでプリアンブルを送信する。つまり、無線送信部１４は、ランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列をランダムアクセスのプリアンブルとして送信する。
【００２３】
次いで、ランダム化部１２の詳細について説明する。図６に、本実施の形態に係るランダム化部１２の構成を示す。
【００２４】
図６に示すランダム化部１２において、系列長設定部１２１は、ランダム系列であるＰＮ系列（Pseudo Noise sequence）の系列長（ＰＮ系列長）をＰＮ系列生成部１２２に設定する。系列長設定部１２１は、ＲＡＣＨでの送信信号の予め想定される最大伝搬遅延時間より長いＰＮ系列長を設定する。
【００２５】
ここで、ＰＮ系列長が移動局の伝搬遅延時間より短いと、プリアンブルの受信側では、ＰＮ系列による相関演算を行った場合にＰＮ系列の繰り返し点で相関ピークが発生してしまい、その結果、受信タイミングを誤って検出してしまう。この誤検出を防止するために、本実施の形態では、ＰＮ系列長を、ＲＡＣＨの最大伝搬遅延時間より長い系列長に設定する。これにより、プリアンブルの受信側では、受信タイミングを精度良く検出することができる。
【００２６】
但し、ＰＮ系列長が長いほどＰＮ系列間での干渉は低減できるが、逆に、ＰＮ系列長が長いほど、プリアンブルの受信側での相関演算において、相関長内、すなわち、ＰＮ系列長内において周波数オフセットによる位相回転が大きくなり、その結果、信号レベルの劣化が大きくなる。一方、ＰＮ系列長が短いほど、位相回転の影響が小さくなり信号レベルの劣化は低減できるが、ＰＮ系列間での干渉が大きくなる。
【００２７】
よって、ＰＮ系列長は、ＲＡＣＨの想定される最大伝搬遅延時間より長い範囲で、許容される周波数オフセットに応じて設定するとよい。
【００２８】
また、ＣＳ−ＺＣ系列の巡回シフト長はセル半径に応じた最大伝搬遅延時間に基づいて予め最適に設定されているため、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いる場合には、ＰＮ系列長をＣＳ−ＺＣ系列の巡回シフト長と同一に設定することが好ましい。これによ
り、ＰＮ系列長をセル半径に応じて変化する最大伝搬遅延時間に応じた最適な長さに設定することができる。また、ＣＳ−ＺＣ系列の巡回シフト長はプリアンブルの送信側および受信側の双方で既知なため、ＰＮ系列長をＣＳ−ＺＣ系列の巡回シフト長と同一に設定することにより、送信側から受信側へＰＮ系列長を知らせるためのシグナリングが不要となる。
【００２９】
ＰＮ系列生成部１２２は、系列長設定部１２１から設定された長さのＰＮ系列を生成し、この生成したＰＮ系列をＺＣ系列長に拡張して乗算部１２３に出力する。以下、ＺＣ系列長に拡張したＰＮ系列を拡張ＰＮ系列と呼ぶ。
【００３０】
ＰＮ系列としては、ＰＮ系列間での干渉を低減して検出精度を高めるために、自己相関特性および相互相関特性の双方が良好な系列を用いるとよい。例えば、Ｍ系列、Gold系列、直交Gold系列、Walsh-Hadamard系列等が適している。よって、本実施の形態では、ランダム系列として、ＰＮ系列、Ｍ系列、Gold系列、直交Gold系列またはWalsh-Hadamard系列のいずれを用いてもよい。このうちWalsh-Hadamard系列を用いると、より多くの直交系列を生成することができる。
【００３１】
また、ＰＮ系列のＺＣ系列長への拡張方法については、同一のＰＮ系列を複数回繰り返してもよいし、また、異なる複数のＰＮ系列を結合して用いてもよい。前者の拡張方法を採る場合、ＰＮ系列による相関演算では周期的な相関演算となるため、遅延波がある場合でもＰＮ系列間の干渉を低減することができる。一方、後者の拡張方法を採る場合、制御情報の内容をＰＮ系列の組合せに対応付けることで、プリアンブルでのＰＮ系列を制御情報として利用することができる。
【００３２】
乗算部１２３は、図７に示すように、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列に、ＰＮ系列生成部１２２から入力される拡張ＰＮ系列を乗算し、プリアンブル生成部１３に出力する。これにより、ＣＳ−ＺＣ系列がランダム化され、ＣＳ−ＺＣ系列からチャープ信号の性質を取り除くことができる。例えば、ＰＮ系列として±１のランダム系列を用いると、これをＣＳ−ＺＣ系列に乗算することでＣＳ−ＺＣ系列の位相がランダムに１８０°反転するため、ＰＮ系列乗算後のＣＳ−ＺＣ系列はチャープ信号の性質が失われたランダム系列となる。
【００３３】
そして、プリアンブル生成部１３は、図７に示すように、拡張ＰＮ系列によりランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列からなるプリアンブルを生成して無線送信部１４に出力する。
【００３４】
次いで図８に、本実施の形態に係るプリアンブル受信側の無線通信装置２０の構成を示す。この無線通信装置２０は、主に、移動体通信システムの基地局装置に備えられて使用されるものである。同様に、他の実施の形態に係るプリアンブル受信側の無線通信装置も、主に、移動体通信システムの基地局装置に備えられて使用されるものである。
【００３５】
