(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムにおいてランダムアクセスプリアンブルを選択及び送信する方法であって、
ランダムアクセスプリアンブルの組から１つのランダムアクセスプリアンブルを選択することと、
選択されたランダムアクセスプリアンブルを送信することと、
を含み、
前記ランダムアクセスプリアンブルの組が長さＮCS−１のゼロ相関ゾーンにより供給され、前記ＮCSが循環シフトインクリメントの組｛０，１３，１５，１８，２２，２６，３２，３８，４６，５９，７６，９３，１１９，１６７，２７９，４１９｝から選択された１つの循環シフトインクリメントである、方法。
【請求項２】
前記ランダムアクセスプリアンブルの組が、１つまたは複数のルートシーケンスから生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ルートシーケンスが、Zadoff-Chuシーケンスである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ランダムアクセスプリアンブルの組のランダムアクセスプリアンブルのサブセットｘu,v（ｋ）が、ｖは整数であり、ｕ次のルートZadoff-Chuシーケンスｘu（ｋ）から生成される、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記サブセットｘu,v（ｋ）が、下記式（１）に従って生成される、請求項４に記載の
方法。
【数１】
0005358701.tif 000033
上記式（１）で、ｖは整数であり、ＮZCはZadoff-Chuシーケンスｘu（ｋ）の長さであ
り下記式（２）によって定義される。
【数２】
0005358701.tif 000034
【請求項６】
１つのルートシーケンスから生成できるプリアンブルの数はＮpreであり、Ｎpreは下記式で表され、
【数３】
0005358701.tif 000035
ここで、
【数４】
0005358701.tif 000036
はｎ以下の最大の整数を表し、ＮZCはZadoff-Chuシーケンスの長さである、
請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記ランダムアクセスプリアンブルの組におけるランダムアクセスプリアンブルの数が、６４個である、請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記循環シフトインクリメントの組における非ゼロの循環シフトインクリメントＮCS（ｋ）は、下記式に従い生成される、請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
【数５】
0005358701.tif 000037
上記の式中、
【数６】
0005358701.tif 000038
はｘ以下の最大の整数を表し、［ｘ］はｘを丸めることを表し、ａ＝０．８５６であり、Ｎpre（０）＝６４であり、ＮZC＝８３９である。
【請求項９】
前記ａ＝０．８５６は、下記式から取得される、請求項８に記載の方法。
【数７】
0005358701.tif 000039
上記の式中、ｋ＝１，２...，Ｎpre（１４）＝２である。
【請求項１０】
ランダムアクセスプリアンブルの組から１つのランダムアクセスプリアンブルを選択する選択手段であって、前記ランダムアクセスプリアンブルの組が長さＮCS−１のゼロ相関ゾーンにより供給され、前記ＮCSが循環シフトインクリメントの組｛０，１３，１５，１８，２２，２６，３２，３８，４６，５９，７６，９３，１１９，１６７，２７９，４１９｝から選択された１つの循環シフトインクリメントである、前記選択手段と、
前記選択されたランダムアクセスプリアンブルを送信する送信手段と、
を含む装置。
【請求項１１】
前記ランダムアクセスプリアンブルの組が、１つまたは複数のルートシーケンスから生成される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ルートシーケンスが、Zadoff-Chuシーケンスである、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ランダムアクセスプリアンブルの組のランダムアクセスプリアンブルのサブセットｘu,v（ｋ）が、ｖは整数であり、ｕ次のルートZadoff-Chuシーケンスｘu（ｋ）から生成される、
請求項１０から１２までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記サブセットｘu,v（ｋ）が、下記式（１）に従って生成される、請求項１３に記載
の装置。
【数８】
0005358701.tif 000040
上記式（１）で、ｖは整数であり、ＮZCはZadoff-Chuシーケンスｘu（ｋ）の長さであ
り下記式（２）によって定義される。
【数９】
0005358701.tif 000041
【請求項１５】
１つのルートシーケンスから生成できるプリアンブルの数はＮpreであり、Ｎpreは下記式で表され、
【数１０】
0005358701.tif 000042
ここで、
【数１１】
0005358701.tif 000043
