СПОСОБ НАЗНАЧЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ И УСТРОЙСТВО НАЗНАЧЕНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
METHOD TO ASSIGN SEQUENCE AND DEVICE FOR SEQUENCE ASSIGNMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу назначения последовательности и устройству назначения последовательности для назначения последовательности Задова-Чу или последовательности GCL соте.
Предшествующий уровень техники
Системы мобильной связи, представленные сотовой системой связи или системами радиосвязи LAN (то есть локальная сеть), обеспечиваются диапазоном произвольного доступа в своих диапазонах передачи. Этот диапазон произвольного доступа обеспечивается в диапазоне передачи по восходящей линии связи, когда терминальная станция (далее в этом документе "UE") впервые отправляет запрос соединения базовой станции (далее в этом документе "BS"), или когда UE делает новый запрос назначения полосы частот, в системе централизованного управления, где BS и т.п. назначают времена передачи и полосы частот передачи станциям UE. Базовая станция может называться "точкой доступа" или "узлом B."
Кроме того, в системе, использующей TDMA (то есть множественный доступ с временным разделением), например 3GPP RAN LTE, которая в настоящее время подвергается стандартизации, когда впервые делается запрос соединения (который имеет место, не только когда включают UE, но также и когда не установлена временная синхронизация передачи по восходящей линии связи, например, когда выполняется хэндовер, когда не установлена связь в течение определенного периода времени, и когда теряется синхронизация из-за условий на канале, и так далее), произвольный доступ используется для первой процедуры достижения временной синхронизации передачи по восходящей линии связи, запроса соединения у BS (то есть запроса связи) или запроса назначения полосы частот (то есть запроса ресурса).
Пакет произвольного доступа (далее в этом документе "пакет RA"), передаваемый в диапазоне произвольного доступа (далее в этом документе "интервал времени RA"), в отличие от других запланированных каналов, в результате приводит к ошибкам приема и повторной передаче из-за столкновения между сигнатурными последовательностями (ситуация, в которой множество станций UE передают идентичную сигнатурную последовательность с использованием идентичного интервала времени RA), или взаимных помех между сигнатурными последовательностями. Столкновение пакетов RA или случаи ошибок приема увеличивают задержки обработки во время достижения временной синхронизации передачи по восходящей линии связи, в том числе пакетов RA, и обработки запроса связи у BS. Поэтому требуется уменьшение частоты столкновений сигнатурных последовательностей и улучшение характеристик обнаружения сигнатурных последовательностей.
В качестве способа для улучшения характеристик обнаружения сигнатурных последовательностей, рассматривается формирование сигнатурной последовательности из последовательности GCL (то есть generalized chirp like - обобщенная аналогичная радиоимпульсам с линейной частотной модуляцией), имеющей характеристику низкой автокорреляции, а также характеристику низкой кросскорреляции между последовательностями, или последовательности Задова-Чу. Сигнальная последовательность, составляющая канал произвольного доступа и известная между передачей и приемом, называется "преамбулой", и преамбула, как правило, состоит из сигнальной последовательности, имеющей высокие характеристики автокорреляции и корреляции. Кроме того, сигнатура является одним паттерном преамбулы, и предположим, что здесь сигнатурная последовательность и паттерн преамбулы являются синонимами.
Непатентованные документы 1-3 используют последовательность Задова-Чу или последовательность GCL, длина последовательности которых N является простым числом, в качестве преамбулы пакета RA. Здесь, выбор простого числа для длины последовательности N позволяет использовать N-l последовательности с оптимальными характеристиками автокорреляции и корреляции и оптимизирует (делает значение амплитуды корреляции √N постоянным) характеристики кросскорреляции между любыми двумя последовательностями из доступных последовательностей. Следовательно, система может назначать любую последовательность из доступных последовательностей Задова-Чу каждой соте в качестве преамбулы. Непатентованный документ 1: Rl-062174, Panasonic, NTT DoCoMo "Random access sequence comparison for E-UTRA" Непатентованный документ 2: Rl-061816, Huawei, "Expanded sets of ZCZ-GCL random access preamble" Непатентованный документ 3: Rl-062066, Motorola, "Preamble Sequence Design for Non-Synchronized Random Access"
Раскрытие изобретения
Проблемы, которые будут решены в соответствии с изобретением.
Однако, так как последовательность Задова-Чу или последовательность GCL являются последовательностями комплексного кода, где каждый элемент, составляющий последовательность, является комплексным числом, то схема корреляции (согласованный фильтр), необходимая для обнаружения кода на приемной стороне, требует комплексного умножения для каждого элемента последовательности, что подразумевает большой объем вычислений и также увеличивает степень интеграции схемы. Кроме того, когда количество различных последовательностей Задова-Чу или последовательностей GCL, используемых в соте, увеличивается, то для обнаружения преамбулы необходимо выполнять (объем) вычислений корреляции, соответствующий количеству последовательностей, и это в результате приводит к объему вычисления и степени интеграции схемы, пропорциональным количеству назначаемых последовательностей.
Целью настоящего изобретения является обеспечение способа назначения последовательности и устройства назначения последовательности, которые уменьшают объем вычислений и степень интеграции схемы для схемы корреляции на приемной стороне в системе, в которой множество различных последовательностей Задова-Чу или последовательностей GCL назначаются одной соте.
Средство для решения упомянутой проблемы
Способ назначения последовательности настоящего изобретения включает в себя этап назначения, (заключающийся в) назначении комбинации номеров последовательностей из последовательностей Задова-Чу или последовательностей GCL, назначаемых одной соте, имеющих такую связь, что абсолютные значения амплитуд коэффициентов действительной части и мнимой части каждого элемента последовательности равны.
Устройство назначения последовательности настоящего изобретения имеет конфигурацию, включающую в себя секцию назначения последовательности, которая назначает комбинации номеров последовательностей из последовательностей Задова-Чу или обобщенных последовательностей, аналогичных радиоимпульсам с линейной частотной модуляцией (generalized chirp like - последовательностей), которые назначаются одной соте, причем комбинации номеров последовательностей поддерживают такую связь, что абсолютные значения амплитуд коэффициентов действительных частей и мнимых частей элементов в последовательностях равны, и секцию уведомления, в которой существуют соответствия между комбинациями номеров последовательностей и индексами комбинаций, и которая уведомляет об индексе, соответствующем комбинации назначенных номеров последовательностей.