図８に示す無線通信装置２０において、無線受信部２２は、アンテナ２１を介して受信した信号に対して、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の所定の無線受信処理を施して、遅延プロファイル作成部２３に出力する。
【００３６】
加算数設定部２４は、遅延プロファイル作成部２３で作成される遅延プロファイルの電力加算数を遅延プロファイル作成部２３に設定する。
【００３７】
ここで、電力加算数は、１からＣＳ−ＺＣ系列のランダム化に用いられたＰＮ系列の数までのいずれかの数とする。よって、図７に示すようにＣＳ−ＺＣ系列のランダム化に用いられたＰＮ系列の数が３つである場合、加算数設定部２４は、電力加算数を１〜３のい
ずれかに設定する。
【００３８】
また、電力加算数が多いほど（つまり、相関長が短いほど）、周波数オフセットによる信号レベルの劣化を低減することができるが、ＰＮ系列間の干渉は増加する。逆に、電力加算数が少ないほど（つまり、相関長が長いほど）、ＰＮ系列間の干渉を低減することができるが、周波数オフセットの影響による信号レベルの劣化が大きくなる。よって、電力加算数は、許容される周波数オフセットに応じて設定するのが好ましい。
【００３９】
例えば、基地局毎に、想定される周波数オフセットに応じて電力加算数を設定することで、プリアンブルの検出精度を向上させることができる。より具体的には、高速鉄道の線路や高速道路付近に設置される基地局では、電力加算数を多くすることで、大きな周波数オフセットによるプリアンブルの検出精度の劣化を低減することができる。
【００４０】
また、移動局毎（すなわち、受信プリアンブル毎）に電力加算数を異ならせて設定してもよい。この際、受信プリアンブルから周波数オフセットレベルを検出し、周波数オフセットレベルに応じた電力加算数を設定することで、プリアンブルの検出精度を向上させることができる。
【００４１】
遅延プロファイル作成部２３は、図９および図１０に示すように、受信信号のプリアンブルと既知であるプリアンブルの系列パターン（すなわち、ＣＳ−ＺＣ系列と拡張ＰＮ系列との乗算結果のパターン）との相関演算をＰＮ系列長単位で行って遅延プロファイルを作成する。そして、遅延プロファイル作成部２３は、加算数設定部２４から入力される電力加算数に従い、ＰＮ系列長単位毎の相関演算より得られた複数の遅延プロファイルを電力加算し、電力加算後の遅延プロファイルをプリアンブル検出部２５に出力する。
【００４２】
例えば、電力加算数が３に設定された場合は、遅延プロファイル作成部２３は、図９に示すように、ＰＮ系列長単位毎の相関演算により生成される３つの遅延プロファイルの電力をそれぞれ求めた後、それら３つの遅延プロファイルを電力加算する。一方、電力加算数が１に設定された場合は、遅延プロファイル作成部２３は、図１０に示すように、ＰＮ系列長単位毎の相関演算により生成される３つの遅延プロファイルを合成した後、合成後の遅延プロファイルの電力を求める。なお図９および図１０において、Ｉ２＋Ｑ２は、Ｉｃｈ成分およびＱｃｈ成分の電力算出処理を示す。
【００４３】
プリアンブル検出部２５は、遅延プロファイル作成部２３から入力される、電力加算後の遅延プロファイルの相関ピークを検出し、その相関ピークを所定の閾値と大小比較することによりプリアンブルの検出判定（検出または未検出の判定）を行う。そして、プリアンブル検出部２５は、その検出判定結果を出力する。
【００４４】
図１１Ａ,Ｂに、本実施の形態に従って本発明者らが計算機シミュレーションを行って得た遅延プロファイルを示す。ここでは、上記同様、周波数オフセットが０Hzの場合を図１１Ａに示し、周波数オフセットが６００Hzの場合を図１１Ｂに示す。いずれの場合もＴＴＩ長は上記同様１msである。
【００４５】
図１１Ａおよび図１１Ｂから明らかなように、本実施の形態によれば、周波数オフセットが加わっても、従来（図２Ａ,Ｂ）とは異なり、受信信号の自己相関レベルは低下せず、また、干渉ピークも発生しない。
【００４６】
さらに、図１２に、本実施の形態に従って本発明者らが計算機シミュレーションにより行った、周波数オフセットに対する耐性評価の結果を示す。図１２のグラフは、上記同様、周波数オフセットに対する信号レベルおよび周波数オフセットに対する干渉レベルの最
大値を示す。図１２より、本実施の形態によれば、周波数オフセットが大きくなっても、信号レベルＳおよび干渉レベルＩはほとんど変化しない。さらに、周波数オフセットが７００Hzを超えても、信号レベルＳは干渉レベルＩよりも十分大きい。よって、本実施の形態によれば、プリアンブルを精度良く検出することができる。
【００４７】
このように本実施の形態によれば、プリアンブルとして使用されるＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列にＰＮ系列を乗算することでＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化するため、周波数オフセットによって生じる干渉ピークの発生を防ぐことができる。よって、本実施の形態によれば、受信タイミングの検出精度の劣化を防ぐことができるとともに、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いた場合の周波数オフセットに起因する誤検出を防ぐことができる。
【００４８】