はｎ以下の最大の整数を表し、ＮZCはZadoff-Chuシーケンスの長さである、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記ランダムアクセスプリアンブルの組におけるランダムアクセスプリアンブルの数が、６４個である、請求項１０から１５までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記循環シフトインクリメントの組における非ゼロの循環シフトインクリメントＮCS（ｋ）は、下記式に従い生成される、請求項１０から１６までのいずれか１項に記載の装置。
【数１２】
0005358701.tif 000044
上記の式中、
【数１３】
0005358701.tif 000045
はｘ以下の最大の整数を表し、［ｘ］はｘを丸めることを表し、ａ＝０．８５６であり、Ｎpre（０）＝６４であり、ＮZC＝８３９である。
【請求項１８】
前記ａ＝０．８５６は、下記式から取得される、請求項１７に記載の装置。
【数１４】
0005358701.tif 000046
上記の式中、ｋ＝１，２...，Ｎpre（１４）＝２である。
【請求項１９】
移動通信システムにおいてランダムアクセスプリアンブルを受信する方法であって、
ランダムアクセスプリアンブルを含むアップリンク信号を受信することと、
アップリンク信号の到着時間を推定することと、
前記到着時間に基づいてタイムアドバンスを送信することと、
を含み、
前記ランダムアクセスプリアンブルの組が長さＮCS−１のゼロ相関ゾーンにより供給され、前記ＮCSが循環シフトインクリメントの組｛０，１３，１５，１８，２２，２６，３２，３８，４６，５９，７６，９３，１１９，１６７，２７９，４１９｝から選択された１つの循環シフトインクリメントである、方法。
【請求項２０】
ランダムアクセスプリアンブルを含むアップリンク信号を受信する受信手段であって、前記ランダムアクセスプリアンブルの組が長さＮCS−１のゼロ相関ゾーンにより供給され、前記ＮCSが循環シフトインクリメントの組｛０，１３，１５，１８，２２，２６，３２，３８，４６，５９，７６，９３，１１９，１６７，２７９，４１９｝から選択された１つの循環シフトインクリメントである、前記受信手段と、
前記受信したアップリンク信号の到着時間を推定する推定手段と、
前記推定した到着時間に基づいてタイムアドバンスを送信する送信手段と、
を含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信の技術に関し、特に、ランダムアクセスプリアンブル（ＲＡＰ）を選択及び送信する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信システムにおいては、ランダムアクセス手順を開始するために、及び移動端末の基地局との同期を可能にするために、通常、移動端末によって基地局にランダムアクセスプリアンブルが送信される。
【０００３】
２００７年３月に公開された「3GPP TS 36.211 v1.0.0-Physical Channels and Modulation（物理チャネル及び変調）」の文書においては、各セル内に６４個のプリアンブルが存在する。ランダムアクセス手順を開始する場合、移動端末は６４個のプリアンブルのうちの１つを送信する。特定のプリアンブルを選択している移動端末によって、基地局にメッセージが送信される。
【０００４】
プリアンブルを送信する前に、移動端末は、ダウンリンク同期されるように、基地局の搬送周波数及びフレームタイミングに同期する必要がある。例え移動端末がダウンリンク同期されていても、移動端末によって送信された信号が基地局に到着する際には不確定性（uncertainty）が存在する。この理由は、基地局から遠く離れた移動端末は、基地局に近い移動端末よりも大きな遅延を有するダウンリング信号を受信するからであり、そして、アップリンクで送信される信号は、基地局から遠く離れた移動端末にとって、基地局に近い移動端末からの信号に比較して、基地局に伝播するのにより長い時間を要するからである。アップリンクにおけるデータ伝送の前にアップリンク同期が実行されていない限り、ラウンドトリップ時間における不確定性が、異なる移動端末によって送信されたアップリンク信号間の干渉を発生させる。
【０００５】
ＲＡＰのうちのいずれかの伝送は、基地局がアップリンク信号の到着時間を推定することを可能にする。次に、基地局は、到着時間の推定に基づいて、移動端末にタイムアドバンスコマンドを送信して、アップリンク同期を確実にする。従って、移動端末によってプリアンブルが送信された後、基地局は、どのプリアンブルが送信されたかを検出して、到着時間を推定することができる。
【０００６】
プリアンブルの良好な検出特性を得るために、又はアップリンク信号の到着時間を正確に推定するために、プリアンブルの組は、良好な自己相関及び相互相関特性を有するように設計されていなければならない。
【０００７】
発展型ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）におけるＲＡＰの組は、１つまたは複数のルートシーケンス（root sequence）から定義される。プリアンブルのサブセットｘu,v（ｋ）が、ｕ次のルートZadoff-Chu（ＺＣ）シーケンスｘu（ｋ）から、複数のシフトインクリメント（shift increment）ＮCSの循環シフト（cyclic shift）によって生成される。具体的には、ｘu,v（ｋ）は、次の式に従って生成されてもよい。