Полезный эффект от изобретения
Настоящее изобретение способствует уменьшению объема вычисления и степени интеграции схемы корреляции на приемной стороне в системе, в которой множество различных последовательностей Задова-Чу или последовательностей GCL назначаются одной соте.
Краткое описание чертежей
Фиг.l - блок-схема, изображающая конфигурацию системы радиосвязи согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
Фиг.2 - блок-схема, изображающая конфигурацию BS, изображенной на фиг.l.
Фиг.3 - блок-схема, изображающая конфигурацию UE согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения.
Фиг.4 - блок-схема, изображающая операции секции назначения последовательности, изображенной на фиг.l.
На фиг.5 изображено, как назначается номер последовательности каждой соте.
На фиг.6 изображено соответствие между номерами последовательностей и индексами.
На фиг.7 изображена внутренняя конфигурация секции обнаружения последовательности преамбулы, изображенной на фиг.2.
На фиг.8 изображено еще одно соответствие между номерами последовательностей и индексами.
Фиг.9 - блок-схема, изображающая конфигурацию системы типа распределенного управления.
Фиг.10 - блок-схема, изображающая конфигурацию секции формирования пакета RA согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.
На фиг.11 изображены пример формирования последовательности ZC в частотной области секцией формирования последовательности ZC, изображенной на фиг.10, и назначение под несущим секцией IDFT.
Фиг.12 - блок-схема, изображающая внутреннюю конфигурацию секции обнаружения последовательности преамбулы согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения.
Фиг.13 - блок-схема, изображающая внутреннюю конфигурацию секции комплексного умножения, изображенной на фиг.12.
Фиг.14 - блок-схема, изображающая конфигурацию секции формирования пакета RA согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения.
На фиг.15 изображено соответствие между m и q согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения.
На фиг.16 изображено соответствие между номерами последовательностей и индексами.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Далее будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения согласно прилагаемым чертежам.
Вариант осуществления 1
Сначала с использованием уравнений будет представлена последовательность Задова-Чу. Последовательность Задова-Чу длины N выражается уравнением 1, когда N является четным числом, и выражается уравнением 2, когда N является нечетным числом.
где k=0, 1, 2..., N-l, "q" - произвольное целое число и "r" - номер последовательности (индекс последовательности). r - взаимно простое к N и положительное целое число меньше N.
Далее, с использованием уравнений будет представлена последовательность GCL. Последовательность GCL длины N выражается уравнением 3, когда N является четным числом, и выражается уравнением 4, когда N является нечетным числом.
i
i
где k=0, 1, 2..., N-l, "q" - произвольное целое число, "r" - взаимно простое к N и положительное целое число меньше N, "b(k mod m)" - произвольное комплексное число и "i"=0, 1..., m-1. Кроме того, при минимизации кросскорреляции между последовательностями GCL, для b(к mod m) используется произвольное комплексное число амплитуды 1.
i
Последовательность GCL является последовательностью, получающейся в результате умножения последовательности Задова-Чу на b(k mod m), и так как вычисление корреляции на приемной сторона аналогично вычислению корреляции последовательности Задова-Чу, то в качестве примера ниже будет описана последовательность Задова-Чу. Кроме того, ниже будет описан случай, где последовательность Задова-Чу, длина последовательности которой N является нечетным и простым числом, будет использована в качестве последовательности преамбулы пакета RA.
Фиг.l является блок-схемой, изображающей конфигурацию системы радиосвязи согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения. На этом чертеже секция 51 управления ресурсом радиосвязи управляет ресурсами радиосвязи, назначаемыми множеству BS (#1 по #M) 100-1 по 100-M, и обеспечена секцией 52 назначения последовательности и секцией 53 уведомления.
Секция 52 назначения последовательности назначает номер последовательности r последовательности Задова-Чу соте, управляемой BS, под ее управлением, и выводит назначенный номер последовательности r в секцию 53 уведомления. Секция 53 уведомления уведомляет об индексе, обозначающем номер последовательности r, выводимый из секции 52 назначения последовательности, станции BS 100-1 по 100-M. Секция 52 назначения последовательности и секция уведомления 53 будут подробно описаны позже.
Станции BS 100-1 по 100-M пересылают индексы, сообщаемые секцией 52 назначения последовательности, в станции UE, находящиеся в их собственных сотах, и обнаруживают последовательности преамбулы, передаваемые из станций UE. Так как все станции BS 100-1 по 100-M имеют идентичную функцию, то будем предполагать, что все упомянутые BS называются BS 100.
Фиг.2 является блок-схемой, изображающей конфигурацию BS 100, изображенной на фиг.l. На этом чертеже секция 101 обработки радиовещательного канала обеспечена секцией 102 формирования радиовещательного канала, секцией 103 кодирования и секцией 104 модулирования. Секция 102 формирования радиовещательного канала формирует радиовещательный канал, который является каналом управления нисходящей линии связи, включающим в себя индекс, сообщаемый секцией 53 уведомления, изображенной на фиг.l. Сформированный радиовещательный канал выводится в секцию 103 кодирования.
Секция 103 кодирования кодирует радиовещательный канал, выведенный из секции 102 формирования радиовещательного канала, и секция 104 модулирования модулирует закодированный радиовещательный канал по схеме модуляции, например BPSK и QPSK. Модулированный радиовещательный канал выводится в секцию 108 мультиплексирования.
Секция 105 обработки передачи данных DL обеспечена секцией 106 кодирования и секцией 107 модулирования и выполняет обработку передачи передаваемых данных DL. Секция 106 кодирования кодирует передаваемые данные DL, и секция 107 модулирования модулирует закодированные передаваемые данные DL по схеме модуляции, например, BPSK и QPSK и выводит модулированные передаваемые данные DL в секцию 108 мультиплексирования.