また本実施の形態によれば、想定される周波数オフセットに応じた最適なＰＮ系列長の単位で相関演算を行うため、相関長を小さくすることができるので、周波数オフセットの影響による信号レベルの劣化を低減することができる。その結果、プリアンブル検出率を向上させることができる。
【００４９】
さらに本実施の形態によれば、ＺＣ系列長より短いＰＮ系列長を設定することができるため、Sequence Extension法によって拡張させたＺＣ系列長を保ったまま周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる。
【００５０】
さらに、本実施の形態によれば、従来のＣＳ−ＺＣ系列をそのまま用いることもできるため、従来と同一のリユースファクタを維持したまま周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる。
【００５１】
（実施の形態２）
本実施の形態は、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブすることによりＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する点において実施の形態１と相違する。
【００５２】
図１３に、本実施の形態に係るランダム化部１２の構成を示す。
【００５３】
図１３に示すランダム化部１２において、インターリーブパターン設定部１２４は、ランダムなインターリーブパターンをインターリーブ部１２５に設定する。
【００５４】
インターリーブ部１２５は、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列を、インターリーブパターン設定部１２４により設定されたインターリーブパターンに従ってインターリーブ（系列の並び替え）して、プリアンブル生成部１３に出力する。このようにＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブすると、実施の形態１同様、ＣＳ−ＺＣ系列がランダム化され、ＣＳ−ＺＣ系列からチャープ信号の性質を取り除くことができる。
【００５５】
次いで図１４に、本実施の形態に係るプリアンブル受信側の無線通信装置４０の構成を示す。なお、図１４において図８（実施の形態１）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５６】
図１４に示す無線通信装置４０において、インターリーブパターン設定部４１は、インターリーブパターン設定部１２４によって設定されるインターリーブパターンと同一のインターリーブパターンをデインターリーブ部４２に設定する。
【００５７】
デインターリーブ部４２は、受信信号のプリアンブルをデインターリーブ（インターリーブ部１２５での並び替えと逆の並び替え）して遅延プロファイル作成部４３に出力する
。
【００５８】
遅延プロファイル作成部４３は、デインターリーブ後のプリアンブルと既知であるプリアンブルの系列パターン（ＺＣ系列の系列パターン）との相関演算を行って遅延プロファイルを作成する。遅延プロファイル作成部４３でのその他の処理は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００５９】
図１５Ａ,Ｂに、本実施の形態に従って本発明者らが計算機シミュレーションを行って得た遅延プロファイルを示す。ここでは、上記同様、周波数オフセットが０Hzの場合を図１５Ａに示し、周波数オフセットが６００Hzの場合を図１５Ｂに示す。いずれの場合もＴＴＩ長は上記同様１msである。
【００６０】
図１５Ａおよび図１５Ｂから明らかなように、本実施の形態によれば、実施の形態１同様、周波数オフセットが加わっても、従来（図２Ａ,Ｂ）とは異なり、受信信号の自己相関レベルは低下せず、また、干渉ピークも発生しない。
【００６１】
さらに、図１６に、本実施の形態に従って本発明者らが計算機シミュレーションにより行った、周波数オフセットに対する耐性評価の結果を示す。図１６のグラフは、上記同様、周波数オフセットに対する信号レベルおよび周波数オフセットに対する干渉レベルの最大値を示す。図１６より、本実施の形態によれば、実施の形態１同様、周波数オフセットが大きくなっても、信号レベルＳおよび干渉レベルＩはほとんど変化しない。さらに、周波数オフセットが７００Hzを超えても、信号レベルＳは干渉レベルＩよりも十分大きい。よって、本実施の形態によれば、プリアンブルを精度良く検出することができる。
【００６２】
このように本実施の形態によれば、プリアンブルとして使用されるＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブしてランダム化することにより、実施の形態１と同様の作用・効果を得ることができる。
【００６３】
（実施の形態３）
本実施の形態は、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブした後、さらにインターリーブ結果にＰＮ系列を乗算することによりＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する点において実施の形態１と相違する。
【００６４】
図１７に、本実施の形態に係るランダム化部１２の構成を示す。なお、図１７において図６（実施の形態１）または図１３（実施の形態２）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６５】