【０００８】
【数１】
0005358701.tif 000002
【０００９】
上式で、ｖは整数であり、ＮZCはＺＣシーケンスの長さであり下記式によって定義される。
【００１０】
【数２】
0005358701.tif 000003
【００１１】
１つのルートシーケンスから生成できるプリアンブルの数は、
【００１２】
【数３】
0005358701.tif 000004
【００１３】
であり、ここで、
【００１４】
【数４】
0005358701.tif 000005
【００１５】
はｎ以下の最大の整数を表す。Ｎpre＜６４の場合、異なるルートシーケンスから生成された複数のプリアンブルサブセットが、セル内で６４個のプリアンブルを取得するために必要とされる。異なるルートシーケンスの間の相互相関は小さいが、それでも、１つのルートシーケンスによって生成されたシーケンスの間の相互相関よりは大きい。従って、Ｎpreをより大きく設定することができない場合、Ｎpre＝６４を有することが、検出性能にとって有利である。
【００１６】
長さＮZCを有するＺＣシーケンスの各組に含まれるＺＣシーケンスの数は、ＮZC−１である。セルの６４個のプリアンブルを取得するためのルートシーケンスの数がＮrである場合、
【００１７】
【数５】
0005358701.tif 000006
【００１８】
であり、ここで、
【００１９】
【数６】
0005358701.tif 000007
【００２０】
はｎ以上の最小の整数を表し、その場合、互いに素な集合の数（the number of disjointsets）は、
【００２１】
【数７】
0005358701.tif 000008
【００２２】
である。送信されたプリアンブルが特定のセルに向けられたものであるか否かを基地局が認識するために、ネットワーク内の異なるセルは、ルートシーケンスの互いに素な集合から取得したプリアンブルを利用しなければならない。セル内の６４個のプリアンブルを取得するために必要とされるルートシーケンスの数Ｎrが大きいほど、ＲＡＰの互いに素な集合の数ＮDはより小さい。従って、ネットワークプランニングの観点からは、Ｎpre＝６４を有することが望ましく、それが不可能な場合は、できるだけ大きなＮpreの値を有することが望ましい。
【００２３】
式（１）を使用して生成されるプリアンブルのサブセットは、いわゆるゼロ相関ゾーン（ＺＣＺ）シーケンスの組である。ＺＣＺシーケンスの組についての定義は、以下の通りである。長さＮのＭ個のシーケンスの組｛ｄv（ｋ）｝、ｖ＝０、１、．．．、Ｍ−１、ｋ＝０、１、．．．、Ｎ−１は、組の中の全てのシーケンスが以下の自己相関及び相互相関特性を満たす場合に、ＺＣＺシーケンスの組であると言われる。
【００２４】
０＜｜ｐ｜≦Ｔであるような全てのｐに対して、周期的自己相関関数
【００２５】
【数８】
0005358701.tif 000009
【００２６】
がゼロであり、かつ、｜ｐ｜≦Ｔであるような全てのｐ（ｐ＝０を含む）に対して、周期的相互相関関数
【００２７】
【数９】
0005358701.tif 000010
【００２８】
がゼロである。ここで、ＴはＺＣＺの長さである。
【００２９】
ＺＣシーケンスは、理想的な周期的自己相関を有し、例えば、全ての非ゼロのｐ（nonzero p）に対して、
【００３０】
【数１０】
0005358701.tif 000011
【００３１】
はゼロである。従って、式（１）に従って、ルートシーケンスの循環シフトとして定義されるプリアンブルの組は、ＺＣＺシーケンスの組であり、ＺＣＺ長はＴ＝ＮCS−１である。
【００３２】
Ｎpreをできるだけ大きくするためには、
【００３３】
【数１１】
0005358701.tif 000012
【００３４】
に基づいて、ＮCSはできるだけ小さくなければならない。しかし、ＮCSの値は小さすぎてはならない。各プリアンブルに対して１つの相関器が存在するように、基地局内では、ＲＡＰを受信する際に相関器のバンク（a bank of correlators）が使用される。各相関器は、０からＴ×ＴS＝（ＮCS−１）×ＴSのまでの到着時間を出力する。ここで、ＴSはシーケンスのシンボル期間である。プリアンブルの組のＺＣＺ特性は、セル内のラウンドトリップ時間と遅延スプレッドとの和が、ＺＣＺの長さとＴSとの積（すなわち、Ｔ×ＴS）以下である限り、いずれかのプリアンブルのための相関器が、その他のプリアンブルが送信された場合に、ゼロ出力を生じるということを意味している。セル内の最大ラウンドトリップ時間Ｔrは、セル半径Ｒによって、Ｔr＝２Ｒ／ｃとして与えられる。ここで、ｃは光速である。従って、特定のセルについて、ＺＣＺの長さの最小値と、ＮCS長の最小値とは、セル半径と共に増加する。このため、選択されるＮCSの値は、上述の条件が満足されることを実現にするのに十分なほど大きくなければならない。
【００３５】
Ｅ−ＵＴＲＡにおいてサポートされるセル半径は１ｋｍ〜１００ｋｍであるために、また任意の所与のセルに対してＮCSはできるだけ小さくなければならないために、ＮCSの複数の値が必要とされる。セル内のＮCSの値は、基地局によって移動端末に報知（broadcast）される。もちろん、基地局は、移動端末がプリアンブルの生成方法を認識するように、ＺＣＺの長さを移動端末に報知してもよい。過負荷を減らすために、報知チャネル上では、できるだけ少量のシグナリングを有することが望ましい。従って、低いシグナリング過負荷を達成するためには、限定され且つ予め定義されたＮCS値の組、またはＺＣＺの長さの組が存在しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
