CN102932088B - 基站装置和基站装置执行的通信方法 - Google Patents

Abstract

公开了基站装置和基站装置执行的通信方法，所述基站装置，包括：发送单元，用于广播有关在小区内能够使用的序列的信息，所述在小区内能够使用的序列是由下列数式定义的序列或由对所述数式进行了循环移位的数式定义的序列，包括r＝a的序列和r＝N－a的序列，其中，k＝0、1、2…、N－1、q为整数；数式接收单元，接收所述在小区内能够使用的序列中所包含的一个序列。

Description

基站装置和基站装置执行的通信方法

本申请是以下专利申请的分案申请：

申请号：200780035701.7

申请日：2007年9月28日

发明名称：序列分配方法和序列分配装置

技术领域

本发明涉及将Zadoff-Chu序列或GCL(GeneralizedChirpLike：广义线性调频)序列分配给小区的序列分配方法和序列分配装置。

背景技术

在以蜂窝通信系统为代表的移动通信系统或者无线LAN(LocalAreaNetwork：局域网)系统中，在发送区域中设置随机访问(randomaccess)区域。在终端(以下称为“UE”)对基站(以下称为“BS”)最初请求连接时，或者在BS等分配UE的发送时间和发送频带的集中管理系统中进行新的频带分配请求时，该随机访问区域被设置在上行线路的发送区域。另外，基站有时被称为访问点(accesspoint)或NodeB。

另外，在目前正在进行标准化的3GPPRANLTE等的使用了TDMA(TimeDivisionMultipleAccess：时分多址访问)的系统中，在最初请求连接时(不仅在UE的电源接通时，而且在越区切换时、一定期间没有进行通信时、因信道的状况脱离同步时等，没有建立上行线路的发送定时同步时)，在进行上行发送定时同步取得、至BS的连接请求(AssociationRequest)、或者频带分配请求(ResourceRequest)的最初的处理中，利用随机访问。

在随机访问区域(以下，称为“RA时隙”)发送的随机访问突发(randomaccessburst)(以下，称为“RA突发”)与被调度的其他信道不同，由于特征标记(Signature)序列的冲突(多个UE使用相同的RA时隙发送同一特征标记序列)或特征标记序列之间的干扰而出现接收差错以及重发。若出现RA突发的冲突或者接收差错，则包含RA突发的上行发送定时同步取得以及至BS的连接请求处理的处理延迟变大。因此，要求降低特征标记序列的冲突率以及提高特征标记序列的检测特性。

作为提高特征序列的检测特性的方法，正在研究从自相关特性较低而且序列间的互相关特性也较低的GCL序列或Zadoff-Chu序列，生成特征标记序列。另外，将构成随机访问信道的、在发送端和接收端之间已知的信号序列称为前置码(preamble)，一般地，前置码由自相关特性和互相关特性良好的信号序列构成。另外，特征标记是一个一个的前置码图案(preamblepattern)，这里，假设特征标记序列与前置码图案意义相同。

在非专利文献1至3中，作为RA突发的前置码，利用序列长度N为质数的Zadoff-Chu序列或GCL序列。这里，通过使序列长度N为质数，能够利用自相关特性和互相关特性最合适的N－1个序列，在能够利用的序列中，任意两个序列间的互相关特性成为最合适(相关振幅值√N为固定)。因此，系统能够将可以用作前置码的Zadoff-Chu序列中的任意的序列，分配给各个小区。

[非专利文献1]R1－062174,Panasonic,NTTDoCoMo“RandomaccesssequencecomparisonforE－UTRA”

[非专利文献2]R1－061816,Huawei,“ExpandedsetsofZCZ－GCLrandomaccesspreamble”

[非专利文献3]R1－062066,Motorola,“PreambleSequenceDesignforNon－SynchronizedRandomAccess”