図１７に示すランダム化部１２において、乗算部１２６は、インターリーブ後のＣＳ−ＺＣ系列に、ＰＮ系列生成部１２２から入力される拡張ＰＮ系列を乗算し、プリアンブル生成部１３に出力する。
【００６６】
このように、本実施の形態では、ランダム化部１２は、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブした後、インターリーブしたＣＳ−ＺＣ系列に、ＰＮ系列生成部１２２から入力される拡張ＰＮ系列をさらに乗算してＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する。つまり、本実施の形態に係るランダム化部１２は、ＣＳ−ＺＣ系列に対し２段階のランダム化を行う。
【００６７】
また本実施の形態では、１段階目のランダム化をインターリーブにより行い、２段階目のランダム化をＰＮ系列の乗算により行う。このようなランダム化の順序は重要である。すなわち、１段階目でＰＮ系列の乗算によるランダム化を行い、２段階目でインターリー
ブによるランダム化を行うと、インターリーブによりＰＮ系列の良好な相関特性が失われてしまうからである。
【００６８】
次いで図１８に、本実施の形態に係るプリアンブル受信側の無線通信装置６０の構成を示す。なお、図１８において、図８（実施の形態１）または図１４（実施の形態２）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６９】
図１８に示す無線通信装置６０において、系列長設定部６１は、図１７に示す系列長設定部１２１が設定するＰＮ系列長と同一のＰＮ系列長をＰＮ系列生成部６２に設定する。
【００７０】
ＰＮ系列生成部６２は、系列長設定部６１から設定された長さのＰＮ系列を生成し、この生成したＰＮ系列を図１７に示すＰＮ系列生成部１２２と同様にしてＺＣ系列長に拡張し、乗算部６３に出力する。
【００７１】
乗算部６３は、受信信号のプリアンブルに、ＰＮ系列生成部６２から入力される拡張ＰＮ系列の複素共役を乗算してデインターリーブ４２に出力する。
【００７２】
このように本実施の形態によれば、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列に対し２段階のランダム化を行うため、実施の形態１および２により得られる効果をさらに高めることができる。
【００７３】
（実施の形態４）
本実施の形態は、周波数オフセットレベルがしきい値を超える場合にＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する点において実施の形態１と相違する。
【００７４】
図１９に、本実施の形態に係るプリアンブル送信側の無線通信装置３０の構成を示す。なお、図１９において図５（実施の形態１）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。また、図１９に示すランダム化部１２は、図６（実施の形態１）、図１３（実施の形態２）、または、図１７（実施の形態３）のいずれであってもよい。つまり、本実施の形態は、実施の形態１〜３のいずれと組み合わせても実施可能である。
【００７５】
図１９に示す無線通信装置３０において、周波数オフセットレベル検出部３１は、受信信号（例えば、ＳＣＨ（Synchronization Channel）等の既知信号）を用いて周波数オフセットレベルを検出する。より具体的には、受信信号の位相変動量を所定時間平均化することにより周波数オフセットレベルを検出する。周波数オフセットレベル検出部３１は、検出した周波数オフセットレベルを切替制御部３２に出力する。なお、無線通信装置３０が移動体通信システムの移動局装置に備えられて使用される場合、周波数オフセットレベルの大きさは、移動局装置の移動速度の大きさ、または、移動局装置と基地局装置との間のクロックずれ（基準クロック誤差）の大きさに比例する。
【００７６】
切替制御部３２は、検出された周波数オフセットレベルをしきい値と大小比較し、比較結果に従って切替部３３を制御する。切替制御部３２は、検出された周波数オフセットレベルがしきい値を超える場合は切替部３３をＡ側に切り替え、逆に、検出された周波数オフセットレベルがしきい値以下の場合は切替部３３をＢ側に切り替える。よって、ＺＣ系列生成部１１で生成されたＣＳ−ＺＣ系列は、前者の場合にはランダム化部１２を介してプリアンブル部１３に入力され、後者の場合にはランダム化部１２を介さずに直接プリアンブル部１３に入力される。よって、周波数オフセットレベルがしきい値を超える場合にのみＣＳ−ＺＣ系列がランダム化される。
【００７７】
このように本実施の形態によれば、周波数オフセットレベルがしきい値を超えてプリア
ンブルの検出精度が劣化する可能性が高い場合にのみランダム化を行い、周波数オフセットレベルがしきい値以下でプリアンブルの検出精度を十分得られる場合にはランダム化を行わないため、周波数オフセットレベルが小さい状況において不必要なランダム化が行われることを防止することができる。
【００７８】
（実施の形態５）
本実施の形態では、ランダム系列としてＺＣ系列を用いる点において実施の形態１と相違する。
【００７９】
図２０に、本実施の形態に係るランダム化部１２の構成を示す。
