(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランダムアクセスプロセスに基づく検出方法であって、
受信したランダムアクセスチャンネルＲＡＣＨ信号とローカルルートシーケンスに対して時間領域関連処理を行って、複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得するステップと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対応する雑音パワー推定平均値
【化２−１５】
0005223036.tif 000203
又は関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【化３−９】
0005223036.tif 000204
を確定し、前記雑音パワー推定平均値
【化２−１６】
0005223036.tif 000205
又は関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【化３−１０】
0005223036.tif 000206
に応じて、対応する第１の検出閾値
【化４−２５】
0005223036.tif 000207
を計算するステップと、
ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの各検索ウィンドウに対して、その中のＲＡＣＨ時間領域関連値におけるピーク値が、対応する第１の検出閾値
【化４−２６】
0005223036.tif 000208
より大きい場合、前記ピーク値及びそのタイミング位置を記録するステップと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウに対して、その中に、対応する第１の検出閾値
【化４−２７】
0005223036.tif 000209
より大きいピーク値を有する一組又は複数組の連続した複数の検索ウィンドウがいずれも存在する場合に、前記複数の検索ウィンドウの各ピーク値が、対応する第２の検出閾値
【化５−１５】
0005223036.tif 000210
より大きいかどうかを判断し、その中、
【化６−７】
0005223036.tif 000211
が前記複数の検索ウィンドウの各ピーク値における最大値であり、
【化７−５】
0005223036.tif 000212
且つ
【化８−２２】
0005223036.tif 000213
がルートシーケンスの数を表し、
【化９−８】
0005223036.tif 000214
且つ
【化１０−７】
0005223036.tif 000215
が前記連続した複数の検索ウィンドウの組数であるステップと、
対応する第２の検出閾値
【化５−１６】
0005223036.tif 000216
より大きいピーク値に対して、その対応するタイミング位置をタイミング調整量に変換するステップとを含む
ことを特徴とするランダムアクセスプロセスに基づく検出方法。
【請求項２】
前記雑音パワー推定平均値
【化２−１７】
0005223036.tif 000217
に応じて第１の検出閾値
【化４−２８】
0005223036.tif 000218
を計算するステップは、
【化１１−１０】
0005223036.tif 000219
に応じて第１の検出閾値を計算することであり、その中、
【化１２−１８】
0005223036.tif 000220
且つ
【化８−２３】
0005223036.tif 000221
がルートシーケンスの数を表し、
【化１３−１１】
0005223036.tif 000222
が１より大きい雑音閾値因子である
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【化３−１１】
0005223036.tif 000223
に応じて第１の検出閾値
【化４−２９】
0005223036.tif 000224
を計算するステップは、
【化１４−６】
0005223036.tif 000225
に応じて第１の検出閾値を計算することであり、その中、
【化１５−５】
0005223036.tif 000226
がピーク値閾値であり、その値範囲が
【化１６−５】
0005223036.tif 000227
である
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記雑音パワー推定平均値
【化２−１８】
0005223036.tif 000228
を確定するステップは、
【化１７−４】
0005223036.tif 000229
に応じてＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを
【化１８−７】
0005223036.tif 000230
つの検索ウィンドウに分割し、その中、
【化１９−３】
0005223036.tif 000231
が予め設定されたウィンドウ長さパラメーターであることと、
各検索ウィンドウ内のＲＡＣＨ時間領域関連値のピーク値をサーチし、前記ピーク値の
【化２０−４】
0005223036.tif 000232
倍より小さいＲＡＣＨ時間領域関連値に対して平均値を求め、当該検索ウィンドウ内の雑音一時平均値
【化２１−６】
0005223036.tif 000233
を取得し、その中、
【化１２】
0005223036.tif 000234
且つ
【化８−２４】
0005223036.tif 000235
がルートシーケンスの数を表し、
【化２２−６】
0005223036.tif 000236
且つ
【化１８−８】
0005223036.tif 000237
が検索ウィンドウ数であり、
【化２３−４】
0005223036.tif 000238
であることと、
前記ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウ全体に取得された雑音一時平均値に対して平均値を更に求め、前記雑音パワー推定平均値
【化２−１９】
0005223036.tif 000239
を取得し、その中、
【化１２−１９】
0005223036.tif 000240
且つ
【化８−２５】
0005223036.tif 000241
がルートシーケンスの数を表することとを含む
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記
【化１３−１２】
0005223036.tif 000242
の値は、所定の誤警報確率とカイ２乗分布特性に応じて確定される
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記、受信したＲＡＣＨ信号とローカルルートシーケンスに対して時間領域関連処理を行って、複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得するステップは、
受信したＲＡＣＨ信号に対してダウンサンプルリング処理を行うことと、
ダウンサンプルリング処理後のデータに対してＤＦＴ変換を行って、周波数領域ＲＡＣＨ受信データを取得することと、
前記周波数領域ＲＡＣＨ受信データとローカル周波数領域ルートシーケンスとが複素共役の点乗積を行って、ＩＤＦＴ変換を更に介して、前記複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得することとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ランダムアクセスプロセスに基づく検出装置であって、
無線チャンネルを通じるＲＡＣＨ信号を受信するための受信ユニットと、
前記受信ユニットから受信された前記ＲＡＣＨ信号とローカルルートシーケンスに対して時間領域関連処理を行って、複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得するための第１の処理ユニットと、
前記第１の処理ユニットから受信された各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対し、その対応する雑音パワー推定平均値
【化２−２０】
0005223036.tif 000243
又は関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【化３−１２】
0005223036.tif 000244
を確定し、その中のいずれかの値に応じて対応する第１の検出閾値
【化４−３０】
0005223036.tif 000245
を計算するための設定ユニットと、
ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスの各検索ウィンドウに対して、その中のＲＡＣＨ時間領域関連値のピーク値が前記設定ユニットによって確定された対応する第１の検出閾値
【化４−３１】
0005223036.tif 000246
より大きいかどうかを判断し、判断結果が大きいである場合、前記ピーク値及びその位置を記録するための第１の判断ユニットと、
各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウに対して、その中に、対応する第１の検出閾値
【化４−３２】
0005223036.tif 000247
より大きいピーク値を有する一組又は複数組の連続した複数の検索ウィンドウがいずれも存在する場合に、前記複数の検索ウィンドウの各ピーク値が、対応する第２の検出閾値
【化５−１７】
0005223036.tif 000248
より大きいかどうかを判断し、その中、
【化６−８】
0005223036.tif 000249
が前記複数の検索ウィンドウの各ピーク値における最大値であり、
【化７−６】