Секция 108 мультиплексирования выполняет временное мультиплексирование, частотное мультиплексирование, пространственное мультиплексирование или кодовое мультиплексирование радиовещательного канала, выводимого из секции 104 модулирования, и передаваемых данных DL, выводимых из секции 107 модулирования, и выводит мультиплексированный сигнал в радиочастотную передающую секцию 109.
Радиочастотная передающая секция 109 применяет предопределенную обработку радиопередачи, например преобразование D/A, фильтрацию и преобразование с повышением частоты к мультиплексированному сигналу, выведенному из секции 108 мультиплексирования, и передает сигнал, подвергнутый обработке радиопередачи, из антенны 110.
Радиочастотная приемная секция 111 применяет предопределенную обработку радиоприема, например, преобразование с понижением частоты и преобразование A/D к сигналу, принятому через антенну 110, и выводит сигнал, подвергнутый обработке радиоприема, в секцию 112 демультиплексирования.
Секция 112 демультиплексирования разделяет сигнал, выведенный из радиочастотной приемной секции 111, на интервал времени RA и интервал времени данных UL и выводит выделенный интервал времени RA в секцию 114 обнаружения последовательности преамбулы и интервал времени данных UL в секцию 116 демодулирования секции 115 обработки приема данных UL соответственно.
Секция 113 хранения таблицы последовательностей преамбулы сохраняет таблицу последовательностей преамбулы, которая связывает последовательности преамбулы, которые могут быть назначены секцией 52 назначения последовательности, изображенной на фиг.l, эти номера последовательностей и индексы, указывающие на эти комбинации, считывает последовательность преамбулы, соответствующую индексу, сообщаемому из секции 53 уведомления, изображенной на фиг.1, из таблицы и выводит соответствующую последовательность преамбулы в секцию 114 обнаружения последовательности преамбулы.
Секция 114 обнаружения последовательности преамбулы выполняет обработку обнаружения сигнала преамбулы, например обработку корреляции интервала времени RA, выведенного из секции 112 демультиплексирования, с использованием сигнатуры, хранящейся в секции 113 хранения таблицы последовательностей преамбулы, и определяет, была или не была последовательность преамбулы передана из UE. Результат обнаружения (информация обнаружения пакета RA) выводится на более высокий уровень (не изображен).
Секция 115 обработки приема данных UL обеспечена секцией 116 демодулирования и секцией 117 декодирования и выполняет обработку приема данных UL. Секция 116 демодулирования исправляет искажение ответного сигнала трассы распространения данных UL, выводимых из секции 112 демультиплексирования, принимает решение относительно точки сигнала посредством жесткого решения или мягкого решения, в зависимости от схемы модуляции, и секция 117 декодирования выполняет обработку с исправлением ошибок результата решения относительно точки сигнала секции 116 демодулирования и выводит принимаемые данные UL.
Фиг.3 является блок-схемой, изображающей конфигурацию UE 150 согласно варианту осуществления 1 настоящего изобретения. На этом чертеже радиочастотная приемная секция 152 принимает сигнал, передаваемый из BS, изображенной на фиг.l, через антенну 151 и применяет предопределенную обработку радиоприема, например преобразование с понижением частоты и преобразование A/D к принятому сигналу, и выводит сигнал, подвергнутый обработке радиоприема, в секцию 153 демультиплексирования.
Секция 153 демультиплексирования разделяет радиовещательный канал и данные DL, включенные в сигнал, выводимый из радиочастотной приемной секции 152, и выводит выделенные данные DL в секцию 155 демодулирования секции 154 обработки приема данных DL и радиовещательный канал в секцию 158 демодулирования секции 157 обработки приема радиовещательного канала.
Секция 154 обработки приема данных DL обеспечена секцией 155 демодулирования и секцией 156 декодирования и выполняет обработку приема данных DL. Секция 155 демодулирования исправляет искажение ответного сигнала трассы распространения данных DL, выводимых из секции 153 демультиплексирования, принимает решение относительно точки сигнала посредством жесткого решения или мягкого решения, в зависимости от схемы модуляции, и секция 156 декодирования выполняет обработку с исправлением ошибок результата решения относительно точки сигнала из секции 155 демодулирования и выводит принимаемые данные DL.
Секция 157 обработки приема радиовещательного канала обеспечена секцией 158 демодулирования, секцией 159 декодирования и секцией 160 обработки радиовещательного канала и выполняет обработку приема радиовещательного канала. Секция 158 демодулирования исправляет искажение ответного сигнала трассы распространения радиовещательного канала, выводимого из секции 153 демультиплексирования, принимает решение относительно точки сигнала посредством жесткого решения или мягкого решения, в зависимости от схемы модуляции, и секция 159 декодирования выполняет обработку с исправлением ошибок результата решения относительно точки сигнала радиовещательного канала секции 158 демодулирования. Радиовещательный канал, подвергнутый обработке с исправлением ошибок, выводится в секцию 160 обработки радиовещательного канала. Секция 160 обработки радиовещательного канала выводит индекс, включенный в радиовещательный канал, выведенный из секции 159 декодирования, в секцию 161 хранения таблицы последовательностей преамбулы и другие радиовещательные каналы на более высокий уровень (не изображен).
Секция 161 хранения последовательности преамбулы сохраняет таблицу последовательностей преамбулы секции 113 хранения таблицы последовательностей преамбулы BS 100, изображенной на фиг.2. Соответственно, секция 161 хранения последовательности преамбулы сохраняет таблицу последовательностей преамбулы, которая связывает последовательности преамбулы, которые могут быть назначены секцией 52 назначения последовательности, изображенной на фиг.1, с этими номерами последовательностей и индексами, указывающими на эти комбинации. Далее секция 161 хранения последовательности преамбулы выводит последовательность преамбулы, связанную с индексом, выведенным из секции 160 обработки радиовещательного канала, в секцию 162 формирования пакета RA.
После получения команды передачи пакета RA с более высокого уровня (не изображен) секция 162 формирования пакета RA выбирает одну из доступных последовательностей преамбулы из секции 161 хранения таблицы последовательностей преамбулы, формирует пакет RA с включением выбранной последовательности преамбулы и выводит сформированный пакет RA в секцию 166 мультиплексирования.