发明内容

本发明要解决的问题

然而，因为Zadoff-Chu序列或GCL序列是，构成序列的各个元素为复数的复数代码序列，所以在接收端的进行码检测所需的相关电路(匹配滤波器)中，需要对序列的每个元素进行复数乘法运算，运算量很多，电路规模也增大。另外，若在一个小区内所利用的不同Zadoff-Chu序列或GCL序列的数目增加，则为了检测前置码需要，进行与序列的数目对应的相关运算，因此运算量及电路规模与分配序列数成比例。

本发明的目的是提供序列分配方法和序列分配装置，能够削减在对一个小区分配多个不同的Zadoff-Chu序列或GCL序列的系统中的、接收端的相关电路的运算量及电路规模。

解决问题的方案

根据本发明一实施例，提供了基站装置，包括：发送单元，用于广播有关在小区内能够使用的序列的索引；以及

接收单元，接收所述在小区内能够使用的序列中的一个序列，

所述在小区内能够使用的序列是由下列数式定义的序列或由对所述数式进行了循环移位的数式定义的序列，包括处于复数共轭关系的r＝a的序列和r＝N－a的序列，r＝a的序列和r＝N－a的序列与一个所述索引关联对应，其中，k＝0、1、2…、N－1，而且q为整数，N为序列长度，

数式

$c_r\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}(\frac{k(k+1)}{2}+qk)\}.$

根据本发明另一实施例，提供了由基站装置执行的通信方法，包括以下步骤：

对有关在小区内能够使用的序列的索引进行广播的步骤；以及

接收所述在小区内能够使用的序列中的一个序列的步骤，

所述在小区内能够使用的序列是由下列数式定义的序列或由对所述数式进行了循环移位的数式定义的序列，包括处于复数共轭关系的r＝a的序列和r＝N－a的序列，r＝a的序列和r＝N－a的序列与一个所述索引关联对应，其中，k＝0、1、2…、N－1，而且q为整数，N为序列长度，

数式

$c_r\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}(\frac{k(k+1)}{2}+qk)\}.$

本发明的序列分配方法包括：分配步骤，对于分配给一个小区的Zadoff-Chu序列或GCL序列，将序列的各个元素的实部和虚部的系数的振幅的绝对值为相等关系的序列号的组合进行分配。

本发明的序列分配装置采用的结构包括：序列分配单元，对于分配给一个小区的Zadoff-Chu序列或GCL序列，将序列的各个元素的实部和虚部的系数的振幅的绝对值为相等关系的序列号的组合进行分配；以及通知单元，具有序列号的组合与所述组合的索引之间的对应关系，通知所述索引。

本发明的有益效果

根据本发明，能够削减在对一个小区分配多个不同的Zadoff-Chu序列或GCL序列的系统中的、接收端的相关电路的运算量及电路规模。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的无线通信系统的结构的方框图。

图2是表示图1所示的BS的结构的方框图。

图3是表示本发明实施方式1的UE的结构的方框图。

图4是表示图1所示的序列分配单元的动作的流程图。

图5A和5B表示对各个小区分配序列号的情况。

图6是表示序列号与索引的对应关系的图。

图7是表示图2所示的前置码序列检测单元的内部结构的图。

图8是表示序列号与索引的其他对应关系的图。

图9是表示分散管理型系统结构的方框图。

图10是表示本发明实施方式2的RA突发生成单元的结构的方框图。

图11是用于说明图10所示的ZC序列生成单元的频域中的ZC序列的生成，以及IDFT单元对副载波的分配例的图。

图12是表示本发明实施方式2的前置码序列检测单元的内部结构的方框图。

图13是表示图12所示的复数乘法单元的内部结构的方框图。

图14是表示本发明实施方式3的RA突发生成单元的结构的方框图。

图15是表示本发明实施方式3的m和q的对应关系的图。

图16是表示序列号与索引的对应关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

首先，使用算式表示Zadoff-Chu序列。在N为偶数时，用式(1)表示序列长度N的Zadoff-Chu序列，在N为奇数时，用式(2)表示序列长度N的Zadoff-Chu序列。