0005223036.tif 000250
且つ
【化８−２６】
0005223036.tif 000251
がルートシーケンスの数を表し、
【化９−９】
0005223036.tif 000252
且つ
【化１０−８】
0005223036.tif 000253
が前記連続した複数の検索ウィンドウの組数である第２の判断ユニットと、
各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスに対して、前記第２の判断ユニットによって判断された対応する第２の検出閾値
【化５−１８】
0005223036.tif 000254
より大きいピーク値に対応するタイミング位置をタイミング調整量に変換する第２の処理ユニットとを含む
ことを特徴とするランダムアクセスプロセスに基づく検出装置。
【請求項８】
前記設定ユニットが雑音パワー推定平均値
【化２−２１】
0005223036.tif 000255
に応じて第１の検出閾値
【化４−３３】
0005223036.tif 000256
を計算することは、
前記設定ユニットが
【化１１−１１】
0005223036.tif 000257
に応じて第１の検出閾値を計算し、その中、
【化１２−２０】
0005223036.tif 000258
且
【化８−２７】
0005223036.tif 000259
がルートシーケンスの数を表し、
【化１３−１３】
0005223036.tif 000260
が１より大きい雑音閾値因子である
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記設定ユニットが関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【化３−１３】
0005223036.tif 000261
に応じて第１の検出閾値
【化４−３４】
0005223036.tif 000262
を計算することは、
前記設定ユニットが
【化１４−７】
0005223036.tif 000263
に応じて第１の検出閾値を計算し、その中、
【化１５−６】
0005223036.tif 000264
がピーク値閾値であり、その値範囲が
【化１６−６】
0005223036.tif 000265
である
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記設定ユニットは、
【化１７−５】
0005223036.tif 000266
に応じて各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを
【化１８−９】
0005223036.tif 000267
つの検索ウィンドウに分割し、その中、Ｎｃｓが予め設定されたウィンドウ長さパラメーターである検索ウィンドウ設定モジュールと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、各検索ウィンドウ内のＲＡＣＨ時間領域関連値のピーク値をサーチし、前記ピーク値の
【化２０−５】
0005223036.tif 000268
倍より小さいＲＡＣＨ時間領域関連値に対して平均値を求め、当該検索ウィンドウ内の雑音一時平均値
【化２１−７】
0005223036.tif 000269
を取得し、その中、
【化１２−２１】
0005223036.tif 000270
且つ
【化８−２８】
0005223036.tif 000271
がルートシーケンスの数を表し、
【化２２−７】
0005223036.tif 000272
且つ
【化１８−１０】
0005223036.tif 000273
が検索ウィンドウ数であり、
【化２３−５】
0005223036.tif 000274
である雑音一時平均値計算モジュールと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、その検索ウィンドウ全体に取得された雑音一時平均値に対して平均値を更に求め、対応する雑音パワー推定平均値
【化２−２２】
0005223036.tif 000275
を取得し、その中、
【化１２−２２】
0005223036.tif 000276
且つ
【化８−２９】
0005223036.tif 000277
がルートシーケンスの数を表する雑音パワー推定平均値計算モジュールと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、対応する第１の検出閾値
【化４−３５】
0005223036.tif 000278
を確定し、その中、
【化１１−１２】
0005223036.tif 000279
、
【化１３−１４】
0005223036.tif 000280
が１より大きい因子であり、
【化１２−２３】
0005223036.tif 000281
且つ
【化８−３０】
0005223036.tif 000282
がルートシーケンスの数を表する第１の検出閾値設定モジュールとを含む
ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１の検出閾値設定モジュールは、所定の誤警報確率とカイ２乗分布特性に応じて前記
【化１３−１５】
0005223036.tif 000283
の値を確定することに更に用いられる
ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の判断ユニットは、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、その検索ウィンドウ全体をトラバーサルし、その中に、対応する第１の検出閾値
【化４−３６】
0005223036.tif 000284
より大きいピーク値を有する一組又は複数組の連続した複数の検索ウィンドウがいずれも存在する場合に、前記ピーク値及びその位置を記録する検索モジュールと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、前記検索モジュールに記録されたピーク値に応じて対応する第２の検出閾値
【化５−１９】
0005223036.tif 000285
を確定し、その中、
【化６−９】
0005223036.tif 000286
が前記複数の検索ウィンドウの各ピーク値における最大値であり、
【化７−７】
0005223036.tif 000287
且つ
【化８−３１】
0005223036.tif 000288
がルートシーケンスの数を表し、
【化９−１０】
0005223036.tif 000289
且つ
【化１０−９】
0005223036.tif 000290
が連続した複数の検索ウィンドウの組数である第２の検出閾値設定モジュールと、
記録したピーク値が前記第２の検出閾値設定モジュールによって確定された対応する第２の検出閾値
【化５−２０】
0005223036.tif 000291
より大きいかどうかを判断するための判断モジュールとを含む
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の処理ユニットは、
受信したＲＡＣＨ信号に対してダウンサンプルリング処理を行うためのダウンサンプルリング処理モジュールと、
ダウンサンプルリング処理モジュールから受信されたダウンサンプルリング処理後のデータに対してＤＦＴ変換を行って、周波数領域ＲＡＣＨ受信データを取得するための周波数領域データ確定モジュールと、
前記周波数領域データ確定モジュールから受信された前記周波数領域ＲＡＣＨ受信データと前記ローカル周波数領域ルートシーケンスとが複素共役の点乗積を行い、ＩＤＦＴ変換を更に介して、前記複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得するための時間領域関連値確定モジュールとを含む
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信分野に関し、特に、ランダムアクセスプロセスに基づく検出方法及び検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランダムアクセス（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ）は、ユーザー装置（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）がインターネットとの通信を行う前のアクセスプロセスである。ＬＴＥシステムにおいて、ランダムアクセスは、同期ランダムアクセス（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ）と非同期ランダムアクセス（Ｎｏｎ−ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ）という二種類のタイプに分けられることができ、ＵＥが既にシステムとのアップリンク同期を取得した場合に、ＵＥのランダムアクセスプロセスが同期ランダムアクセスと称され、ＵＥがまだシステムとのアップリンク同期を取得しなかった又はアップリンク同期を紛失した場合に、ＵＥのランダムアクセスプロセスが非同期ランダムアクセスと称される。非同期ランダムアクセスを行う場合に、ＵＥがまだ精確なアップリンク同期を取得しないため、非同期アクセスが同期アクセスと異なる１つの主な特徴は、非同期アクセスがＵＥのアップリンク送信クロックを推定し、調整して、同期誤差をサイクリックプレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ：ＣＰ）長さの以内に制限することが必要となる。
【０００３】