Секция 163 обработки передачи данных UL обеспечена секцией 164 кодирования и секцией 165 модулирования и выполняет обработку передачи передаваемых данных UL. Секция 164 кодирования кодирует передаваемые данные UL, и секция 165 модулирования модулирует закодированные передаваемые данные UL по схеме модуляции, например, BPSK и QPSK и выводит модулированные передаваемые данные UL в секцию 166 мультиплексирования.
Секция 166 мультиплексирования мультиплексирует пакет RA, выводимый из секции 162 формирования пакета RA, и передаваемые данные UL, выводимые из секции 165 модулирования, и выводит мультиплексированный сигнал в радиочастотную передающую секцию 167.
Радиочастотная передающая секция 167 применяет предопределенную обработку радиопередачи, например преобразование D/A, фильтрацию и преобразование с повышением частоты к мультиплексированному сигналу, выведенному из секции 166 мультиплексирования, и передает сигнал, подвергнутый обработке радиопередачи из антенны 151.
Далее будут рассмотрены операции секции 52 назначения последовательности, изображенной на фиг.1, с использованием фиг.4. На фиг.4, на этапе (в дальнейшем сокращенно "ST") 201 инициализируются счетчик a и текущее количество назначенных последовательностей p (a=l, p=0). Кроме того, предположим, что количество последовательностей, назначаемых одной соте, равно K.
На ST202 принимается решение, совпадает или не совпадает текущее количество назначенных последовательностей p с количеством последовательностей, назначаемых одной соте, K. Если эти количества совпадают, так как текущее количество назначенных последовательностей p стало равно количеству последовательностей, назначаемых одной соте, K, то обработка назначения последовательности заканчивается, и если эти количества не совпадают, то назначение последовательности все еще необходимо выполнять, и, следовательно, процесс переходит к ST203.
На ST203 принимается решение, равно или не равно 1 значение, получающееся в результате вычитания текущего количества назначенных последовательностей p из количества последовательностей, назначаемых одной соте, К. Процесс переходит к ST207, если это значение равно 1, или переходит к ST204, если это значение не равно 1.
На ST204 принимается решение, уже были или не были назначены номера последовательностей r=a и r=N-a, и процесс переходит к ST205, если, по меньшей мере, один из номеров последовательностей r=a или r=N-a уже был назначен или переходит к ST206, если еще не был назначен.
На ST205, так как принято решение на ST204, заключающееся в том, что один или оба r=a и r=N-a уже был/были назначены, то счетчик a увеличивается (обновляется до a=a+l), и процесс возвращается к ST204.
На ST206 назначаются номера последовательностей r=a и r=N-a, относительно которых на ST204 принято решение не назначать их какой-либо соте, текущее количество назначенных последовательностей p обновляется до p=p+2, и счетчик a увеличивается (обновляется до a=a+l), и процесс возвращается к ST202.
На ST207 счетчик a на ST203 инициализирован в a=l, и на ST208 принимается решение, уже был или не был назначен номер последовательности r=a. Процесс переходит к ST210, если номер последовательности r=a уже был назначен, или переходит к ST209, если он еще не был назначен.
На ST209 назначается номер последовательности r=a, относительно которого на ST208 принято решение не назначать его, и обработка назначения последовательности заканчивается.
На ST210, так как на ST208 было принято решение, заключающееся в том, что номер последовательности r=a был назначен, принимается решение, был или не был уже назначен номер последовательности r=N-a. Процесс переходит к ST211, если уже был назначен или переходит к ST212, если еще не был назначен.
На ST211, так как на ST210 было принято решение, заключающееся в том, что номер последовательности r=N-a был уже назначен, то счетчик a увеличивается (обновляется до a=a+1), и процесс возвращается к ST208.
На ST212 назначается номер последовательности r=N-a, относительно которого на ST210 принято решение не назначать его, и обработка назначения последовательности заканчивается.
Из последовательностей, которым нельзя подобрать пару, когда количество назначаемых последовательностей является нечетным числом, процедура поиска среди последовательностей, которые будут назначены в порядке возрастания номеров последовательностей, представлена в ST208 по ST211, но последовательности, которые еще не были назначены, также могут выбираться и назначаться случайным образом.
1
2
1
1
2
2
Выполнение такой обработки назначения последовательности обеспечивает возможность выполнения назначения последовательности так, как показано на фиг.5. На фиг.5A изображен случай, где каждой соте назначаются четыре последовательности (четное число) (здесь BS#1 и BS#2). Соответственно, номера последовательностей r=1, 2, N-l и N-2 назначаются BS#1, и номера последовательностей r=3, 4, N-3 и N-4 назначаются BS#2. Когда количество назначаемых последовательностей 2 или больше, а, a... каждой пары (а, N-a), (a, N-a)..., которые должны быть назначены, могут выбираться произвольным образом из доступных последовательностей.
С другой стороны, на фиг.5B изображен случай, где каждой соте назначаются три последовательности (нечетное число). Соответственно, номера последовательностей r=1, 2 и N-l назначаются BS#1, и номера последовательностей r=3, N-3 и N-2 назначаются BS#2. Когда количество назначаемых последовательностей является нечетным числом, r=a и r=N-a назначаются в паре, и последовательности выбираются на основе предопределенного правила выбора и назначаются последовательностям, которым нельзя подобрать пару.
Далее будет описан способ уведомления об индексах секцией 53 уведомления. Индексы определяются согласно таблице, представленной на фиг.6, для номеров последовательностей, назначенных каждой соте секцией 52 назначения последовательности. На фиг.6, пара номеров последовательностей r=1 и N-1 связана с индексом 1, и пара номеров последовательности r=2 и N-2 связана с индексом 2. Пары номеров последовательностей связываются с индексами от индекса 3 и далее аналогично. "floor (нижний предел) (N/2)" на чертеже обозначает целое число, не превосходящее N/2.
Индексы, определенные таким образом, передаются из BS в станции UE через радиовещательные каналы. На стороне UE также обеспечена идентичная таблица, представленная на фиг.6, и там можно идентифицировать пары доступных номеров последовательностей с использованием сообщенных индексов.