【００８０】
図２０に示すランダム化部１２において、系列長設定部１２７は、ランダム系列であるＺＣ系列の系列長をＺＣ系列生成部１２８に設定する。系列長設定部１２７は、ＺＣ系列生成部１１で生成されるＣＳ−ＺＣ系列の系列長より短い系列長をＺＣ系列生成部１２８に設定する。また、この系列長は、実施の形態１同様、ＲＡＣＨの想定される最大伝搬遅延時間より長い範囲で、許容される周波数オフセットに応じて設定するとよい。また、ＣＳ−ＺＣ系列をプリアンブルとして用いる場合には、実施の形態１同様、この系列長をＣＳ−ＺＣ系列の巡回シフト長と同一に設定することが好ましい。
【００８１】
ＺＣ系列生成部１２８は、系列長設定部１２７から設定された長さのＺＣ系列（短ＺＣ系列）を生成し、この生成した短ＺＣ系列を、ＺＣ系列生成部１１で生成されるＣＳ−ＺＣ系列の系列長に拡張して乗算部１２９に出力する。ここでは、同一のＺＣ系列を複数回繰り返すことにより系列長を拡張する。以下、ＺＣ系列生成部１２８において系列長が拡張された後のＺＣ系列を拡張ＺＣ系列と呼ぶ。
【００８２】
乗算部１２９は、図２１に示すように、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列に、ＺＣ系列生成部１２８から入力される拡張ＺＣ系列を乗算し、プリアンブル生成部１３に出力する。これにより、ＣＳ−ＺＣ系列がランダム化され、ＣＳ−ＺＣ系列からチャープ信号の性質を取り除くことができる。
【００８３】
ランダム化部１２がこのようにしてＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する場合、プリアンブル受信側の無線通信装置２０（図８）の動作は以下のようになる。ここでは実施の形態１と相違する点についてのみ説明する。
【００８４】
すなわち、加算数設定部２４は、１からＣＳ−ＺＣ系列のランダム化に用いられた短ＺＣ系列の数までのいずれかの数を電力加算数として遅延プロファイル作成部２３に設定する。
【００８５】
遅延プロファイル作成部２３は、図９および図１０に示したのと同様に、受信信号のプリアンブルと既知であるプリアンブルの系列パターン（すなわち、ＣＳ−ＺＣ系列と拡張ＺＣ系列との乗算結果のパターン）との相関演算を短ＺＣ系列の系列長単位で行って遅延プロファイルを作成する。そして、遅延プロファイル作成部２３は、加算数設定部２４から入力される電力加算数に従い、短ＺＣ系列の系列長単位毎の相関演算より得られた複数の遅延プロファイルを電力加算し、電力加算後の遅延プロファイルをプリアンブル検出部２５に出力する。
【００８６】
図２２Ａ,Ｂに、本実施の形態に従って本発明者らが計算機シミュレーションを行って得た遅延プロファイルを示す。ここでは、上記同様、周波数オフセットが０Hzの場合を図２２Ａに示し、周波数オフセットが６００Hzの場合を図２２Ｂに示す。いずれの場合もＴＴＩ長は上記同様１msである。
【００８７】
図２２Ａおよび図２２Ｂから明らかなように、本実施の形態によれば、実施の形態１同様、周波数オフセットが加わっても、従来（図２Ａ,Ｂ）とは異なり、受信信号の自己相関レベルは低下せず、また、干渉ピークも発生しない。
【００８８】
このように本実施の形態によれば、ランダム系列として短ＺＣ系列を用いることにより、実施の形態１と同様の作用・効果を得ることができる。
【００８９】
（実施の形態６）
本実施の形態は、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブした後、さらにインターリーブ結果にＺＣ系列を乗算することによりＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する点において実施の形態１と相違する。
【００９０】
図２３に、本実施の形態に係るランダム化部１２の構成を示す。なお、図２３において図１３（実施の形態２）または図２０（実施の形態５）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９１】
図２３に示すランダム化部１２において、乗算部１３０は、インターリーブ後のＣＳ−ＺＣ系列に、ＺＣ系列生成部１２８から入力される拡張ＺＣ系列を乗算し、プリアンブル生成部１３に出力する。
【００９２】
このように、本実施の形態では、ランダム化部１２は、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列をインターリーブした後、インターリーブしたＣＳ−ＺＣ系列に、ＺＣ系列生成部１２８から入力される拡張ＺＣ系列をさらに乗算してＣＳ−ＺＣ系列をランダム化する。つまり、本実施の形態に係るランダム化部１２は、実施の形態３同様、ＣＳ−ＺＣ系列に対し２段階のランダム化を行う。
【００９３】
また本実施の形態では、１段階目のランダム化をインターリーブにより行い、２段階目のランダム化をＺＣ系列の乗算により行う。このようなランダム化の順序は重要である。すなわち、１段階目でＺＣ系列の乗算によるランダム化を行い、２段階目でインターリーブによるランダム化を行うと、インターリーブによりＺＣ系列の良好な相関特性が失われてしまうからである。
【００９４】