一般的に、ＵＥは、コンピューターがスタートした後、まず同期チャンネル（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＳＣＨ）を介してダウンリンク同期を行って、無線フレーム番号、サブフレームの受信位置及びセルＩＤを取得し、その後、ランダムアクセスチャンネル（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＲＡＣＨ）の配置情報を含むシステム情報を取得するために、ＵＥは放送チャンネル（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＢＣＨ）を検出し、最後に、ＵＥは、当該ＲＡＣＨチャンネルを介してアップリンク同期を行って、システムへのアクセスプロセスを完了し、当該プロセスが非同期ランダムアクセスに属する。
【０００４】
第３世代パートナーシッププロジェクト（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ：３ＧＰＰ）ロングタームエボリューション（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ＬＴＥ）プロトコルによってアップリンクランダムアクセスの複数本のプリアンブルシーケンスが提供され、ＵＥは、アップリンク同期伝送プロセスにおいて、ダウンリンク同期に確定された無線フレーム及びサブフレーム位置に応じてＲＡＣＨチャンネル位置を取得し、利用可能なシーケンスから一本をプリアンブル伝送としてランダムに選択し、基地局は、それに対して検出を行って、アップリンク同期のタイミング調整量を確定してＵＥに伝送し、ＵＥは、伝送されたタイミング調整量に応じてアップリンクデータ伝送時刻を調整して、アップリンクチャンネルの時刻同期を実現する。
【０００５】
ＬＴＥプロトコルに規定されるアップリンクランダムアクセスプリアンブルシーケンスは、ＺＣ（Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ）シーケンスであり、ｕ番目のルートＺＣシーケンスが以下のように定義される。
【０００６】
【数１】
0005223036.tif 000002
ここで、ｕは、ルートシーケンスインデックス番号であり、Ｎｚｃは、ＺＣシーケンスの長さ且つ素数であり、ＬＴＥプロトコルには、その値の大きさが８３９又は１３９に規定される。
【０００７】
ＬＴＥシステムにおいて、各セルに６４つのプリアンブルに用いられるシーケンスが割り当てられ、この６４つのシーケンスは、同一ルートシーケンスからの異なる循環シフトシーケンスであってよく、異なるルートシーケンスからの異なる循環シフトシーケンスであってもよい。ＺＣのルートシーケンス及びその循環シフトシーケンスの自体は、よい自己相関特性を有し、且つその異なるシーケンス間の関連性が小さいため、基地局は、ＺＣシーケンスの関連特性を用いてランダムアクセス信号に対して時間領域相関検出を行って、アップリンクのタイミング同期調整量を取得する。
【０００８】
時間領域相関検出方法は、受信した信号とローカルシーケンスの各循環シフトの複素共役とが点乗積を行い、そして加算し、循環シフト測定点全体の時間領域関連値を取得し、逆離散フーリエ変換（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＩＤＦＴ）特性を利用するため、このプロセスを、受信した周波数領域信号とローカル周波数領域シーケンスの複素共役とが点乗積されて、時間領域に変換することに同等させることができ、時間領域相関検出の数式が、以下のように表示される。
【０００９】
受信信号の時間領域フォームは、ｙ（ｍ）であり、周波数領域フォームは、Ｙ（ｋ）であり、ローカルシーケンス時間領域フォームは、ｘ（ｍ）であり、周波数領域フォームは、Ｘ（ｋ）であり、これによって、時間領域相関関数Ｒ（ｍ）は、以下のように表示される。
【００１０】
【数２】
0005223036.tif 000003
ここで、ｍは、循環シフトポイントであり、
【００１１】
【化１】
0005223036.tif 000004
は、複素共役を表す。
【００１２】
これによって、同一ルートシーケンスの異なる循環シフトをプリアンブルとして用いるＵＥに対して、基地局は、受信した信号を周波数領域に変換した後、それを当該シーケンスの周波数領域シーケンスとの複素共役の点乗積を行い、その後の結果に対して時間領域までにＩＤＦＴ変換を行って、循環シフト測定点全体に対応する時間領域関連値を取得できる。ローカルルートシーケンスの各循環シフト測定点に対応する時間領域関連値に対してピーク値の検出を行うことで、ＵＥに使用されたプリアンブルを確定し、且つＵＥのタイミングアドバンスを取得することができる。
【００１３】
ＲＡＣＨ時間領域相関検出の性能は、見逃し確率と誤警報確率で表示されてよい、その中、誤警報確率が、プリアンブルが伝送されない場合にプリアンブルを誤り検出した確率であり、見逃し確率が既に送信された１つのプリアンブルを検出していない確率である。一般的に、誤警報確率は、１０−３以下であると要求される。
【００１４】
上記したＲＡＣＨ時間領域検出方法の検出において、誤警報確率と見逃し確率は、ピーク値検出アルゴリズムにおける閾値に応じて確定される。一般的に、ピーク値検出アルゴリズムにおいてランダム信号の関連値と雑音パワー推定値との比を閾値とするため、当該検出アルゴリズムにおいて、雑音パワー推定値の正確性は、検出アルゴリズムの性能により大きい影響を与える。
【００１５】
また、ＬＴＥシステムに一定の周波数オフセットが存在するため、ＬＴＥプロトコルは、より大きい周波数オフセットが存在する場合にプリアンブルの制限集合を規定し、誤警報確率を低減したが、しかしながら、非制限集合を用いる中低速セルに対して、ユーザー速度によるドップラー周波数オフセットが誤認警報の増加を引き起こし、特に周波数オフセットが存在し且つ信号対雑音比が非常に高い場合に、誤認警報の増加がランダムプロセスのシグナルオーバーヘッドの増加を引き起こし、システムの処理負荷を増加する。そのため、このような場合での誤認警報を抑制する必要がある。
【００１６】
また、ＲＡＣＨシーケンスの長さが素数であり、素数を用いる離散フーリエ変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＤＦＴ）及びＩＤＦＴのム}・ミヤがより高いため、一般的に実現プロセルにおいて二乗フォームのＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ、高速フーリエ変換）とＩＦＦＴを用いてＤＦＴ及びＩＤＦＴの代わりに処理を行う。情報を損失しないために、二乗の値は、ＺＣシーケンス長さより大きくなければならなく、そのため、時間領域関連演算にオーバーサンプリングを導入する。オーバーサンプリング技術は、実現の複雑性を低減し且つ時間領域解像度を向上させることができるが、各関連値点のエネルギー分散を引き起こし、プリアンブルシーケンスの自己相関特性を低減して、従って、誤警報確率が高くなることをもたらす。
【００１７】
上記したように、従来のＬＴＥシステムのＲＡＣＨ検出アルゴリズムにおいて、周波数オフセット及び高信号対雑音比が存在した場合に誤警報確率が高くなり、及びオーバーサンプリング技術を用いるから誤警報確率が高くなる等の欠陥が存在し、また、雑音パワーを精確的に素早く推定する必要があるため、実現の複雑性がより高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、検出の誤警報確率を低減して、ＵＥに正確、信頼できるアップリンクタイミング調整情報を提供して、ＵＥがＬＴＥシステムにアクセスする信頼性を向上させ、誤認警報の処理によるシグナルオーバーヘッドを低減することができるように、ランダムアクセスプロセスに基づく検出方法及び検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の１つの側面に係るランダムアクセスプロセスに基づく検出方法は、
受信したランダムアクセスチャンネルＲＡＣＨ信号とローカルルートシーケンスに対して時間領域関連処理を行って、複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得するステップと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対応する雑音パワー推定平均値
【００２０】
【化２−１】
0005223036.tif 000005
又は関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【００２１】
【化３−１】
0005223036.tif 000006
を確定し、その中のいずれかの値に応じて対応する第１の検出閾値
【００２２】
【化４−１】
0005223036.tif 000007
を計算するステップと、
ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの各検索ウィンドウに対して、その中のＲＡＣＨ時間領域関連値におけるピーク値が対応する、第１の検出閾値
【００２３】
【化４−２】
0005223036.tif 000008
より大きい場合、前記ピーク値及びそのタイミング位置を記録するステップと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウに対して、その中に、対応する第１の検出閾値
【００２４】
【化４−３】
0005223036.tif 000009
より大きいピーク値を有する一組又は複数組の連続した複数の検索ウィンドウがいずれも存在する場合に、前記複数の検索ウィンドウの各ピーク値が、対応する第２の検出閾値
【００２５】
【化５−１】
0005223036.tif 000010
より大きいかどうかを判断し、その中、