現在、２００７年３月に公開された３ＧＰＰ  Ｔｄｏｃ「R1-071661-On construction and signaling of RACH preambles（ＲＡＣＨプリアンブルの構築及びシグナリングについて）」において、セル内の循環シフトインクリメント値ＮCSがＵＥにシグナリングされるよう提案されたが、循環シフトインクリメントの値に対する制限はなく、その結果としてかなりの量のシグナリングが生じる、ということが提案されている。２００７年３月に公開された３ＧＰＰ  Ｔｄｏｃ「R1-071471-Outstanding issues in random access preamble design for E-UTRA（Ｅ−ＵＴＲＡのランダムアクセスプリアンブル設計における未解決の問題）」において代替案が提供されている。これは、ＮCSの１１個の値を有するというものであり、値の選択方法は特定されていない。もちろん、これらの文書には、ＺＣＺの長さの選択方法も記載されていない。現在のところ、小さく且つ制限されたシグナリング過負荷を実現するために、ＺＣＺ長の適切に限定された組を選択するための実施可能な手法は存在しない。
【課題を解決するための手段】
【００３７】
本発明の実施形態は、ＺＣＺ長の組を決定する方法、装置、及び移動通信システムを提供する。これらの方法、装置、及び移動通信システムは、移動端末のランダムアクセスの質を向上させると共にシグナリングのオーバヘッドを減らすために有効な、ＺＣＺ長の限定された組の選択を可能にする。
【００３８】
本発明の一実施形態は、ＺＣＺ長の組を決定する方法を提供する。この方法は、ルートシーケンスの長さを決定することと、任意のセル半径に対して、ＺＣＺ長の選択された組から選択されたＺＣＺ長（このＺＣＺ長は、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能である）から決定されるプリアンブルの最大数が、全ての整数の組から選択されたＺＣＺ長（このＺＣＺ長は、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能である）から決定されるプリアンブルの最大数に最も近くなるような、ＺＣＺ長の組を選択することと、を含んでいる。ここで、プリアンブルの最大数は、ルートシーケンスの長さと、選択されたＺＣＺ長とから決定される。
【００３９】
本発明の別の実施形態は、ＺＣＺ長の組を決定する装置を提供する。この装置は、ルートシーケンスの長さを決定するように構成された長さ決定ユニットと、任意のセル半径に対して、ＺＣＺ長の選択された組から選択されたＺＣＺ長（このＺＣＺ長は、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能である）から決定されるプリアンブルの最大数が、全ての整数の組から選択されたＺＣＺ長（このＺＣＺ長は、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能である）から決定されるプリアンブルの最大数に最も近くなるような、ＺＣＺ長の組を選択するように構成された組選択ユニットと、を備えている。ここで、プリアンブルの最大数は、ルートシーケンスの長さと、選択されたＺＣＺ長とから決定される。
【００４０】
本発明の別の実施形態は、基地局を提供する。この基地局は、ルートシーケンスの長さを決定するように構成された長さ決定ユニットと、任意のセル半径に対して、ＺＣＺ長の選択された組から選択されたＺＣＺ長（このＺＣＺ長は、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能である）から決定されるプリアンブルの最大数が、（全ての整数の組から選択され、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能な）ＺＣＺ長から決定されるプリアンブルの最大数に最も近くなるような、ＺＣＺ長の組を選択するように構成された組選択ユニットと、を含んでいる。ここで、プリアンブルの最大数は、ルートシーケンスの長さと、選択されたＺＣＺ長とから決定される。
【００４１】
本発明の別の実施形態は、移動通信システムを提供する。このシステムは基地局と移動端末とを備えており、基地局は、移動端末と相互作用して、ＺＣＺ長の組からのＺＣＺ長を移動端末のために指定するように構成され、移動端末は、基地局によって指定されたＺＣＺ長に従ってプリアンブルを生成し、プリアンブルを使用して基地局にアップリンク信号を送信するように構成されている。ＺＣＺ長の組は、任意のセル半径に対して、ＺＣＺ長の選択された組から選択されたＺＣＺ長（このＺＣＺ長は、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能である）から決定されるプリアンブルの最大数が、全ての整数の組から選択されたＺＣＺ長（このＺＣＺ長は、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能である）から決定されるプリアンブルの最大数に最も近くなるような、ＺＣＺ長の組である。