Следовательно, с назначением одного индекса паре номеров последовательностей r=a и r=N-a можно уменьшать количество битов сигнализации, необходимых для уведомления.
Кстати, также можно выбрать другой способ уведомления, например, назначение индексов номерам последовательностей по одному и уведомление об этих индексах.
Кроме того, количество битов сигнализации, необходимых для уведомления, также можно уменьшать посредством увеличения номера последовательности, назначаемого одному индексу, как например 4, 8...
Далее, будет описана секция 114 обнаружения последовательности преамбулы, изображенная на фиг.2. На фиг.7 изображена внутренняя конфигурация секции 114 обнаружения последовательности преамбулы, изображенной на фиг.2. Здесь иллюстрируется случай, где длина последовательности N=11.
k
k
r=a
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
r=N-a
r=a
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
На фиг.7, при предположении, что входным сигналом из устройства задержки D является r(k)=a+jb, и каждый коэффициент последовательности Задова-Чу с номером последовательности r=a равен a*(к)=c+jd, секция x комплексного умножения предполагает результат вычисления в отношении корреляции на стороне последовательности r=a, как ac-bd+j(bc+ad). С другой стороны, каждый коэффициент последовательности Задова-Чу с номером последовательности r=N-a равен a*(к)=(a*(k))*=c-jd, и результат вычисления в отношении корреляции на стороне последовательности r=N-a равен ac+bd+j(bc-ad).
k
k
k
k
k
k
k
k
Следовательно, ac, bd, bc и ad результата операции умножения, выполненной для получения значения корреляции на стороне последовательности r=a, могут быть использованы для вычисления значения корреляции на стороне последовательности r=N-a, и, следовательно, можно уменьшить объем операции умножения и уменьшить степень интеграции схемы (количество умножителей).
r
r
Как очевидно из фиг.7, так как одна последовательность Задова-Чу находится в связи с четно-симметричной последовательностью (каждый элемент последовательности равен a(к)=a(N-1-к)), то коррелятор выполняет обработку умножения с суммированием элементов к и N-l-k до выполнения операции умножения, и может тем самым также вдвое уменьшить количество умножений (количество умножителей).
Следовательно, когда одной соте назначается множество различных последовательности Задова-Чу, в настоящем варианте осуществления последовательности назначаются в таких комбинациях, что связь поддерживает то, что элементы последовательностей являются комплексно сопряженными друг к другу, и можно тем самым уменьшить объем вычисления и степень интеграции схемы корреляции на приемной стороне без ухудшения характеристик обнаружения последовательностей.
В настоящем варианте осуществления был рассмотрен случай, где длина последовательности N является простым числом (нечетное число), но длина последовательности N может также не быть простым числом (или нечетное или четное число). Когда длина последовательности N не является простым числом, номер последовательности r, имеющей оптимальные характеристики автокорреляции, которые могут использоваться во всей системе, должен быть взаимно простым к длине последовательности N.
Когда длина последовательности N является четным числом, предположим, что правилом назначения последовательности преамбулы является r=a -> r=N-a-> r=N/2-a -> r=N/2+a (где l≤a≤N/2-1, кроме того, порядок назначения может быть произвольным) и тем самым можно выполнять вычисление корреляции четырех различных последовательностей с объемом операции умножения (количество умножителей), соответствующим одной последовательности. Так как поддерживается связь, при которой последовательности r=a и r=N/2-a являются комплексно сопряженными друг к другу, и связь поддерживает между r=a и r=N/2-a то, что значения действительной части и мнимой части меняются местами, и их знаки различны, то результат операции умножения может использоваться как есть. Следовательно, объем операции умножения и количество умножителей одной последовательности может быть уменьшено примерно до 1/4. Кроме того, когда длина последовательности N является четным числом, с назначением одного индекса для комбинации из четырех последовательностей r=(а, N-а, N/2-а, N/2+а), как изображено на фиг.8, в качестве способа уведомления о назначении последовательности, количество битов, требуемых для уведомления о назначении последовательности, может также быть уменьшено.
Кроме того, последовательность преамбулы, используемая в произвольном доступе, была описана в настоящем варианте осуществления как пример, но настоящее изобретение не ограничивается этим и также применимо для случая, где в одной BS используется множество последовательности Задова-Чу или последовательностей GCL в качестве известных сигналов. Такие известные сигналы включают в себя опорный сигнал оценки канала и пилот-сигнал для синхронизации нисходящей линии связи (канал синхронизации).
Кроме того, в настоящем варианте осуществления описана конфигурация системы с централизованным типом управления, в которой существует одна секция 52 назначения последовательности для множества BS, как изображено на фиг.1, но система может также использовать конфигурацию систем с распределенным типом управления, как изображено на фиг.9, в которой каждая BS обеспечена секцией назначения последовательности, и обмен информацией происходит так, чтобы среди множества BS назначались взаимно различные номера последовательности r из последовательностей Задова-Чу.
Кроме того, хотя в настоящем варианте осуществления описаны комплексно сопряженные величины, настоящее изобретение не ограничивается этим до тех пор, пока поддерживается такая связь, что абсолютные значения амплитуд коэффициентов действительной части и мнимой части равны.
Вариант осуществления 2
В варианте осуществления 1 был описан случай, где последовательности преамбулы формируются и обнаруживаются во временной области, и в варианте осуществления 2 настоящего изобретения будет описан случай, где последовательности преамбулы формируются и обнаруживаются в частотной области.
Конфигурация UE согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения аналогична конфигурации UE варианта осуществления 1, изображенной на фиг.3, и будет, следовательно, описана с использованием фиг.3.
Фиг.10 является блок-схемой, изображающей конфигурацию секции 162 формирования пакета RA согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения. На этом чертеже секция 162 формирования пакета RA обеспечена секцией 171 формирования последовательности ZC, секцией 172 IDFT и секцией 173 добавления CP.
Секция 171 формирования последовательности ZC формирует последовательность Задова-Чу в частотной области и выводит соответствующие коэффициенты (символы) сформированной последовательности Задова-Чу в предопределенные поднесущие секции 172 IDFT.