【００２６】
【化６−１】
0005223036.tif 000011
が前記複数の検索ウィンドウの各ピーク値における最大値であり、
【００２７】
【化７−１】
0005223036.tif 000012
且つ
【００２８】
【化８−１】
0005223036.tif 000013
がルートシーケンスの数を表し、
【００２９】
【化９−１】
0005223036.tif 000014
且つ
【００３０】
【化１０−１】
0005223036.tif 000015
が前記連続した複数の検索ウィンドウの組数であるステップと、
対応する第２の検出閾値
【００３１】
【化５−２】
0005223036.tif 000016
より大きいピーク値に対して、その対応するタイミング位置をタイミング調整量に変換するステップとを含む。
【００３２】
前記雑音パワー推定平均値
【００３３】
【化２−２】
0005223036.tif 000017
を用いて第１の検出閾値
【００３４】
【化４−４】
0005223036.tif 000018
を計算するステップは、
【００３５】
【化１１−１】
0005223036.tif 000019
に応じて第１の検出閾値を計算することであり、その中、
【００３６】
【化１２−１】
0005223036.tif 000020
且つ
【００３７】
【化８−２】
0005223036.tif 000021
がルートシーケンスの数を表し、
【００３８】
【化１３−１】
0005223036.tif 000022
が１より大きい雑音閾値因子である。
【００３９】
前記関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【００４０】
【化３−２】
0005223036.tif 000023
を用いて第１の検出閾値
【００４１】
【化４−５】
0005223036.tif 000024
を計算するステップは、
【００４２】
【化１４−１】
0005223036.tif 000025
に応じて第１の検出閾値を計算することであり、その中、
【００４３】
【化１５−１】
0005223036.tif 000026
がピーク値閾値であり、その値範囲が
【００４４】
【化１６−１】
0005223036.tif 000027
である。
【００４５】
前記雑音パワー推定平均値
【００４６】
【化２−３】
0005223036.tif 000028
を確定するステップは、
【００４７】
【化１７−１】
0005223036.tif 000029
に応じてＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを
【００４８】
【化１８−１】
0005223036.tif 000030
つの検索ウィンドウに分割し、その中、
【００４９】
【化１９−１】
0005223036.tif 000031
が予め設定されたウィンドウ長さパラメーターであることと、
各検索ウィンドウ内のＲＡＣＨ時間領域関連値のピーク値をサーチし、前記ピーク値の
【００５０】
【化２０−１】
0005223036.tif 000032
倍より小さいＲＡＣＨ時間領域関連値に対して平均値を求め、当該検索ウィンドウ内の雑音一時平均値
【００５１】
【化２１−１】
0005223036.tif 000033
を取得し、その中、
【００５２】
【化１２−２】
0005223036.tif 000034
且つ
【００５３】
【化８−３】
0005223036.tif 000035
がルートシーケンスの数を表し、
【００５４】
【化２２−１】
0005223036.tif 000036
且つ
【００５５】
【化１８−２】
0005223036.tif 000037
が検索ウィンドウ数であり、
【００５６】
【化２３−１】
0005223036.tif 000038
であることと、
前記ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウ全体に取得された雑音一時平均値に対して平均値を更に求め、前記雑音パワー推定平均値
【００５７】
【化２−４】
0005223036.tif 000039
を取得し、その中、
【００５８】
【化１２−３】
0005223036.tif 000040
且つ
【００５９】
【化８−４】
0005223036.tif 000041
がルートシーケンスの数を表することとを含む。
【００６０】
前記
【００６１】
【化１３−２】
0005223036.tif 000042
の値は、所定の誤警報確率とカイ２乗分布特性に応じて確定される。
【００６２】
前記、受信したＲＡＣＨ信号とローカルルートシーケンスに対して時間領域関連処理を行って、複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得するステップは、
受信したＲＡＣＨ信号に対してダウンサンプルリング処理を行うことと、
ダウンサンプルリング処理後のデータに対してＤＦＴ変換を行って、周波数領域ＲＡＣＨ受信データを取得することと、
前記周波数領域ＲＡＣＨ受信データとローカル周波数領域ルートシーケンスとが複素共役の点乗積を行って、ＩＤＦＴ変換を更に介して、前記複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得することとを含む。
【００６３】
本発明のもう１つの側面に係るランダムアクセスプロセスに基づく検出装置は、
無線チャンネルを通じるＲＡＣＨ信号を受信するための受信ユニットと、
前記受信ユニットから受信された前記ＲＡＣＨ信号と前記ローカルルートシーケンスに対して時間領域関連処理を行って、複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得するための第１の処理ユニットと、
前記第１の処理ユニットから受信された各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対し、その対応する雑音パワー推定平均値
【００６４】
【化２−５】
0005223036.tif 000043
又は関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【００６５】
【化３−３】
0005223036.tif 000044
を確定し、その中のいずれかの値に応じて対応する第１の検出閾値
【００６６】
【化４−６】
0005223036.tif 000045
を計算するための設定ユニットと、
ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスの各検索ウィンドウに対して、その中のＲＡＣＨ時間領域関連値のピーク値が前記設定ユニットによって確定された対応する第１の検出閾値
【００６７】
【化４−７】
0005223036.tif 000046
より大きいかどうかを判断し、判断結果が大きいである場合、前記ピーク値及びその位置を記録するための第１の判断ユニットと、
各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウに対して、その中に、対応する第１の検出閾値
【００６８】
【化４−８】
0005223036.tif 000047
より大きいピーク値を有する一組又は複数組の連続した複数の検索ウィンドウがいずれも存在する場合に、前記複数の検索ウィンドウの各ピーク値が、対応する第２の検出閾値
【００６９】
【化５−３】
0005223036.tif 000048
より大きいかどうかを判断し、その中、
【００７０】
【化６−２】
0005223036.tif 000049
が前記複数の検索ウィンドウの各ピーク値における最大値であり、
【００７１】
【化７−２】
0005223036.tif 000050
且つ
【００７２】
【化８−５】
0005223036.tif 000051
がルートシーケンスの数を表し、
【００７３】
【化９−２】
0005223036.tif 000052
且つ
【００７４】
【化１０−２】
0005223036.tif 000053
が前記連続した複数の検索ウィンドウの組数である第２の判断ユニットと、
各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスに対して、前記第２の判断ユニットによって判断された対応する第２の検出閾値
【００７５】
【化５−４】
0005223036.tif 000054
より大きいピーク値に対応するタイミング位置をタイミング調整量に変換する第２の処理ユニットとを含む。
【００７６】
前記設定ユニットが雑音パワー推定平均値
【００７７】
【化２−６】
0005223036.tif 000055
を用いて第１の検出閾値
【００７８】
【化４−９】
0005223036.tif 000056
を計算することは、前記設定ユニットが
【００７９】
【化１１−２】
0005223036.tif 000057
に応じて第１の検出閾値を計算し、その中、
【００８０】
【化１２−４】
0005223036.tif 000058
且
【００８１】
【化８−６】
0005223036.tif 000059
がルートシーケンスの数を表し、
【００８２】
【化１３−３】
0005223036.tif 000060
が１より大きい雑音閾値因子である。
【００８３】
前記設定ユニットが関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【００８４】
【化３−４】
0005223036.tif 000061
を用いて第１の検出閾値
【００８５】
【化４−１０】
0005223036.tif 000062
を計算することは、前記設定ユニットが
【００８６】
【化１４−２】
0005223036.tif 000063