$c_r\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}(\frac{k^2}{2}+qk)\}$ ···式(1)

$c_r\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}(\frac{k(k+1)}{2}+qk)\}$ ···式(2)

其中，k＝0、1、2、…、N－1，q是任意的整数，r是序列号(Sequenceindex)。另外，r是与N彼此互质且小于N的正整数。

接着，使用算式表示GCL序列。在N为偶数时，用式(3)表示序列长度N的GCL序列，在N为奇数时，用式(4)表示序列长度N的GCL序列。

$c_{r,m}\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}(\frac{k^2}{2}+qk)\}{b}_i\left(k\mathrm{mod}m\right)$ ···式(3)

$c_{r,m}\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}(\frac{k(k+1)}{2}+qk)\}{b}_i\left(k\mathrm{mod}m\right)$ ···式(4)

其中，k＝0、1、2、…、N－1，q是任意的整数，r是与N彼此互质且小于N的整数，b_i(kmodm)是任意的复数，i＝0、1、…、m－1。另外，在使GCL序列之间的互相关为最小时，b_i(kmodm)使用振幅为1的任意的复数。

GCL序列是，将b_i(kmodm)乘以Zadoff-Chu序列所得的序列，在接收端的相关运算与Zadoff-Chu序列相同，因此下面以Zadoff-Chu序列为例进行说明。另外，以下说明下述情况：作为RA突发的前置码序列，使用序列长度N为奇数且为质数的Zadoff-Chu序列。

图1是表示本发明实施方式1的无线通信系统的结构的方框图。在该图中，无线资源管理单元51管理对多个BS(#1～#M)100-1～100-M分配的无线资源，并具备序列分配单元52和通知单元53。

序列分配单元52对其控制下的BS管理的小区，分配Zadoff-Chu序列的序列号r，并将分配了的序列号r输出到通知单元53。通知单元53将表示从序列分配单元52输出的序列号r的索引，通知给BS100-1～100-M。另外，序列分配单元52和通知单元53的细节在后面描述。

BS100-1～100-M将从序列分配单元52通知的索引，通报给本小区内的UE，检测UE所发送的前置码序列。因为BS100-1～100-M都具有相同的功能，因此在以下的说明中，将它们总括为BS100处理。

图2是表示图1所示的BS100的结构的方框图。在该图中，广播信道处理单元101包括：广播信道生成单元102、编码单元103和调制单元104。广播信道生成单元102生成含有由图1所示的通知单元53所通知的索引的作为下行控制信道的广播信道(Broadcastchannel)。所生成的广播信道被输出到编码单元103。

编码单元103对从广播信道生成单元102输出的广播信道进行编码，调制单元104通过BPSK(BinaryPhaseShiftKeying：二相相移键控)、QPSK(QuadraturePhaseShiftKeying：四相移相键控)等调制方式对编码后的广播信道进行调制。调制后的广播信道被输出到复用单元108。

DL数据发送处理单元105具备编码单元106和调制单元107，进行DL(DownLink：下行链路)发送数据的发送处理。编码单元106对DL发送数据进行编码，调制单元107通过BPSK、QPSK等调制方式对进行了编码的DL发送数据进行调制，并将进行了调制的DL发送数据输出到复用单元108。

复用单元108对从调制单元104输出的广播信道和从调制单元107输出的DL发送数据进行时分复用、频分复用、空分复用或者码分复用，并将复用信号输出到RF发送单元109。

RF发送单元109对从复用单元108输出的复用信号进行D/A变换、滤波、上变频等规定的无线发送处理，从天线110发送对其进行了无线发送处理的信号。

RF接收单元111对通过天线110接收到的信号进行下变频、A/D变换等规定的无线接收处理，并将进行了无线接收处理的信号输出到分离单元112。

分离单元112将从RF接收单元111输出的信号分离为RA时隙和UL数据时隙，并且将分离出的RA时隙输出到前置码序列检测单元114，将UL(UpLink：上行链路)数据时隙输出到UL数据接收处理单元115的解调单元116。