次いで図２４に、本実施の形態に係るプリアンブル受信側の無線通信装置８０の構成を示す。なお、図２４において、図８（実施の形態１）または図１４（実施の形態２）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９５】
図２４に示す無線通信装置８０において、系列長設定部８１は、図２３に示す系列長設定部１２７が設定する系列長と同一の系列長をＺＣ系列生成部８２に設定する。
【００９６】
ＺＣ系列生成部８２は、系列長設定部８１から設定された長さの短ＺＣ系列を生成し、この生成した短ＺＣ系列を図２３に示すＺＣ系列生成部１２８と同様にして拡張し、乗算部８３に出力する。
【００９７】
乗算部８３は、受信信号のプリアンブルに、ＺＣ系列生成部８２から入力される拡張ＺＣ系列の複素共役を乗算してデインターリーブ部４２に出力する。
【００９８】
このように本実施の形態によれば、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列に対し２段階のランダム化を行うため、実施の形態３同様、実施の形態１および２により得られる効果をさらに高めることができる。
【００９９】
（実施の形態７）
ＺＣ系列では、系列長Ｎが素数であればＺＣ系列間の相互相関が√Ｎになり、相互相関が非常に低くなる。一方で、上記のように複数のＰＮ系列からなる拡張ＰＮ系列または複数のＺＣ系列から拡張ＺＣ系列を用いてランダム化を行う場合、ランダム化されるＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列の系列長Ｎが素数であると、系列長Ｎと、拡張ＰＮ系列または拡張ＺＣ系列の系列長とが一致しなくなる可能性が高くなる。例えば、系列長Ｎが素数７６９であるのに対し、拡張ＰＮ系列を構成する３つのＰＮ系列各々の系列長が２５５であった場合、拡張ＰＮ系列の系列長は２５５×３＝７６５となり、系列長Ｎと拡張ＰＮ系列の系列長とが一致しなくなる。
【０１００】
そこで、本実施の形態では、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列の系列長Ｎと拡張ＰＮ系列または拡張ＺＣ系列の系列長とが一致しない場合、いずれかの系列長を調節してそれらの系列長を一致させる。
【０１０１】
図２５に、本実施の形態に係るプリアンブル送信側の無線通信装置５０の構成を示す。なお、図２５において図５（実施の形態１）と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明を省略する。また、以下の説明ではＰＮ系列を用いてランダム化を行う場合について説明するが、本実施の形態と実施の形態５（ＺＣ系列を用いたランダム化）とを組み合わせて実施することも可能である。
【０１０２】
無線通信装置５０において、系列長調節部５１は、ＺＣ系列生成部１１から入力されるＣＳ−ＺＣ系列の系列長Ｎと拡張ＰＮ系列の系列長とが一致しない場合、系列長Ｎを調節する処理を行い、系列長調節後のＣＳ−ＺＣ系列をランダム化部１２に出力する。
【０１０３】
＜系列長Ｎが拡張ＰＮ系列の系列長より長い場合：図２６Ａ＞
図２６Ａに示すように、例えば、系列長Ｎが素数７６９であるのに対し、拡張ＰＮ系列の系列長が７６５（２５５×３）である場合、系列長調節部５１は、ＣＳ−ＺＣ系列の一部（ここでは４チップ）を切り捨てて、ＣＳ−ＺＣ系列の系列長を拡張ＰＮ系列の系列長に一致させる。切り捨てるチップの数が少数に留まるならば、相関特性の劣化はほとんどないため問題ない。なお、切り捨てる部分は、系列の端部に限定されず、中間部分であってもよい。
【０１０４】
＜系列長Ｎが拡張ＰＮ系列の系列長より短い場合：図２６Ｂ＞
図２６Ｂに示すように、例えば、系列長Ｎが素数７６１であるのに対し、拡張ＰＮ系列の系列長が７６５（２５５×３）である場合、系列長調節部５１は、以下のようなオーバーサンプリング処理によりＣＳ−ＺＣ系列を拡張させて、ＣＳ−ＺＣ系列の系列長を拡張ＰＮ系列の系列長に一致させる。
【０１０５】
系列長調節部５１は、まず、系列長７６１のＣＳ−ＺＣ系列に対し７６１点ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）を施して、ＣＳ−ＺＣ系列を時間領域から周波数領域に変換する。
【０１０６】
次いで、系列長調節部５１は、ＤＦＴ後のＣＳ−ＺＣ系列に対し、系列長Ｎと拡張ＰＮ系列の系列長との差分だけゼロを埋める。ここでは、この差分は４チップであるため、系列長調節部５１は、４点のゼロ埋めを行う。これにより、周波数領域のＣＳ−ＺＣ系列のサンプル点が７６１点から７６５点に拡張される。
【０１０７】
そして、系列長調節部５１は、ゼロ埋め後のＣＳ−ＺＣ系列に対し７６５点ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）を施して、ＣＳ−ＺＣ系列を周波数領域から時間
領域に変換する。
【０１０８】
この一連のオーバーサンプリング処理により、ＣＳ−ＺＣ系列の系列長は７６１から７６５に拡張され、ＣＳ−ＺＣ系列の系列長と拡張ＰＮ系列の系列長とが一致する。
【０１０９】
ゼロ埋めされるサンプル点の数が少数に留まるならば、相関特性の劣化はほとんどないため問題ない。
【０１１０】