ここで、プリアンブルの最大数は、ルートシーケンスの長さと、選択されたＺＣＺ長とから決定される。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の一実施形態では、選択されるＺＣＺ長の限定された組が一定の条件を満たさなければならず、一定の条件を満たすことで、低減されたシグナリングのオーバヘッドを得るのに比較的有効な、ＺＣＺ長の限定された組を選択するための技術的解決法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の方法の実施形態を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態による、プリアンブルの最大数とセル半径との間の関係を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による、セル半径間隔ｋにおける最大相対差の値を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による、基地局のブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態による、移動通信システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明の一実施形態の一般的な解決法を、図１を使用して最初に説明する。図１に示すように、この実施形態は以下を含む。
【００４５】
ステップ１０１：ルートシーケンスの長さが決定される。
【００４６】
ステップ１０２：任意のセル半径に対して、ＺＣＺ長の選択された組から選択されるＺＣＺ長であって、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能なＺＣＺ長から決定されるプリアンブルの最大数が、全ての整数の組から選択されるＺＣＺ長であって、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能なＺＣＺ長から取得されるプリアンブルの最大数に最も近くなるような、ＺＣＺ長の組が選択される。ここで、プリアンブルの最大数は、ルートシーケンスの長さと、選択されたＺＣＺ長とから決定される。
【００４７】
本発明の一実施形態では、ＺＣＺ長とシーケンスのシンボル期間との積が、セルのラウンドトリップ時間と遅延スプレッドとの和よりも大きいこと（すなわち、Ｔ×Ｔs＞Ｔr＋Ｔd、ここで、ＴはＺＣＺの長さ、Ｔsはシンボル期間、Ｔrはラウンドトリップ時間、Ｔdは遅延スプレッド）が、実現されるべきである。
【００４８】
セル内の最大ラウンドトリップ時間Ｔrはセル半径Ｒによって決定されるので、すなわち、Ｔr＝２Ｒ／ｃ（ここで、ｃは光速）であるため、Ｔ×Ｔs＞Ｔr＋Ｔdは、Ｔ×Ｔs＞２Ｒ／ｃ＋Ｔdに書き換えられてもよい。
【００４９】
更に、Ｔ＝ＮCS−１であるため、Ｔ×Ｔs＞２Ｒ／ｃ＋Ｔdは、（ＮCS−１）×Ｔs＞２Ｒ／ｃ＋Ｔdと書き換えることができる。従って、ＮCS＞１＋（２Ｒ／ｃ＋Ｔd）／Ｔsである。
【００５０】
その上、
【００５１】
【数１２】
0005358701.tif 000013
【００５２】
であるため、
【００５３】
【数１３】
0005358701.tif 000014
【００５４】
である。従って、Ｎpreはセル半径Ｒの関数であってもよい。もちろん、セル半径もまた変化してもよく、Ｎpreの値はＮCSの値が増加するに従い減少する。
【００５５】
本発明の一実施形態では、ＮCS値の限定された組が構築される。すなわち、特定のセル半径に対して、前記限定された組から選択され、セルに適用可能な最小のＮCS値に対応するＮpreが、全ての整数の組から選択され、セルに適用可能な最小のＮCS値に対応するＮpreに、最も近くなる。更に、Ｎpreから、最大相対差（a maximum relative difference）が構築されてもよい。この最大相対差は、前記整数の組から選択され、セルに適用可能な最小のＮCS値から決定されるＮpre（Ｒ）と、前記限定された組から選択され、セルに適用可能な最小のＮCS値から決定されるＮpre（Ｒ）との間の差である。最終的に決定又は選択される「限定された組」が、任意の半径のセル内で、前記整数の組から選択され、セルに適用可能な最小のＮCS値から決定されるＮpre（Ｒ）と、前記限定された組から選択され、セルに適用可能な最小のＮCS値から決定されるＮpre（Ｒ）との間での最大相対差が、最小化されるような組である場合に、この「限定された組」が求める組である。
【００５６】
図２に示すように、曲線Ａは、任意の１つのセル半径に対して、全ての整数の組からの整数が、セルのＮCSとして選択されてもよいことを示す。ここで、最大数のプリアンブルシーケンス（a maximum number of preamble sequences）は、選択された整数に基づいて生成されてもよく、生成されたプリアンブルシーケンスはセルに適用可能である。曲線Ｂは、ＮCSの組が、限定された数のＮCSを含むことを示す。限定された数のＮCSが全ての半径のセル内で適用される場合に、セル半径の一定の間隔内では同じＮCSが全てのセル半径に対して使用される。従って、ＮCSは、セル半径の間隔内の最大のセル半径に従って決定されなければならない。Ａと比較すると、Ｂに従って生成されるプリアンブル数は減少する。