前置码序列表存储单元113存储前置码序列表，该表中使图1所示的序列分配单元52能够分配的前置码序列、该序列的序号以及表示它们的组合的索引关联对应，从该表中读出与由图1所示的通知单元53通知的索引对应的前置码序列，并将相应的前置码序列输出到前置码序列检测单元114。

前置码序列检测单元114对从分离单元112输出的RA时隙，使用前置码序列表存储单元113所存储的特征标记，进行相关处理等前置码波形检测处理，检测是否从UE发送了前置码序列。检测结果(RA突发检测信息)被输出到未图示的高层。

UL数据接收处理单元115具备解调单元116和解码单元117，进行UL数据的接收处理。解调单元116对从分离单元112输出的UL数据的传输路径响应失真进行校正，基于与调制方式对应的硬判定或软判定进行信号点判定，解码单元117对解调单元116的信号点判定结果进行纠错处理，并输出UL接收数据。

图3是表示本发明实施方式1的UE150的结构的方框图。在该图中，RF接收单元152通过天线151接收从图1所示的BS发送的信号，对接收到的信号进行下变频、A/D变换等规定的无线接收处理，并将进行了无线接收处理的信号输出到分离单元153。

分离单元153分别分离从RF接收单元152输出的信号中所包含的广播信道和DL数据，并将分离出的DL数据输出到DL数据接收处理单元154的解调单元155，将广播信道输出到广播信道接收处理单元157的解调单元158。

DL数据接收处理单元154具备解调单元155和解码单元156，进行DL数据的接收处理。解调单元155对从分离单元153输出的DL数据的传输路径响应失真进行校正，基于与调制方式对应的硬判定或软判定进行信号点判定，解码单元156对解调单元155的信号点判定结果进行纠错处理，并输出DL接收数据。

广播信道接收处理单元157具备解调单元158、解码单元159以及广播信道处理单元160，进行广播信道的接收处理。解调单元158对从分离单元153输出的广播信道的传输路径响应失真进行校正，基于与调制方式对应的硬判定或软判定进行信号点判定，解码单元159对解调单元158的广播信道的信号点判定结果进行纠错处理。进行了纠错处理后的广播信道被输出到广播信道处理单元160。广播信道处理单元160将在从解码单元159输出的广播信道中所包含的索引输出到前置码序列表存储单元161，将其它的广播信道输出到未图示的高层。

前置码序列存储单元161存储图2所示的BS100的前置码序列表存储单元113所具备的前置码序列表。也就是说，存储使图1所示的序列分配单元52能够分配的前置码序列、该序列的序号、以及表示它们的组合的索引关联对应的前置码序列表。然后，将与广播信道处理单元160输出的索引对应的前置码序列，输出到RA突发生成单元162。

RA突发生成单元162从未图示的高层获得RA突发发送指示后，从前置码序列表存储单元161中选择一个可利用的前置码序列，生成含有所选择的前置码序列的RA突发，并将生成的RA突发输出到复用单元166。

UL数据发送处理单元163具备编码单元164和调制单元165，进行UL发送数据的发送处理。编码单元164对UL发送数据进行编码，调制单元165通过BPSK、QPSK等调制方式对编码后的UL发送数据进行调制，并将调制后的UL发送数据输出到复用单元166。

复用单元166将从RA突发生成单元162输出的RA突发和从调制单元165输出的UL发送数据复用，并将复用信号输出到RF发送单元167。

RF发送单元167对从复用单元166输出的复用信号进行D/A变换、滤波、上变频等规定的无线发送处理，从天线151发送对其进行了无线发送处理的信号。

接着，使用图4说明图1所示的序列分配单元52的动作。在图4中，在步骤(以下略记为“ST”)201，对计数器a和当前的序列分配数p进行初始化(a＝1，p＝0)。并且，将对一个小区的分配数设为K。