に応じて第１の検出閾値を計算し、その中、
【００８７】
【化１５−２】
0005223036.tif 000064
がピーク値閾値であり、その値範囲が
【００８８】
【化１６−２】
0005223036.tif 000065
である。
【００８９】
前記設定ユニットは、
【００９０】
【化１７−２】
0005223036.tif 000066
に応じて各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを
【００９１】
【化１８−３】
0005223036.tif 000067
つの検索ウィンドウに分割し、その中、Ｎｃｓが予め設定されたウィンドウ長さパラメーターである検索ウィンドウ設定モジュールと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、各検索ウィンドウ内のＲＡＣＨ時間領域関連値のピーク値をサーチし、前記ピーク値の
【００９２】
【化２０−２】
0005223036.tif 000068
倍より小さいＲＡＣＨ時間領域関連値に対して平均値を求め、当該検索ウィンドウ内の雑音一時平均値
【００９３】
【化２１−２】
0005223036.tif 000069
を取得し、その中、
【００９４】
【化１２−５】
0005223036.tif 000070
且つ
【００９５】
【化８−７】
0005223036.tif 000071
がルートシーケンスの数を表し、
【００９６】
【化２２−２】
0005223036.tif 000072
且つ
【００９７】
【化１８−４】
0005223036.tif 000073
が検索ウィンドウ数であり、
【００９８】
【化２３−２】
0005223036.tif 000074
である雑音一時平均値計算モジュールと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、その検索ウィンドウ全体に取得された雑音一時平均値に対して平均値を更に求め、対応する雑音パワー推定平均値
【００９９】
【化２−７】
0005223036.tif 000075
を取得し、その中、
【０１００】
【化１２−６】
0005223036.tif 000076
且つ
【０１０１】
【化８−８】
0005223036.tif 000077
がルートシーケンスの数を表する雑音パワー推定平均値計算モジュールと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、対応する第１の検出閾値
【０１０２】
【化４−１１】
0005223036.tif 000078
を確定し、その中、
【０１０３】
【化１１−３】
0005223036.tif 000079
、
【０１０４】
【化１３−４】
0005223036.tif 000080
が１より大きい因子であり、
【０１０５】
【化１２−７】
0005223036.tif 000081
且つ
【０１０６】
【化８−９】
0005223036.tif 000082
がルートシーケンスの数を表する第１の検出閾値設定モジュールとを含む。
【０１０７】
前記第１の検出閾値設定モジュールは、所定の誤警報確率とカイ２乗分布特性に応じて前記
【０１０８】
【化１３−５】
0005223036.tif 000083
の値を確定することに更に用いられる。
【０１０９】
前記第２の判断ユニットは、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、その検索ウィンドウ全体をトラバーサルし、その中に、対応する第１の検出閾値
【０１１０】
【化４−１２】
0005223036.tif 000084
より大きいピーク値を有する一組又は複数組の連続した複数の検索ウィンドウがいずれも存在する場合に、前記ピーク値及びその位置を記録する検索モジュールと、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、前記検索モジュールに記録されたピーク値に応じて対応する第２の検出閾値
【０１１１】
【化５−５】
0005223036.tif 000085
を確定し、その中、
【０１１２】
【化６−３】
0005223036.tif 000086
が前記複数の検索ウィンドウの各ピーク値における最大値であり
【０１１３】
【化７−３】
0005223036.tif 000087
且つ
【０１１４】
【化８−１０】
0005223036.tif 000088
がルートシーケンスの数を表し、
【０１１５】
【化９−３】
0005223036.tif 000089
且つ
【０１１６】
【化１０−３】
0005223036.tif 000090
が連続した複数の検索ウィンドウの組数である第２の検出閾値設定モジュールと、
記録したピーク値が前記第２の検出閾値設定モジュールによって確定された対応する第２の検出閾値
【０１１７】
【化５−６】
0005223036.tif 000091
より大きいかどうかを判断するための判断モジュールとを含む。
【０１１８】
前記第１の処理ユニットは、
受信したＲＡＣＨ信号に対してダウンサンプルリング処理を行うためのダウンサンプルリング処理モジュールと、
ダウンサンプルリング処理モジュールから受信されたダウンサンプルリング処理後のデータに対してＤＦＴ変換を行って、周波数領域ＲＡＣＨ受信データを取得するための周波数領域データ確定モジュールと、
前記周波数領域データ確定モジュールから受信された前記周波数領域ＲＡＣＨ受信データと前記ローカル周波数領域ルートシーケンスとが複素共役の点乗積を行い、ＩＤＦＴ変換を更に介して、前記複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得するための時間領域関連値確定モジュールとを含む。
【０１１９】
本発明に係るランダムアクセスプロセスに基づく検出方法及び検出装置は、以下のような利点を持つ。
【０１２０】
雑音パワー平均値推定の計算に対して分割ウインドウで計算してそして平均値を求める計算方法を用い、これにより、複数のユーザーが同一ルートシーケンスの異なる循環シフトを同時に選択する場合に、それぞれの信号対雑音比が異なるため、雑音パワー計算にオフセットが出現する問題を有効的に避けることが可能となり、
雑音パワーの分布特性を利用して、理論計算を介して検出閾値の精確値を取得し、プロトコルがランダムアクセス誤警報確率に対する要求を十分に満たし、
第１の検出閾値を連続に満たすウィンドウ内に第２の検出閾値を加えることを介して、高信号対雑音比の場合にオーバーサンプリングを利用するため、誤警報確率が高くなる問題を有効的に避けて、システムがプリアンブルに対する誤警報確率を低減させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明に係るランダムアクセスプロセスに基づく検出方法のフローチャートである。
【図２】ＬＴＥプロトコルに規定されるＲＡＣＨ信号伝送端のベースバンド処理モジュールのアーキテクチャである。
【図３】本発明の一実施例に係るＬＴＥシステムのランダムアクセスプロセスに用いる検出方法のフローチャートである。
【図４】本発明に係るランダムアクセスに基づく検出装置のアーキテクチャである。
【図５】本発明のもう１つの実施例に係るＬＴＥ無線通信システムに用いるランダムアクセスプロセスに基づく検出装置の好ましいアーキテクチャである。
【発明を実施するための形態】
【０１２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例を説明する。ここで説明する好ましい実施例は、本発明を説明及び解釈することに用いられることだけであるが、本発明を限定することに用いられるものではないと理解すべきである。
【０１２３】
本発明は、ランダムアクセスプロセスに基づく検出方法を提供した。図１は、本発明に係るランダムアクセスプロセスに基づく検出方法のフローチャートである。図１に示すように、当該検出方法は、以下のステップを含む。
【０１２４】
ステップＳ１０２、受信したＲＡＣＨ信号とローカルルートシーケンスに対して時間領域関連処理を行って、複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得する。
【０１２５】
具体的には、受信したＲＡＣＨ信号とローカルルートシーケンスに対して時間領域関連処理を行って、複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得するステップは、一般的に、受信したＲＡＣＨ信号に対してダウンサンプルリング処理を行うことと、ダウンサンプルリング処理後のデータに対してＤＦＴ変換を行って、周波数領域ＲＡＣＨ受信データを取得することと、前記周波数領域ＲＡＣＨ受信データと前記ローカル周波数領域ルートシーケンスとが複素共役の点乗積を行い、ＤＦＴ変換を更に介して、前記複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得することとを含む。
【０１２６】
ステップＳ１０４、各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対応する雑音パワー推定平均値
【０１２７】
【化２−８】
0005223036.tif 000092
又は関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【０１２８】
【化３−５】
0005223036.tif 000093
を確定し、その中のいずれかの値に応じて対応する第１の検出閾値
【０１２９】
【化４−１３】
0005223036.tif 000094
を計算し、その中、
【０１３０】
【化１１−４】
0005223036.tif 000095