【００５７】
これらの条件下で、選択された限定された組が、任意の整数から選択されたＮCS値から決定されるＮpre（Ｒ）と、限定された組から選択されたＮCS値から決定されるＮpre（Ｒ）との間での「最大相対差」が最小化されることを実現する場合に、任意の整数から選択されたＮCS値から決定されるＮpre（Ｒ）がＡ（Ｒ）であり、限定された組から選択されたＮCS値から決定されるＮpre（Ｒ）がＢ（Ｒ）であると仮定したときの、Ａ（Ｒ）及びＢ（Ｒ）がそれぞれ図２に示されている。
【００５８】
図２からわかるように、Ａ（Ｒ）とＢ（Ｒ）との間には小さな偏差（deviation）がある。特定のセル半径Ｒについては、いくつかのセル半径Ｒに対するＡ（Ｒ）からＢ（Ｒ）を引いた偏差（the deviation of B(R) from A(R)）が、そのセル半径Ｒに対して必要とされるルートシーケンスの数を増加させる場合がある。ルートシーケンスの数の増加は、大きなセル半径（その場合、Ｎpreは小さい）では非常に顕著になる。例えば、Ａ（Ｒ）＝３で且つＢ（Ｒ）＝２である場合には、ルートシーケンスの数は、
【００５９】
【数１４】
0005358701.tif 000015
【００６０】
から
【００６１】
【数１５】
0005358701.tif 000016
【００６２】
まで、著しく増加する。ＡからのＢの偏差（the deviation of B from A）の適切な尺度は、従って、例えばＡ（Ｒ）とＢ（Ｒ）との間の最大相対差、すなわち［Ａ（Ｒ）−Ｂ（Ｒ）］／Ａ（Ｒ）を考慮することによって、小さなＮpreに対してより大きな加重値（weight）を使用して、差Ａ−Ｂを重み付け（weigh）しなければならない。本実施の形態では、Ａ（Ｒ）からのＢ（Ｒ）の偏差の尺度として、全てのセル半径にわたって、Ａ（Ｒ）とＢ（Ｒ）との間の最大相対差を採用し、この尺度を最小化するＮCS値の組を見つける。この組は、１個のＮCS＝０と、Ｋ＋１個の非ゼロのＮCS値とからなってもよい。組の中のＮCS値の総数は、Ｋ＋２である。
【００６３】
例えば、比較的小さなセル内では、
【００６４】
【数１６】
0005358701.tif 000017
【００６５】
である場合に、１個のルートシーケンスから６４個のＺＣＺプリアンブルを生成することが可能である。この値は、組ＮCS（ｋ）の中での最小値である。
【００６６】
最大値であるＮCS（Ｋ）は、所定の１つのルートシーケンスから、２個のＺＣＺシーケンスを有することを可能にするものであり、従って、
【００６７】
【数１７】
0005358701.tif 000018
【００６８】
である。
【００６９】
最大のセルについては、各ルートシーケンスから生成される１つのみのＲＡＰが存在する。従って、ＮCS（Ｋ＋１）＝０である。
【００７０】
図２に示すように、Ａ（Ｒ）とＢ（Ｒ）との間の最大相対差、すなわち［Ａ（Ｒ）−Ｂ（Ｒ）］／Ａ（Ｒ）は、［（ｒ（ｋ−１），ｒ（ｋ）］の間隔内でＲと共に増加せず、そして、間隔はｋである。図２において、ｒ（ｋ）は、小さいセル半径から大きいセル半径まで順序正しく並べられた、ｋ番目のセル半径を表す。その理由は、Ａは所与のＲに対する可能な最小のＮCSに逆比例するのに対して、Ｂ（Ｒ）が間隔内で一定であるためである。このＮCSの値は、ラウンドトリップ時間と共に、従ってＲと共に増加する。
【００７１】
セル半径間隔［（ｒ（ｋ−１），ｒ（ｋ）］内での、所定のＡ（Ｒ）のプリアンブルシーケンスの最大数がＮpre（ｋ−１）−１であると仮定される場合、この間隔内で生成される所定のＢ（Ｒ）のプリアンブルシーケンスの最大数は、セル半径ｒ（ｋ）と関連付けられ、すなわち、プリアンブルシーケンスの最大数はＮpre（ｋ）である。間隔ｋ内での最大相対差Ｄkは、次の式から得ることができる。
【００７２】
【数１８】
0005358701.tif 000019
【００７３】
ＤkとＮpre（ｋ−１）とが与えられている場合、Ｎpre（ｋ）は、上記の式を再整理することによって得ることができ、すなわち、次のようになる。
【００７４】
【数１９】
0005358701.tif 000020
【００７５】
全てのセル半径についての最大の相対差Ｄmaxは、
【００７６】
【数２０】
0005358701.tif 000021
【００７７】
によって与えられてもよい。
【００７８】
Ｎpre（ｋ）について、まず、Ｎpre（ｋ）が実数であることを許容し、次に、結果を丸めて最も近い整数にする。その上で、Ｎpre（０）とＮpre（ｋ）とが決定（fix）される。
【００７９】
その後、以下で立証されるように、全てのＤkが等しい場合に、すなわち、Ｄk＝Ｄ、ｋ＝１、２、．．．、Ｋである場合に、Ｄmaxは最小化される。
【００８０】
値の組
【００８１】
【数２１】
0005358701.tif 000022
【００８２】
が、ｋ＝０及びｋ＝Ｋに対して、Ｎ(1)pre（ｋ）＝Ｎpre（ｋ）という制約条件を使用して、Ｄ(1)k＝Ｄ、ｋ＝１、２、．．．、Ｋであるように構築される。この組に関しては、Ｄmax＝Ｄである。
【００８３】
次に、別の値の組
【００８４】
【数２２】
0005358701.tif 000023
【００８５】