在ST202，判定目前的序列分配数p是否与对一个小区的分配数K一致。在一致时，因为目前的序列分配数p已达到对一个小区的分配数K，所以结束序列分配处理，在不一致时，还需要进行序列分配，因此转移到ST203。

在ST203，判定从一个小区的分配数K减去目前的序列分配数p的值是否与1一致。在一致时，转移到ST207，在不一致时，转移到ST204。

在ST204，判定序列号r＝a和r＝N－a是否已经分配，在至少一方已被分配时，转移到ST205，未被分配时，转移到ST206。

在ST205，因为在ST204判定为r＝a和r＝N－a中的任何一方或双方已被分配，因此对计数器a增值(更新为a＝a+1)，然后返回到ST204。

在ST206，将在ST204中判定为未被分配给任何小区的序列号r＝a和r＝N－a进行分配，并将目前的序列分配数p更新为p＝p+2，对计数值a进行增值(更新为a＝a+1)，然后返回到ST202。

在ST207，对计数器a进行初始化，使a＝1，在ST208，判定序列号r＝a是否已被分配。已被分配时，转移到ST210，未被分配时，转移到ST209。

在ST209，将在ST208判定为未被分配的序列信号r＝a进行分配，结束序列分配处理。

在ST210，因为在ST208判定为已被分配，所以判定序列信号r＝N－a是否已被分配。已被分配时，转移到ST211，未被分配时，转移到ST212。

在ST211，因为在ST210判定为已被分配，所以对计数器a进行增值(更新为a＝a+1)，然后返回到ST208。

在ST212，将在ST210判定为未被分配的序列号r＝N－a进行分配，结束序列分配处理。

另外，在ST208至ST211中，示出了在分配序列数为奇数时，对于无法成组的序列，以序列号小的顺序搜索要分配的序列的流程，但也可以随机选择未被分配的序列，并将其分配。

通过进行这样的序列分配处理，能够进行如图5所示的序列分配。图5A表示，对各个小区(这里为BS#1和BS#2)分别分配了四个序列(偶数)的情况。也就是说，对BS#1分配了序列号r＝1、2、N－1和N－2，对BS#2分配了序列号r＝3、4、N－3和N－4。另外，在分配数为2以上时，可以从能够利用的序列中任意地选择要分配的各个组(a₁，N－a₁)、(a₂，N－a₂)、…的a_1,、a₂、…。

另外，图5B表示，对各个小区分别分配了三个序列(奇数)的情况。也就是说，对BS#1分配了序列号r＝1、2和N－1，对BS#2分配了序列号r＝3、N－3和N－2。在分配数为奇数时，也组合r＝a和r＝N－a来进行分配，对于无法成组的序列，基于规定的选择规则进行选择并分配。

下面，说明通知单元53的索引通知方法。对于序列分配单元52分配给各个小区的序列号，基于如图6所示的表决定索引。在图6中，使索引1与序列号r＝1、N－1的组合关联对应，使索引2与序列号r＝2、N－2的组合关联对应。使索引3以后的索引也同样地关联对应。另外，图中，floor(N/2)表示不大于N/2的整数。