Секция 172 IDFT применяет обратное дискретное преобразование Фурье (IDFT) к входной сигнальной последовательности, включающей в себя последовательности Задова-Чу, выведенные из секции 171 формирования последовательности ZC в предопределенные поднесущие, и NULL (значение: 0), переносимое на оставшихся поднесущих, и выводит сигнал временной области в секцию 173 добавления CP.
Секция 173 добавления CP присоединяет циклический префикс (CP) к сигналу временной области, выведенному из секции 172 IDFT, и выводит сигнал временной области в секцию 166 мультиплексирования. Здесь, "CP" относится к части последовательности, дублирующей предопределенную длину сигнальной последовательности с конца сигнала временной области, выведенного из секции 172 IDFT, добавляемой к заголовку сигнала временной области. Кстати, секция 173 добавления CP может не включаться.
Далее с использованием фиг.11 будут описаны формирование последовательности Задова-Чу в частотной области секцией 171 формирования последовательности ZC, изображенной на фиг.10, и пример назначения поднесущим секцией 172 IDFT.
Сначала, с использованием уравнений будет представлена последовательность Задова-Чу, формируемая в частотной области секцией 171 формирования последовательности ZC. Последовательность Задова-Чу длины N выражается уравнением 5, когда N является четным числом, и выражается уравнением 6, когда N является нечетным числом.
Здесь, хотя упомянутые уравнения являются идентичными уравнениям последовательности Задова-Чу в варианте осуществления 1, так как последовательность Задова-Чу будет определена в частотной области, то упомянутые уравнения будут переопределены с использованием других символов для отличия от определения во временной области варианта осуществления 1.
где n=0, 1, 2,…,N-l, "q" - произвольное целое число, "u" - номер последовательности (индекс последовательности) и N - взаимно простое к N и целое число меньше N. Последовательность Задова-Чу, сформированная в частотной области, выраженная уравнением 5 и уравнением 6, может с применением преобразования Фурье быть преобразована в последовательность Задова-Чу, сформированную во временной области. Соответственно, последовательность Задова-Чу, сформированная в частотной области, также соответствует последовательности Задова-Чу во временной области.
u
u
u
u
u
Как изображено на фиг.11, соответствующие коэффициенты C(n) последовательности Задова-Чу, сформированной на основе уравнения 5 или уравнения 6 в секции 171 формирования последовательности ZC, упорядочиваются по поднесущим секции 172 IFFT в порядке C(0), C(1), C(2),..., C(N-1). На оставшихся поднесущих секции 172 IFFT обычно устанавливается NULL (отсутствие входного сигнала или значение 0).
Операции секции 52 назначения последовательности настоящего варианта осуществления (см. фиг.1) идентичны операциям варианта осуществления 1 по фиг.4, за исключением того, что символ, обозначающий номер последовательности изменен с r на u. Кроме того, способ уведомления об индексах секции 53 уведомления также идентичен способу варианта 1, и когда одной соте всегда назначается четное количество последовательностей, то можно уменьшить требуемое количество битов, когда о назначении последовательности уведомляют посредством задания одного индекса паре последовательностей u=a и u=N-a.
Также можно дополнительно уменьшить требуемое количество битов, когда о назначении последовательности уведомляют посредством установки 4, 8,... как пар номеров последовательностей, назначенных одному индексу.
Так как конфигурация BS согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения аналогична конфигурации варианта осуществления 1, изображенной на фиг.2, то для ее описания будет использоваться фиг.2.
Фиг.12 является блок-схемой, изображающей внутреннюю конфигурацию секции 114 обнаружения последовательности преамбулы согласно варианту осуществления 2 настоящего изобретения. На этом чертеже секция 114 обнаружения последовательности преамбулы обеспечена секцией 181 DFT, секциями 182-1 по 182-N-l комплексного умножения и секциями 183-1 и 183-2 IDFT. Здесь в качестве примера иллюстрируется случай, где длина последовательности N=11.
Секция 181 DFT применяет дискретное преобразование Фурье (DFT) к принятому сигналу, выведенному из секции 112 демультиплексирования, и выводит сигнал частотной области в секции 182-1 по 182-N-l комплексного умножения и секции 183-1 и 183-2 IDFT.
Кстати, обработка DFT и обработка IDFT могут быть заменены обработкой FFT (быстрое преобразование Фурье) и обработкой IFFT (обратное быстрое преобразование Фурье) соответственно.
u=a
u=a
u=a
u=a
Здесь, при предположении о том, что сигналом частотной области, выводимым из секции 181 DFT, является X(n)=Re{X(n)}+jIm{X(n)}, если каждый коэффициент последовательности Задова-Чу с номером последовательности u=a равен C*(n)=Re{C*(n)}+jIm{C*(n)}, то результатом вычисления Y(n) в отношении корреляции на стороне последовательности u=a секций 182-1 по 182-N-l комплексного умножения является результат, представленный в следующем уравнении 7.
u=N-a
u=a
u=a
u=a
u=N-a
С другой стороны, каждый коэффициент последовательности Задова-Чу с номером последовательности u=N-a равен C*(n)=(C*(n))*=Re{C*(n)}-jIm{C*(n)}, и результатом вычисления Y(n) в отношении корреляции на стороне последовательности u=N-a является результат, представленный в следующем уравнении 8.
u=a
Фиг.13 является блок-схемой, изображающей внутреннюю конфигурацию секции 182-n комплексного умножения (l≤n≤N-l), изображенной на фиг.12. На этом чертеже в секции 191-1 умножения Re{X(n)} умножается на Re{C*(n)}, и результат умножения выводится в секции 192-1 и 192-3 суммирования.
u=a
В секции 191-2 умножения Im{X(n)} умножается на Im{C*(n)}, и результат умножения выводится в секции 192-1 и 192-3 суммирования.
u=a
Кроме того, в секции 191-3 умножения Im{X(n)} умножается на Re{C*(n)}, и результат умножения выводится в секции 192-2 и 192-4 суммирования.
u=a
Кроме того, в секции 191-4 умножения Re{X(n)} умножается на Im{C*(n)}, и результат умножения выводится в секции 192-2 и 192-4 суммирования.
u=a
u=N-a
В секции 192-1 суммирования суммируются результаты умножения, выведенные из секций 191-1 и 191-2 умножения, и выводится результат суммирования Re{Y(n)}. С другой стороны, в секции 192-3 суммирования суммируются результаты умножения, выведенные из секций 191-1 и 192-2 умножения, и выводится результат суммирования Re{Y(n)}.
u=a
u=N-a
Кроме того, в секции 192-2 суммирования суммируются результаты умножения, выведенные из секций 191-3 и 191-4 умножения, и выводится результат суммирования Im{Y(n)}. Кроме того, в секции 192-4 суммирования суммируются результаты умножения, выведенные из секций 191-3 и 192-4 умножения, и выводится результат суммирования Im{Y(n)}.