、
【０１３１】
【化１３−６】
0005223036.tif 000096
が１より大きい因子であり、
【０１３２】
【化１２−８】
0005223036.tif 000097
且つ
【０１３３】
【化８−１１】
0005223036.tif 000098
がルートシーケンスの数を表する。
【０１３４】
ここで、雑音パワー推定平均値
【０１３５】
【化２−９】
0005223036.tif 000099
を用いて第１の検出閾値
【０１３６】
【化４−１４】
0005223036.tif 000100
を計算することは、
【０１３７】
【化１１−５】
0005223036.tif 000101
に応じて第１の検出閾値を計算し、その中、
【０１３８】
【化１２−９】
0005223036.tif 000102
且つ
【０１３９】
【化８−１２】
0005223036.tif 000103
がルートシーケンスの数を表し、
【０１４０】
【化１３−７】
0005223036.tif 000104
が１より大きい雑音閾値因子であり、その値が所定の誤警報確率とカイ２乗分布特性によって確定される。
【０１４１】
関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【０１４２】
【化３−６】
0005223036.tif 000105
を用いて第１の検出閾値
【０１４３】
【化４−１５】
0005223036.tif 000106
を計算することは、
【０１４４】
【化１４−３】
0005223036.tif 000107
に応じて第１の検出閾値を計算し、その中、
【０１４５】
【化１５−３】
0005223036.tif 000108
がピーク値閾値であり、その値範囲が
【０１４６】
【化１６−３】
0005223036.tif 000109
である。
【０１４７】
雑音パワー推定平均値
【０１４８】
【化２−１０】
0005223036.tif 000110
を用いて第１の検出閾値
【０１４９】
【化４−１６】
0005223036.tif 000111
を計算する場合、雑音パワー推定平均値
【０１５０】
【化２−１１】
0005223036.tif 000112
を確定することは、一般的に、
【０１５１】
【化１７−３】
0005223036.tif 000113
に応じてＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを
【０１５２】
【化１８−５】
0005223036.tif 000114
つの検索ウィンドウに分割することと、その中、
【０１５３】
【化１９−２】
0005223036.tif 000115
が予め設定されたウィンドウ長さパラメーターであることと、各検索ウィンドウ内のＲＡＣＨ時間領域関連値のピーク値をサーチし、前記ピーク値の
【０１５４】
【化２０−３】
0005223036.tif 000116
倍より小さいＲＡＣＨ時間領域関連値に対して平均値を求め、当該検索ウィンドウ内の雑音一時平均値
【０１５５】
【化２１−３】
0005223036.tif 000117
を取得することと、その中、
【０１５６】
【化１２−１０】
0005223036.tif 000118
且つ
【０１５７】
【化８−１３】
0005223036.tif 000119
がルートシーケンスの数を表し、
【０１５８】
【化２２−３】
0005223036.tif 000120
且つ
【０１５９】
【化１８−６】
0005223036.tif 000121
が検索ウィンドウ数であり、
【０１６０】
【化２３−３】
0005223036.tif 000122
であることと、前記ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウ全体に取得された雑音一時平均値に対して平均値を更に求め、前記雑音パワー推定平均値
【０１６１】
【化２−１２】
0005223036.tif 000123
を取得することと、その中、
【０１６２】
【化１２−１１】
0005223036.tif 000124
且つ
【０１６３】
【化８−１４】
0005223036.tif 000125
がルートシーケンスの数を表することとを含む。
【０１６４】
ステップＳ１０６、ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスの各検索ウィンドウに対して、その中のＲＡＣＨ時間領域関連値におけるピーク値が、対応する第１の検出閾値
【０１６５】
【化４−１７】
0005223036.tif 000126
より大きい場合、当該ピーク値及びその位置を記録し、ステップ１０８を実行し、対応する第１の検出閾値
【０１６６】
【化４−１８】
0005223036.tif 000127
より大きくない場合、プロセスを終了させる。
【０１６７】
ステップＳ１０８、各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウに対して、対応する第１の検出閾値より大きいピーク値を有する一組又は複数組の連続した複数の検索ウィンドウがいずれも存在する場合に、当該複数の検索ウィンドウの各ピーク値が、対応する第２の検出閾値
【０１６８】
【化５−７】
0005223036.tif 000128
より大きいかどうかを判断し、対応する第２の検出閾値
【０１６９】
【化５−８】
0005223036.tif 000129
より大きい場合、ステップ１１０を実行し、対応する第２の検出閾値
【０１７０】
【化５−９】
0005223036.tif 000130
より大きくない場合、プロセスを終了させる。その中、
【０１７１】
【化６−４】
0005223036.tif 000131
が当該複数の検索ウィンドウの各ピーク値における最大値であり、
【０１７２】
【化７−４】
0005223036.tif 000132
且つ
【０１７３】
【化８−１５】
0005223036.tif 000133
がルートシーケンスの数を表し、
【０１７４】
【化９−４】
0005223036.tif 000134
且つ
【０１７５】
【化１０−４】
0005223036.tif 000135
が連続した複数の検索ウィンドウの組数である。
【０１７６】
ステップＳ１１０、対応する第２の検出閾値より大きいピーク値に対して、その対応するタイミング位置をタイミング調整量に変換する。
【０１７７】
図２は、ＬＴＥプロトコルに規定されるＲＡＣＨ信号伝送端のベースバンド処理モジュールのアーキテクチャであり、図２に示すように、伝送端は、まずユーザー情報のプリアンブルシーケンスＰｒｅａｍｂｌｅ（プロトコルにＺＣシーケンスと規定される）を生じ、その後、サブキャリアマッピングを介して、且つＩＤＦＴを介して、ＯＦＤＭ変調を完了し、サイクリックプレフィックスＣＰを加えて伝送端のベースバンド処理プロセスを完了する。
【０１７８】
ＬＴＥ標準において、ＲＡＣＨ信号が周波数領域に占拠する帯域幅は、１．０８ＭＨｚであり、各ＲＡＣＨサブキャリア間隔が１．２５ＫＨｚ又は７．５ＫＨｚであると規定し、これにより、当該周波数帯域範囲内に合計に８６４又は１４４つのＲＡＣＨサブキャリアがあって、その中の８３９又は１３９つのサブキャリアにＲＡＣＨデータを置いて、これらのサブキャリアが含有バンドとされ、標準において、ＲＡＣＨ信号の時間領域フォーマットがサイクリックプレフィックスＣＰ後にＲＡＣＨのプリアンブルを続いて、ＲＡＣＨのプリアンブルの後でガードインターバルであると更に規定された。その中、ガードインターバル内にいかなる信号を送信しない。以下、具体的な実施例として、フォーマット１、ＺＣシーケンスの長さが８３９、検出ウィンドウ長さが１３のプリアンブルシーケンス信号を用いて、本発明の検出方法に係るＬＴＥ無線通信システムにおけるＲＡＣＨ信号の検出プロセスを説明する。
【０１７９】
図３は、本発明の一実施例におけるＬＴＥシステムのランダムアクセスプロセスに用いる検出方法のフローチャートである。なお、当該フローチャートには、第１の検出閾値を計算する場合に、雑音パワー及びその対応する雑音閾値因子を利用して計算する好ましい方法を例とすることだけである。図３に示すように、当該検出方法は、以下のステップを含む。
【０１８０】
ステップＳ３０１、基地局は、受信モジュールを介して受信した信号のＲＡＣＨ信号部分を抽出し、時間領域を通じてＣＰを除去してダウンサンプルリングを行い、且つＤＦＴ変換を介してその中の周波数領域ＲＡＣＨ信号を取得する。
【０１８１】
ステップＳ３０２、現在のセルに割り当てられたローカル周波数領域ルートシーケンス全体をトラバーサルし、周波数領域ＲＡＣＨ信号を、各ローカル周波数領域ルートシーケンスと順次に複素共役の点乗積を行い、そして、ＩＤＦＴ処理を介して周波数領域ＲＡＣＨ信号を時間領域に変換し、対応する複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得し、ここで前記ＲＡＣＨ時間領域関連値が実際にパワー値である。
【０１８２】
ステップＳ３０３、ステップＳ３０２における取得された各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、その対応する雑音パワー推定平均値及び対応する第１の検出閾値を確定する。
【０１８３】
当該実施例において、各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、その対応する雑音パワー推定平均値のアルゴリズムは、具体的に次の通りである。
【０１８４】
まず、当該ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスをＮつの検索ウィンドウに分割し、その中、具体的には、本実施例において検索ウィンドウ長さが１３である場合、検索ウィンドウ数