なお、図２５に示す無線通信装置５０は、系列長調節部５１を備える代わりに、図２７に示すように、ランダム化部１２の中に系列長調節部１３１を備えてもよい。系列長調節部１３１は、拡張ＰＮ系列の系列長が系列長Ｎより長い場合には、図２６Ａに示した調節方法と同様にして、拡張ＰＮ系列の一部を切り捨てて、拡張ＰＮ系列の系列長をＣＳ−ＺＣ系列の系列長に一致させる。一方、拡張ＰＮ系列の系列長が系列長Ｎより短い場合には、系列長調節部１３１は、図２６Ｂに示した調節方法と同様にして、拡張ＰＮ系列に対しオーバーサンプリング処理を施して拡張ＰＮ系列の系列長をＣＳ−ＺＣ系列の系列長に一致させる。
【０１１１】
このようにして本実施の形態では、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列の系列長と拡張ＰＮ系列または拡張ＺＣ系列の系列長とを一致させるため、それらの系列長が異なる場合でも、相関特性の劣化を抑えつつＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列のランダム化を行うことができる。
【０１１２】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【０１１３】
なお、上記実施の形態では、本発明をＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列に適用する場合について説明したが、式（４）のｃ（ｋ）で表される、ＺＣ系列を変調して生成されるＧＣＬ系列（Generalized Chirp-Like系列）に対しても本発明を上記同様に適用することができる。ここで、Ｎは系列長で、Ｎ＝ｓ×ｍ２（ｓ,ｍは整数）またはＮ＝ｔ×ｍ（ｔ,  ｍは整数）とする。また、ａ（ｋ）は式（１）に示したいずれかのＺＣ系列であり、ｂ（ｋ）は振幅一定の任意の系列（ｋ＝０,…,ｍ）とする。
【数４】
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【０１１４】
また、本発明は、Sequence Extension法を利用したプリアンブルおよびSequence Repetition法を利用したプリアンブルのいずれに対しても適用可能である。ＺＣ系列長が長いほどサブキャリア周波数の間隔（＝サンプリング周波数 ／ＺＣ系列長）が小さくなるので、ＺＣ系列長が長いほど周波数オフセットの影響がより大きくなる。このため、プリアンブルのＺＣ系列長がより長くなるSequence Extension法を利用した場合には、Sequence
Repetition法を利用した場合に比べ、周波数オフセットの影響がより大きくなる。よって、本発明をSequence Extension法を利用したプリアンブルに適用することがより効果的である。本発明をSequence Extension法を利用したプリアンブルに適用することで、Sequence Extension法の上記利点を保ちつつ、周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる。
【０１１５】
また、上記各実施の形態では、ＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をＲＡＣＨのプリアンブルに用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明はＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列を用いるすべての通信に対して適用可能である。例えば、チャネル推定用パイロット信号、同期チャネル用パイロット信号としてＺＣ系列またはＣ
Ｓ−ＺＣ系列を用いる場合に、上記同様にしてＺＣ系列またはＣＳ−ＺＣ系列をランダム化してもよい。これにより、チャネル推定用パイロット信号、同期チャネル用パイロット信号について、周波数オフセットの影響による性能劣化を防ぐことができる。
【０１１６】
また、移動局において使用可能なＺＣ系列のうち一部のＺＣ系列に対してのみ本発明を適用してもよい。
【０１１７】
また、上記各実施の形態では、ＣＳ−ＺＣ系列のランダム化についてＣＳ−ＺＣ系列に拡張ＰＮ系列（または拡張ＺＣ系列）を乗算する場合について説明したが、ＣＳ−ＺＣ系列のランダム化の方法はこれに限定されない。例えば図２８に示すように、ＺＣ系列に拡張ＰＮ系列（または拡張ＺＣ系列）を乗算した後、その乗算結果をシフト量Δずつ巡回シフトさせることにより、ランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列を生成してもよい。ランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列がこのようにして生成されると、プリアンブル受信側の無線通信装置では、複数の異なるＣＳ−ＺＣ系列を一括して相関検出できるので、プリアンブル検出にかかる処理量を削減することができる。具体的には、プリアンブル受信側の無線通信装置では、受信信号をＤＦＴして求めた受信信号の周波数特性と、シフト量ゼロのＺＣ系列をＤＦＴして求めたＺＣ系列の周波数特性とを複素除算し、その除算結果をＩＤＦＴすることにより、すべてのＣＳ−ＺＣ系列の遅延プロファイルを一括して求めることができる。
【０１１８】
また、上記実施の形態の説明における基地局はNode B、移動局はUEと表されることがある。
【０１１９】
また、上記実施の形態では、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。