Внутренняя конфигурация секции 182-n комплексного умножения, изображенной на фиг.13, идентична конфигурации секции комплексного умножения варианта осуществления 1, изображенной на фиг.7.
u=a
u=a
u=a
u=a
Следовательно, результаты операций умножения, выполняемых для получения значения корреляции на стороне последовательности r=a, Re{X(n)}•Re{C*(n)}, Im{X(n)}•Im{C*(n)}, Im{X(n)}•Re{C*(n)} и Re{X(n)}•Im{C*(n)} могут использоваться для вычисления значения корреляции на стороне последовательности r=N-a, и тем самым можно уменьшить объем операции умножения и уменьшить степень интеграции схемы (количество умножителей).
u
u
Когда N является нечетным числом и q=0, так как одна последовательность Задова-Чу находится в отношении четно-симметричной последовательности (каждый элемент последовательности равен C(n)=C(N-l-k)), то коррелятор выполняет обработку суммирования элементов k и N-l-k до операции умножения, и тем самым можно также вдвое уменьшить количество умножений (количество умножителей).
u
Следовательно, при назначении множества различных последовательностей Задова-Чу одной соте, в варианте осуществления 2 объединяются и назначаются номера последовательностей, имеющие такую связь, что абсолютные значения амплитуды коэффициентов действительной части и мнимой части последовательности, каждый элемент которой равен C(n), равны (или комплексно сопряженные друг к другу), и можно тем самым уменьшить объем вычисления и степень интеграции схемы корреляции в частотной области на приемной стороне без ухудшения характеристик обнаружения последовательности.
В настоящем варианте осуществления был рассмотрен случай, где длина последовательности N является простым числом (нечетное число), но длина последовательности N может также не быть простым числом (или нечетное или четное число). Однако когда длина последовательности N является четным числом, предположим, что правилом назначения последовательности преамбулы является u=a-> u=N-a-> u=N/2-a-> u=N/2+a (где l≤a≤N/2-1, кроме того, порядок назначения может быть произвольным), и тем самым можно выполнить вычисление корреляции четырех различных последовательностей с объемом операции умножения (количество умножителей) для одной последовательности. Следовательно, объем операции умножения и количество умножителей одной последовательности можно уменьшить приблизительно до 1/4. Кроме того, когда длина последовательности N является четным числом, можно также уменьшить количество битов, требуемых для уведомления о назначении последовательности, посредством назначения одного индекса четырем комбинациям последовательностей u=(a, N-a, N/2-а, N/2+а) в качестве способа уведомления о назначении последовательности, как в случае по фиг.8.
Вариант осуществления 3
В варианте осуществления 3 настоящего изобретения будет описан случай, где последовательности преамбулы формируются во временной области, и последовательности преамбулы обнаруживаются в частотной области.
Так как конфигурация UE согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения аналогична конфигурации варианта осуществления 1, изображенной на фиг.3, то для ее описания будет использоваться фиг.3.
Фиг.14 является блок-схемой, изображающей конфигурацию секции 162 формирования пакета RA согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения. Фиг.14 отличается от фиг.10 тем, что добавлена секция 202 N-точечного DFT, и секция 171 формирования последовательности ZC заменена на секцию 201 формирования последовательности ZC.
Секция 201 формирования последовательности ZC формирует последовательность Задова-Чу во временной области и выводит каждый коэффициент (символ) сформированной последовательности Задова-Чу в секцию 202 N-точечного DFT.
Секция 202 N-точечного DFT имеет количество точек, идентичное длине последовательности N последовательности Задова-Чу, преобразует последовательности Задова-Чу в N точках, выведенных из секции 201 формирования последовательности ZC, к частотным составляющим и выводит частотные составляющие в предопределенные поднесущие секции 172 IDFT.
Кстати, на фиг.14 изображен пример конфигурации DFT-S-OFDM (дискретное преобразование Фурье-расширение-мультиплексирование с ортогональным частотным разделением), и сигнал временной области последовательности Задова-Чу, которая будет выводиться из секции 201 формирования последовательности ZC в секцию 173 добавления CP, можно формировать непосредственно без использования секции 202 N-точечного DFT и секции 172 IDFT.
Операции 52 секции назначения последовательности (см. фиг.1) согласно настоящему варианту осуществления идентичны операциям в варианте осуществления 1 при номерах последовательности r=a и r=N-a, назначаемых в парах, и отличаются в уравнении последовательности Задова-Чу, сформированной в секции 201 формирования последовательности ZC.
Для большей определенности, последовательность Задова-Чу, формируемая во временной области секцией 201 формирования последовательности ZC, назначается так, чтобы "последовательность r=a и последовательность, получающаяся в результате циклического сдвига r=N-a на m", или "последовательность, получающаяся в результате циклического сдвига r=a на m и последовательность r=N-a" образовывали пару.
Здесь, m изменяется в зависимости от значения q в уравнениях 1 по 4. На фиг.15 изображена связь между m и q, когда длина последовательности N является нечетным числом. Например, m=N-l (=-l), когда q=0 и m=N-3 (=-3), когда q=l.
Когда длина последовательности N является простым числом и q=0, последовательность Задова-Чу, формируемая во временной области секцией 201 формирования последовательности ZC, определяется следующим уравнением 9 из уравнения 2, когда последовательность r=a образует пару с последовательностью, получающейся в результате циклического сдвига r=N-a на m.