が、ｋ＝０及びｋ＝Ｋに対して、Ｎ(2)pre（ｋ）＝Ｎpre（ｋ）という制約条件を使用して、Ｄmax＜Ｄ、すなわちＤ(2)k＜Ｄ(1)k、ｋ＝１、２、．．．、Ｋであるように構築される。
【００８６】
ｋ＝１の場合、Ｄ(2)k＜Ｄ(1)kで且つＮ(2)pre（０）＝Ｎ(1)pre（０）なので、Ｎpre（ｋ）＝（１−Ｄk）（Ｎpre（ｋ−１）−１）に従って、Ｎ(2)pre（１）＞Ｎ(1)pre（１）が得られる。
【００８７】
ｋ＝２の場合、Ｄ(2)k＜Ｄ(1)kで且つＮ(2)pre（１）＝Ｎ(1)pre（１）なので、Ｎpre（ｋ）＝（１−Ｄk）（Ｎpre（ｋ−１）−１）に従って、Ｎ(2)pre（２）＞Ｎ(1)pre（２）が得られる。
【００８８】
同様に、全てのｋについては、Ｎ(2)pre（Ｋ）＝Ｎ(1)pre（Ｋ）＝Ｎpre（Ｋ）なので、Ｎ(2)pre（ｋ）＞Ｎ(1)pre（ｋ）は不可能である。
【００８９】
従って、値の組Ｎpre（ｋ）を、Ｄmax＜Ｄであるように構築することは不可能であり、これにより、全てのＤkが等しい場合、すなわち、Ｄk＝Ｄ、ｋ＝１、２、．．．、Ｋである場合にＤmaxは最小化されるということが立証される。
【００９０】
このようにして、Ｄmaxを最小化する値の組
【００９１】
【数２３】
0005358701.tif 000024
【００９２】
が見出されてもよい。
【００９３】
Ｎpre（ｋ）＝（１−Ｄk）（Ｎpre（ｋ−１）−１）において、ＤkをＤによって置き換えて、式を再整理すると、次の線形差分方程式が得られる。
【００９４】
【数２４】
0005358701.tif 000025
【００９５】
帰納（recursion）により、上式から次が得られる。
【００９６】
【数２５】
0005358701.tif 000026
【００９７】
上記の式と、境界条件Ｎpre（０）及びＮpre（Ｋ）とから、ａが数値的に決定されてもよい。
【００９８】
例えば、１つのルートシーケンスから生成されるプリアンブルの最大数は６４個、すなわち、Ｎpre（０）＝６４である。循環シフトによって得られるプリアンブルの最小数は２であり、例えば、Ｎpre（１４）＝２である。従って、これらの２つのパラメータからａ＝０．８５６が得られてもよく、全てのＮpre（ｋ）、ｋ＝１、２、．．．が更に得られてもよい。
【００９９】
最大相対差は、部分最適アルゴリズムによる、すなわち、ＺＣＺ  ＲＡＰの仮想実数値最大数（fictive real-valued maximum number）についての最大相対差を最小化することによる、近似最小化を介して最小化され、ＺＣＺ  ＲＡＰの最大数は、その後、量子化される。この方法を以下に記載する。
【０１００】
最初に、
【０１０１】
【数２６】
0005358701.tif 000027
【０１０２】
における仮想実数値Ｎpre（ｋ）を丸めることによって、次の式が得られる。
【０１０３】
【数２７】
0005358701.tif 000028
【０１０４】
上記の式で、
【０１０５】
【数２８】
0005358701.tif 000029
【０１０６】
は、ｘ以下の最大の整数を表し、ＮZCはルートシーケンスの長さであり、Ｎpre（０）はルートシーケンスから生成されるプリアンブルの最大数を表す。
【０１０７】
上記の例を引き続き例に取ると、Ｎpre（０）＝６４で且つＮpre（１４）＝２の場合には、式（３）に基づいてａ＝０．８５６が得られる。次に、ＮZC＝８３９の場合に、式（４）に基づいて得られるＮCS（ｋ）、ｋ＝０、１、２、．．．、１４を、表１に示す。
【０１０８】
【表１】
0005358701.tif 000030
【０１０９】
非常に大きなセルに対して、シーケンス自体である１つのみのプリアンブルシーケンスが得られる場合には、ＮCS＝０である。この値を上記の表内に追加すると、表２が得られる。
【０１１０】
【表２】
0005358701.tif 000031
【０１１１】
最後に、Ｎpre（ｋ）の真の整数値（true integer value）が、
【０１１２】
【数２９】
0005358701.tif 000032
【０１１３】
から得られ、これは、ｋ、Ｎzc／Ｎcs（ｋ）のいくつかの値に対しては、丸められた値Ｎpre（ｋ）より大きい。図３に示すように、Ｋ＝１４の場合、Ｎpre（ｋ）の実数値（real
number value）から得られるＤkの値は、Ｄ＝０．１４４である。Ｎpre（ｋ）の真の整数値は、ＤkをＤから逸脱させるということが、図３からわかる。しかし、逸脱（deviation）は、２つの最大のセルを除く全てのセルに対して、依然として非常に小さい。従って、ＮCS値の選択された「限定された組」は適用可能である。
【０１１４】
ＮCSの値の「限定された組」が決定された場合、ＺＣＺの長さの「限定された組」も、例えばＴ＝ＮCS−１に従って、決定されてもよいということに留意されたい。
【０１１５】
対応して、本発明は、ＺＣＺ長の組を決定する装置の実施形態を提供する。図４に示すように、装置は、ルートシーケンスの長さを決定するように構成された、長さ決定ユニット４１０と、任意のセル半径に対して、ＺＣＺ長の選択された組から選択されるＺＣＺ長であって、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能なＺＣＺ長から決定されるプリアンブルの最大数が、全ての整数の組から選択されるＺＣＺ長であって、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能なＺＣＺ長から決定されるプリアンブルの最大数に最も近くなるような、ＺＣＺ長の組を選択するように構成された、組選択ユニット４２０と、を含んでいる。ここで、プリアンブルの最大数は、ルートシーケンスの長さと、選択されたＺＣＺ長とから決定される。