【０１８５】
【化２４−１】
0005223036.tif 000136
であり、各ウィンドウ内の時間領域関連値のピーク値をサーチし、当該ピーク値の
【０１８６】
【化２５−１】
0005223036.tif 000137
倍より小さい関連値に対して平均値を求め、当該ウィンドウ内の雑音一時平均値
【０１８７】
【化２１−４】
0005223036.tif 000138
を取得し、その中、
【０１８８】
【化１２−１２】
0005223036.tif 000139
【０１８９】
【化２２−４】
0005223036.tif 000140
【０１９０】
【化８−１６】
0005223036.tif 000141
がルートシーケンスの数を表する。
【０１９１】
次に、当該ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスにおける検索ウィンドウ全体に取得された雑音一時平均値に対して平均値を更に求め、その対応する雑音パワー推定平均値
【０１９２】
【化２６−１】
0005223036.tif 000142
を得る。
【０１９３】
当該実施例において、雑音パワー及びその対応する雑音閾値因子を利用して第１の検出閾値を計算する好ましい方法を例とすることだけである。各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、その対応する第１の検出閾値のアルゴリズムは、具体的に次の通りである。
【０１９４】
例えば誤警報確率が
【０１９５】
【化２７−１】
0005223036.tif 000143
である条件を満たす場合に、雑音パワーの分布情況に応じてカイ２乗分布に従い、理論計算を介して第１の所定の閾値の大きさ
【０１９６】
【化２８−１】
0005223036.tif 000144
を算出する。これによって、対応する第１の検出閾値
【０１９７】
【化４−１９】
0005223036.tif 000145
は、
【０１９８】
【化１１−６】
0005223036.tif 000146
であり、
具体的に、当該実施例において、
【０１９９】
【化２９−１】
0005223036.tif 000147
である。
【０２００】
当然なこと、従来の技術に類似し、
【０２０１】
【化１３−８】
0005223036.tif 000148
に対して上記した範囲を満たす経験値を取得してもよい。
【０２０２】
ステップＳ３０４、各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、その検索ウィンドウ全体をトラバーサルし、各検索ウィンドウ内の関連値ピーク値に対して検出を行い、検出した結果が第１の検出閾値より大きい場合に、第１の検出閾値を満たす関連ピーク値及びその位置を記録し、検出した結果が第１の検出閾値より大きくない場合に、現在のウィンドウ内に利用可能なＲＡＣＨ信号がないと認めている。
【０２０３】
ステップＳ３０５、各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対して、予め設定された判断基準に応じてプリアンブルを送信する始点のタイミング位置を確定し、具体的に、判断基準に満たす場合に、システムは、ＲＡＣＨ信号及びタイミング位置を見つけたことを確定し、判断基準に満たさない場合に、検索ウィンドウ内に利用可能なＲＡＣＨ信号がないことを確定する。
【０２０４】
当該ステップにおいて、予め設定され判断基準は、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウ全体に対して、対応する第１の検出閾値より大きいピーク値を有する一組又は複数組の連続した複数の検索ウィンドウがいずれも存在する場合に、当該連続した複数のウィンドウにおけるピーク値の最大値
【０２０５】
【化３０−１】
0005223036.tif 000149
を選択し、この最大値の
【０２０６】
【化３１−１】
0005223036.tif 000150
倍を第２の検出閾値
【０２０７】
【化５−１０】
0005223036.tif 000151
とし、
【０２０８】
【化３２−１】
0005223036.tif 000152
ここで、
【０２０９】
【化９−５】
0005223036.tif 000153
Ｋはｉ番目のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスにおける検索ウィンドウにこのような連続した複数のウィンドウが現れた組数を表し、
【０２１０】
【化３１−２】
0005223036.tif 000154
が第２の所定の閾値であり、且つ
【０２１１】
【化３３−１】
0005223036.tif 000155
である。
【０２１２】
明らかになるように、例を挙げて前記「一組又は複数組の連続した複数の検索ウィンドウが存在する」を説明し、例えば、あるＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスには１０つの検索ウィンドウが含まれ、その中、第１と第２との検索ウィンドウのピーク値がいずれも対応する第１の検出閾値より大きく、且つ第５、第６及び第７の検索ウィンドウのピーク値もいずれも当該第１の検出閾値より大きいが、その他の５つの検索ウィンドウのピーク値がいずれも当該第１の検出閾値より小さい場合、当該ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの当該１０つの検索ウィンドウにおいて、要求を満たす２組の連続した複数の検索ウィンドウが存在すると認め、即ちこの時に、
【０２１３】
【化３４−１】
0005223036.tif 000156
である。
【０２１４】
次に、Ｋ組全体内における対応する第１の検出閾値を超過した関連ピーク値が、対応する第２の検出閾値より大きいかどうかを判断し、当該第２の検出閾値より大きい関連ピーク値及びそのタイミング位置を記録し、対応する第２の検出閾値より大ききない場合、現在のウィンドウ内に利用可能なＲＡＣＨ信号がないと認めている。
【０２１５】
ステップＳ３０６、ステップＳ３０５における検出条件（上記した判断基準）を満たすピーク値に対応するタイミング位置をタイミング調整量に変換し、本プリアンブルを送信するユーザーのためにアップリンク同期時間情報を提供する。
【０２１６】
ステップＳ３０７、本セルのＲＡＣＨプリアンブル検出プロセスを完了する。
【０２１７】
本発明は、ランダムアクセスに基づく検出装置を更に提供した。図４は、本発明に係るランダムアクセスに基づく検出装置のアーキテクチャである。図４に示すように、当該装置は、
無線チャンネルを通じるＲＡＣＨ信号を受信するための受信ユニット１０と、
受信ユニット１０に接続され、ユニット１０からのＲＡＣＨ信号とローカルルートシーケンスに対して時間領域関連処理を行って、複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得するための第１の処理ユニット２０と、
第１の処理ユニット２０に接続され、第１の処理ユニット２０からの各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスに対し、その対応する雑音パワー推定平均値
【０２１８】
【化２−１３】
0005223036.tif 000157
又は関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【０２１９】
【化３−７】
0005223036.tif 000158
を確定し、その中のいずれかの値に応じて対応する第１の検出閾値
【０２２０】
【化４−２０】
0005223036.tif 000159
を計算し、その中、
【０２２１】
【化１１−７】
0005223036.tif 000160
、
【０２２２】
【化１３−９】
0005223036.tif 000161
が１より大きい因子であり、
【０２２３】
【化１２−１３】
0005223036.tif 000162
且つ
【０２２４】
【化８−１７】
0005223036.tif 000163
がルートシーケンスの数を表する設定ユニット３０と、
設定ユニット３０に接続され、各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスの各検索ウィンドウに対して、その中のＲＡＣＨ時間領域関連値におけるピーク値が設定ユニット３０に取得された対応する第１の検出閾値
【０２２５】
【化４−２１】
0005223036.tif 000164
より大きい場合、当該ピーク値及びその位置を記録するための第１の判断ユニット４０と、
第１の判断ユニット４０に接続され、第１の判断ユニット４０からのピーク値に対して処理を行い、具体的に、各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウ全体に対して、対応する第１の検出閾値より大きいピーク値を有する一組又は複数組連続した複数の検索ウィンドウがいずれも存在する場合に、当該複数の検索ウィンドウの各ピーク値が、対応する第２の検出閾値
【０２２６】
【化５−１１】
0005223036.tif 000165
より大きいかどうかを判断し、その中、
【０２２７】
【化６−５】
0005223036.tif 000166
が上記した複数の検索ウィンドウの各ピーク値における最大値であり、
【０２２８】
【化３３−２】
0005223036.tif 000167
、
【０２２９】
【化１２−１４】
0005223036.tif 000168
且つ
【０２３０】
【化８−１８】
0005223036.tif 000169
がルートシーケンスの数を表し、
【０２３１】
【化９−６】