Здесь, так как modN можно опустить, то уравнение 9 может быть выражено следующим уравнением 10.
Аналогично, случай, где последовательность, получающаяся в результате циклического сдвига r=a на m, образует пару с последовательностью r=N-a, может быть выражен следующим уравнением 11.
где k=0, 1, 2, N-l и "r" - номер последовательности (индекс последовательности). Кроме того, r - взаимно простое с N и целое число меньше N.
Далее будет описан способ уведомления об индексе секции 53 уведомления согласно варианту осуществления 3 настоящего изобретения. Индексы определяются для номеров последовательностей, назначенных каждой соте секцией 52 назначения последовательности, согласно таблице, представленной на фиг.16. На фиг.16, номер последовательности r=l, N-l и величина начального сдвига m связаны с индексом 1, и номер последовательности r=2, N-2, и величина начального сдвига m связаны с индексом 2. Аналогичные связи также выполнены с индексами от индекса 3 и далее. На чертеже "floor(N/2)" обозначает целое число, не превосходящее N/2.
Индексы, определенные таким образом, передаются в станции UE из BS через радиовещательные каналы. На стороне UE также может быть обеспечена идентичная таблица, представленная на фиг.16, и там идентифицируется пара доступных номеров последовательностей с использованием сообщенных индексов.
r
Следовательно, при назначении множества различных последовательностей Задова-Чу одной соте, в варианте осуществления 3 назначаются номера последовательностей в таких комбинациях, что связь поддерживает то, что абсолютные значения амплитуд коэффициентов действительной части и мнимой части последовательности Задова-Чу, которая определена во временной областиии в которой каждый элемент равен C(k), равны или являются комплексно сопряженными друг к другу, и также задается предопределенная величина начального циклического сдвига одной или обеих последовательностей, назначенных в паре, и можно тем самым уменьшить объем вычисления и степень интеграции схемы корреляции в частотной области на приемной стороне без ухудшения характеристик обнаружения последовательности.
Посредством настоящего варианта осуществления был описан случай как пример, где последовательность Задова-Чу определена во временной области, и обнаружение преамбулы выполняется в частотной области (вычисление корреляции в частотной области), но в случае, где последовательность Задова-Чу определена в частотной области, и обнаружение преамбулы выполняется во временной области (вычисление корреляции во временной области), как в случае варианта осуществления 3, также можно поддерживать такую связь, что абсолютные значения амплитуд коэффициентов действительной части и мнимой части равны в отношении коэффициентов двух последовательностей Задова-Чу во временной области, посредством назначения последовательности Задова-Чу так, чтобы "последовательность u=a и последовательность, получающаяся в результате циклического ссдвига u=N-a на +a", или "последовательность, получающаяся в результате циклического сдвига u=a на -a, и последовательность u=N-a" образовывали пару. Посредством этого можно уменьшить объем вычисления и степень интеграции схемы корреляции во временной области на приемной стороне.
Кроме того, в вышеописанных вариантах осуществления был рассмотрен случай, где используются последовательности Задова-Чу, но настоящее изобретение не ограничивается этим, и также могут использоваться последовательности GCL.
Посредством вышеописанных вариантов осуществления конфигурации, где секция 52 назначения последовательности и секция 53 уведомления включены в секцию 51 управления ресурсом радиосвязи или BS, были рассмотрены в качестве примера, но настоящее изобретение не ограничивается этим, и настоящее изобретение также применимо к любым другим устройствам, например, ретрансляционной станции и UE, которые включают в себя секцию 52 назначения последовательности и секцию 53 уведомления и могут уведомлять об индексах, обозначающих номер последовательности r.
Кроме того, вышеописанные варианты осуществления были рассмотрены с использованием базовой станции (BS) и терминальной станции (UE) в качестве примера, и базовая станция может также называться точкой доступа (AP), ретрансляционной станцией, релейным терминалом, узлом В, усовершенствованным узлом B (eNode B) и т.п. Кроме того, терминальная станция может также называться подвижной станцией (MS), станцией, UE (абонентским оборудованием), абонентским окончанием (ТЕ), ретрансляционной станцией, релейным терминалом и т.п.
В вышеописанных вариантах осуществления был рассмотрен случай, где настоящее изобретение сконфигурировано посредством аппаратных средств в качестве примера, но настоящее изобретение может также быть реализовано программными средствами.
Кроме того, каждый функциональный блок, используемый для пояснения вышеописанных вариантов осуществления, как правило, реализуется как LSI (БИС, большая интегральная схема), которая является интегральной схемой. Они могут быть интегрированы в однокристальной ИС по отдельности или могут быть интегрированы в однокристальной ИС и включать в себя несколько или все функциональные блоки. Здесь используется термин БИС, но этим термином может также быть "IC" ("ИС"), "системная БИС", "супер-БИС" или "ультра-БИС", в зависимости от различия в степени интеграции.
Кроме того, способ реализации интегральной схемы не ограничивается БИС, она может также быть реализована посредством специализированной схемы или универсального процессора. Также можно использовать FPGA (программируемую пользователем вентильную матрицу), которая может быть программируемым или реконфигурируемым процессором, соединения или параметры настройки фрагментов схемы в БИС которого можно реконфигурировать после изготовления БИС.
Кроме того, если с продвижением полупроводниковых технологий и других производных технологий появится технология реализации интегральной схемы, которая может заменять БИС, то, конечно, можно интегрировать функциональные блоки с использованием этой технологии. Можно рассмотреть возможность применения биотехнологии и т.п.
Раскрытия японской патентной заявки № 2006-269327, поданной 29 сентября 2006 г., и японской патентной заявки № 2006-352897, поданной 27 декабря 2006 г., включающих в себя описание изобретения, чертежи и реферат, полностью включены в этот документ по ссылке.
Промышленная применимость
Способ назначения последовательности и устройство назначения последовательности согласно настоящему изобретению могут уменьшить объем вычисления и степень интеграции схемы корреляции на приемной стороне в системе, в которой одной соте назначается множество различных последовательностей Задова-Чу или последовательностей GCL, и применимы к, например, системе мобильной связи.