【０１１６】
組選択ユニット４２０は、循環シフトインクリメントの組の選択のために構成されたモジュール４２１であって、任意のセル半径に対して、循環シフトインクリメントの選択された組から選択されると共にセルに適用可能な循環シフトインクリメントから決定されるプリアンブルの最大数が、全ての整数の組から選択されると共にセルに適用可能な循環シフトインクリメントから決定されるプリアンブルの最大数に最も近くなるような、循環シフトインクリメントの組を選択するように構成された、モジュール４２１（ここで、プリアンブルの最大数は、ルートシーケンス長と、選択された循環シフトインクリメントとから決定される）と、ＺＣＺ長の組を取得するように構成されたモジュール４２２であって、循環シフトインクリメントの選択された組に従って、ＺＣＺ長の組を取得するように構成された、モジュール４２２と、を含んでいてもよい。
【０１１７】
上記の装置実施形態において、循環シフトインクリメントの選択された組から選択される循環シフトインクリメントは、循環シフトインクリメントの選択された組の中の最小の循環シフトインクリメントであり、全ての整数の組から選択される循環シフトインクリメントは、全ての整数の組の中の最小の循環シフトインクリメントである。
【０１１８】
本発明は、図４に示すような、基地局の実施形態を提供する。基地局は、ルートシーケンスの長さを決定するように構成された、長さ決定ユニット４１０と、任意のセル半径に対して、ＺＣＺ長の選択された組から選択されるＺＣＺ長であって、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能なＺＣＺ長から決定されるプリアンブルの最大数が、全ての整数の組から選択されるＺＣＺ長であって、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能なＺＣＺ長から決定されるプリアンブルの最大数に最も近くなるような、ＺＣＺ長の組を選択するように構成された、組選択ユニット４２０と、を含んでいる。ここで、プリアンブルの最大数は、ルートシーケンスの長さと、選択されたＺＣＺ長とから決定される。
【０１１９】
本発明は、図５に示すような、移動通信システムの実施形態を更に提供する。システムは、基地局４００と、移動端末５００とを備える。基地局４００は、移動端末５００と相互作用して、ＺＣＺ長の組からのＺＣＺ長を移動端末５００のために指定するように構成され、移動端末５００は、基地局４００によって指定されたＺＣＺ長に従ってプリアンブルを生成し、プリアンブルを使用して基地局４００にアップリンク信号を送信するように構成されている。ＺＣＺ長の組は、任意のセル半径に対して、ＺＣＺ長の選択された組から選択されるＺＣＺ長であって、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能なＺＣＺ長から決定されるプリアンブルの最大数が、全ての整数の組から選択されるＺＣＺ長であって、セルに適用可能であり、プリアンブルの最大数を決定することが可能なＺＣＺ長から決定されるプリアンブルの最大数に最も近くなるような、ＺＣＺ長の組である。ここで、プリアンブルの最大数は、ルートシーケンスの長さと、選択されたＺＣＺ長とから決定される。
【０１２０】
上記の移動通信システムの実施形態において、循環シフトインクリメントの選択された組から選択される循環シフトインクリメントは、循環シフトインクリメントの選択された組の中の、セルに適用可能な最小の循環シフトインクリメントであり、全ての整数の組から選択される循環シフトインクリメントは、全ての整数の組の中の、セルに適用可能な最小の循環シフトインクリメントである。
【０１２１】
一般に、本発明の実施形態において、ＮCS値の選択される限定された組は、複数のセルに適用可能な、限定された組の最小のＮCS値から決定されるＺＣＺ  ＲＡＰの最大数と、複数のセルに適用可能な、整数の組の複数のＮCS値から決定されるＺＣＺ  ＲＡＰの最大数との間での最大相対差が、セル半径の複数の間隔内で最小化されるような組でなければならない。更に、ＺＣＺ長の限定された組が選択されてもよい。もちろん、複数のセルに適用可能な、ＺＣＺ長の限定された組の最小のＺＣＺ長から決定されるＺＣＺ  ＲＡＰの最大数と、複数のセルに適用可能な、全ての整数の組の複数のＺＣＺ長から決定されるＺＣＺ  ＲＡＰの最大数との間での最大相対差が、セル半径の複数の間隔内で最小化される。
【０１２２】
上記は本発明の好ましい実施形態に過ぎない。当業者は、本発明の原理から逸脱することなく、変形及び改良を行ってもよいということに留意されたい。それらの変形及び改良は、全て本発明の範囲内にあるとみなされる。
【図１】
0005358701.tif 000047
【図２】
0005358701.tif 000048
【図３】
0005358701.tif 000049
【図４】
0005358701.tif 000050
【図５】
0005358701.tif 000051