0005223036.tif 000170
且つ
【０２３２】
【化１０−５】
0005223036.tif 000171
が連続した複数の検索ウィンドウの組数である第２の判断ユニット５０と、
第２の判断ユニット５０に接続され、第２の判断ユニット５０によって判断された対応する第２の検出閾値より大きいピーク値に対応するタイミング位置をタイミング調整量に変換するための第２の処理ユニット６０とを含む。
【０２３３】
設定ユニットが雑音パワー推定平均値
【０２３４】
【化２−１４】
0005223036.tif 000172
を用いて第１の検出閾値
【０２３５】
【化４−２２】
0005223036.tif 000173
を計算することは、前記設定ユニットが
【０２３６】
【化１１−８】
0005223036.tif 000174
に応じて第１の検出閾値を計算し、その中、
【０２３７】
【化１２−１５】
0005223036.tif 000175
且つ
【０２３８】
【化８−１９】
0005223036.tif 000176
がルートシーケンスの数を表し、
【０２３９】
【化１３−１０】
0005223036.tif 000177
が１より大きい雑音閾値因子である。
【０２４０】
設定ユニットが関連値シーケンスにおける最大のピーク値
【０２４１】
【化３−８】
0005223036.tif 000178
を用いて第１の検出閾値
【０２４２】
【化４−２３】
0005223036.tif 000179
を計算することは、前記設定ユニットが
【０２４３】
【化１４−５】
0005223036.tif 000180
に応じて第１の検出閾値を計算し、その中、
【０２４４】
【化１５−４】
0005223036.tif 000181
がピーク値閾値であり、その値範囲が
【０２４５】
【化１６−４】
0005223036.tif 000182
である。
【０２４６】
以下、フォーマット１、ＺＣシーケンス長さが８３９、検出ウィンドウ長さが１３のプリアンブルシーケンス信号を用いることを具体的な実施例とし、本発明の実施例の検出装置に係るＬＴＥ無線通信システムにおけるＲＡＣＨ信号の検出プロセスを説明する。
【０２４７】
図５は、本発明のもう１つの実施例に係るＬＴＥ無線通信システムに用いるランダムアクセスプロセスに基づく検出装置の好ましいアーキテクチャであり、図５に示すように、当該アーキテクチャは、図４に示すアーキテクチャにほぼ同じ、異なる点は、以下のとおりである。
【０２４８】
第１の処理ユニット２０は、
受信したＲＡＣＨ信号に対して時間領域を通じてＣＰを除去した後に、ダウンサンプルリング処理を行うダウンサンプルリング処理モジュール２２と、
当該ダウンサンプルリング処理モジュール２２に接続され、ダウンサンプルリング処理モジュール２２におけるダウンサンプルリング処理後のデータに対してＤＦＴ変換を行って、周波数領域ＲＡＣＨ受信データを取得する周波数領域データ確定モジュール２４と、
周波数領域データ確定モジュール２４に接続され、現在のセルに割り当てられたローカル周波数領域ルートシーケンス全体をトラバーサルし、周波数領域データ確定モジュール２４からの周波数領域ＲＡＣＨ受信信号と各ローカル周波数領域ルートシーケンスとが順次に複素共役の点乗積を行い、ＩＤＦＴ処理を更に介して、周波数領域ＲＡＣＨ信号を時間領域に変換し、対応する複数のＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスを取得し、ここで前記ＲＡＣＨ時間領域関連値が実際にパワー値である時間領域関連値確定モジュール２６とを含む。
【０２４９】
設定ユニット３０は、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値ルートシーケンスをＮつの検索ウィンドウに分割し、その中、具体的に、本実施例においてウィンドウ長さが１３である場合、検索ウィンドウ数が
【０２５０】
【化２４−２】
0005223036.tif 000183
である検索ウィンドウ設定モジュール３２と、
検索ウィンドウ設定モジュール３２に接続され、各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスに対して、その検索ウィンドウにおける各検索ウィンドウ内の時間領域関連値のピーク値をサーチし、当該ピーク値の
【０２５１】
【化２５−２】
0005223036.tif 000184
倍より小さい関連値に対して平均値を求め、当該ウィンドウ内の雑音一時平均値
【０２５２】
【化２１−５】
0005223036.tif 000185
を取得し、その中、
【０２５３】
【化１２−１６】
0005223036.tif 000186
【０２５４】
【化２２−５】
0005223036.tif 000187
【０２５５】
【化８−２０】
0005223036.tif 000188
がルートシーケンスの数を表する雑音一時平均値計算モジュール３４と、
雑音一時平均値計算モジュール３４に接続され、各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスに対して、その検索ウィンドウ全体に取得された雑音一時平均値に対して平均値を更に求め、その対応する雑音パワー推定平均値
【０２５６】
【化２６−２】
0005223036.tif 000189
を得る雑音パワー推定平均値計算モジュール３６と、
雑音パワー推定平均値計算モジュール３６に接続され、例えば誤警報確率が
【０２５７】
【化２７−２】
0005223036.tif 000190
である条件を満たす場合に、雑音パワーの分布情況に応じて、カイ２乗分布に従い、理論を介して第１の所定の閾値の大きさ
【０２５８】
【化２８−２】
0005223036.tif 000191
を算出し、これにより、各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスに対して、対応する第１の検出閾値
【０２５９】
【化４−２４】
0005223036.tif 000192
が
【０２６０】
【化１１−９】
0005223036.tif 000193
である第１の検出閾値設定モジュール３８とを含む。
【０２６１】
第２の判断ユニット５０は、
各ＲＡＣＨ時間領域関連値シーケンスの検索ウィンドウ全体に対して、各検索ウィンドウをトラバーサルし、第１の検出閾値より大きいピーク値を有する一組又は複数組連続した複数の検索ウィンドウがいずれも存在する場合に、これらのピーク値及びその位置を記録する検索モジュール５２と、
検索モジュール５２に接続され、各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスに対して、記録したピーク値に応じて対応する第２の検出閾値
【０２６２】
【化５−１２】
0005223036.tif 000194
を確定し、その中、
【０２６３】
【化６−６】
0005223036.tif 000195
が上記した複数の検索ウィンドウの各ピーク値における最大値であり、
【０２６４】
【化３３−３】
0005223036.tif 000196
、
【０２６５】
【化１２−１７】
0005223036.tif 000197
且つ
【０２６６】
【化８−２１】
0005223036.tif 000198
がルートシーケンスの数を表し、
【０２６７】
【化９−７】
0005223036.tif 000199
且つ
【０２６８】
【化１０−６】
0005223036.tif 000200
が連続した複数の検索ウィンドウの組数である第２の検出閾値設定モジュール５４と、
第２の検出閾値設定モジュール５４に接続され、各ＲＡＣＨ信号時間領域関連値シーケンスに対して、記録したピーク値が第２の検出閾値設定モジュール５４によって確定された対応第２の検出閾値
【０２６９】
【化５−１３】
0005223036.tif 000201
より大きいかどうかを判断し、当該第２の検出閾値
【０２７０】
【化５−１４】
0005223036.tif 000202
より大きいピーク値に対応するポイントを記録する判断モジュール５６とを含む。
【０２７１】
従来の技術に係るランダム検出方法及び装置に比べ、本発明の実施例における検出方法及び装置は、以下のような利点を持つ。
【０２７２】
分割ウインドウ計算雑音パワー推定平均値の方法によれば、複数のユーザーの場合に雑音パワー計算にオフセットが容易に生じる問題を有効的に避け、
雑音パワーの分布特性によれば、理論計算を介して第１の検出閾値の精確値を取得し、プロトコルがランダムアクセス誤警報確率に対する要求を十分に満たし、
第２の検出閾値を設定することを介して、高信号対雑音比の場合に従来の検出方法における誤警報確率が高くなる問題を解決した。
【０２７３】
上記したように、本発明に係るランダムアクセスプロセスに基づく検出方法は、複数の側面から従来の技術を改善した。当業者にとっては、実際の情況と具体的な要求に応じて、これらの側面が互いに独立に応用する又は合わせて応用することができると理解すべきである。
【０２７４】
前記のものは、本発明の好ましい実施例だけであるが、本発明を制限することに用いられるものではなく、当業者にとっては、本発明が様々な変更及び変換を実施することができる。本発明の実質及び要旨を逸脱しない範囲で、当業者が本発明に対して行った様々の修正、同等置換、改善等は、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれると理解すべきである。
【図１】
0005223036.tif 000292
【図２】
0005223036.tif 000293
【図３】
0005223036.tif 000294
【図４】
0005223036.tif 000295
【図５】
0005223036.tif 000296