【０１２０】
また、上記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。
【０１２１】
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・プロセッサーを利用してもよい。
【０１２２】
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。
【０１２３】
２００６年１０月６日出願の特願２００６−２７５６４０および２００６年１１月１日出願の特願２００６−２９８１７９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。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】従来のＣＳ−ＺＣ系列の一例
【図２Ａ】従来技術を用いた場合の遅延プロファイル（周波数オフセットが０Hzの場合）
【図２Ｂ】従来技術を用いた場合の遅延プロファイル（周波数オフセットが６００Hzの場合）
【図３】従来技術を用いた場合の遅延プロファイル（周波数オフセットが６００Hzの場合）
【図４】従来技術を用いた場合の周波数オフセットに対する耐性評価の結果
【図５】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置（プリアンブル送信側）のブロック構成
【図６】本発明の実施の形態１に係るランダム化部のブロック構成
【図７】本発明の実施の形態１に係る乗算部の動作説明図
【図８】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置（プリアンブル受信側）のブロック構成
【図９】本発明の実施の形態１に係る遅延プロファイル作成部の動作説明図（加算数が３の場合）
【図１０】本発明の実施の形態１に係る遅延プロファイル作成部の動作説明図（加算数が１の場合）
【図１１Ａ】本発明の実施の形態１に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが０Hzの場合）
【図１１Ｂ】本発明の実施の形態１に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが６００Hzの場合）
【図１２】本発明の実施の形態１に係る周波数オフセットに対する耐性評価の結果
【図１３】本発明の実施の形態２に係るランダム化部のブロック構成
【図１４】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置（プリアンブル受信側）のブロック構成
【図１５Ａ】本発明の実施の形態２に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが０Hzの場合）
【図１５Ｂ】本発明の実施の形態２に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが６００Hzの場合）
【図１６】本発明の実施の形態２に係る周波数オフセットに対する耐性評価の結果
【図１７】本発明の実施の形態３に係るランダム化部のブロック構成
【図１８】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置（プリアンブル受信側）のブロック構成
【図１９】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置（プリアンブル送信側）のブロック構成
【図２０】本発明の実施の形態５に係るランダム化部のブロック構成
【図２１】本発明の実施の形態５に係る乗算部の動作説明図
【図２２Ａ】本発明の実施の形態５に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが０Hzの場合）
【図２２Ｂ】本発明の実施の形態５に係る遅延プロファイル（周波数オフセットが６００Hzの場合）
【図２３】本発明の実施の形態６に係るランダム化部のブロック構成
【図２４】本発明の実施の形態６に係る無線通信装置（プリアンブル受信側）のブロック構成
【図２５】本発明の実施の形態７に係る無線通信装置（プリアンブル送信側）のブロック構成
【図２６Ａ】本発明の実施の形態７に係る系列長調節部の動作説明図（系列長Ｎが拡張ＰＮ系列の系列長より長い場合）
【図２６Ｂ】本発明の実施の形態７に係る系列長調節部の動作説明図（系列長Ｎが拡張ＰＮ系列の系列長より短い場合）
【図２７】本発明の実施の形態７に係るランダム化部のブロック構成
【図２８】ランダム化されたＣＳ−ＺＣ系列の生成方法を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2008044629.tif 000072
【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
2008044629.tif 000074
【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
2008044629.tif 000077
2008044629.tif 000078
2008044629.tif 000079
2008044629.tif 000080