这样决定的索引，从BS通过广播信道通报给UE。在UE端也具备与图6所示的表相同的表，使用所通知的索引，能够确定可利用的序列号的对。

这样，通过对序列号r＝a、r＝N－a的组分配一个索引，能够减少通知所需的信令比特数。

另外，也可以采用其他通知方法，例如对每一个序列号附加索引并通知等。

另外，通过使分配给一个索引的序列号如4、8、…那样增加，能够更加减少通知所需的信令比特数。

接着说明图2所示的前置码序列检测单元114。图7是表示图2所示的前置码序列检测单元114的内部结构的图。这里例示序列长度N＝11的情况。

在图7中，将来自延迟器D的输入信号假设为r(k)＝a_k+jb_k，将序列号r＝a的Zadoff-Chu序列的各个系数假设为a_r＝a ^*(k)＝c_k+jd_k，则复数乘法单元x将对于序列r＝a侧的相关的演算结果设为a_kc_k－b_kd_k+j(b_kc_k+a_kd_k)。另一方面，序列号r＝N－a的Zadoff-Chu序列的各个系数为a_r＝N－a ^*(k)＝(a_r＝a ^*(k))^*＝c_k－jd_k，对于序列r＝N－a侧的相关的运算结果为a_kc_k+b_kd_k+j(b_kc_k－a_kd_k)。

因此，为获得序列r＝a侧的相关值进行的乘法运算的结果中，a_kc_k、b_kd_k、b_kc_k和a_kd_k可以利用在序列r＝N－a侧的相关值的计算，所以能够减少乘法运算量，削减电路规模(乘法器数)。

另外，如从图7可知，一个Zadoff-Chu序列存在偶对称的序列(序列的各个元素a_r(k)＝a_r(N－1－k)的关系，因此在相关器中，进行在乘法运算之前将k和N－1－k的元素相加的乘法处理，从而能够将乘法运算次数(乘法器数)再削减到一半。

这样，根据本实施方式，对一个小区分配多个不同的Zadoff-Chu序列时，将序列的各个元素为复数共轭关系的序列号，进行组合并分配，从而能够削减接收端的相关电路的运算量及电路规模，而不使序列的检测特性劣化。

另外，在本实施方式中，说明了序列长度N为质数(奇数)的情况，但序列长度N也可以是非质数(无论是奇数还是偶数都可)。在序列长度N不是质数时，可在整个系统利用的具有最合适的自相关特性的序列号r需满足与序列长度N彼此互质的关系。

在序列长度N为偶数时，将前置码序列的分配规则设为r＝a→r＝N－a→r＝N/2－a→r＝N/2+a(其中，1≤a≤N/2－1。另外，可以为任意的分配顺序)，能够以相当于一个序列的乘法运算量(乘法器数)，进行四个不同的序列的相关运算。这是因为序列r＝a与r＝N－a彼此为复数共轭的关系，而且r＝a与r＝N/2－a存在实部和虚部的值互换、符号不同的关系，所以可以直接利用乘法运算结果。因此，能够使一个序列的乘法运算量和乘法器数约为四分之一。另外，序列长度N为偶数时，作为序列分配通知方法，如图8所示，通过对r＝(a、N－a、N/2－a、N/2+a)的四个序列的组分配一个索引，能够更加削减序列分配通知所需的比特数。

另外，在本实施方式中，以在随机访问中利用的前置码序列为例进行了说明，但本发明不限于此，也可以适用于一个BS中使用多个Zadoff-Chu序列或GCL序列作为已知信号的情况。作为这种已知信号，例如可以举出信道估计用参照信号、下行同步用导频信号(Synchronizetionchannel)等。

另外，在本实施方式中，如图1所示，说明了对多个BS存在一个序列分配单元52的、集中管理型的系统结构，但也可以是分散管理型的系统结构，即，如图9所示那样，每个BS具备序列分配单元，在多个BS之间进行信息交换以分配序列号r彼此不同的Zadoff-Chu序列。

另外，在本实施方式中，记载了复数共轭，但本发明不限于此，可满足实部和虚部的系数的振幅的绝对值相等的关系即可。

(实施方式2)

在实施方式1中，说明了时域中进行前置码序列的生成和检测的情况，在本发明实施方式2中，说明频域中进行前置码序列的生成和检测的情况。

本发明实施方式2的UE的结构与实施方式1的图3所示的结构相同，因此引用图3进行说明。

图10是表示本发明实施方式2的RA突发生成单元162的结构的方框图。在该图中，RA突发生成单元162具备ZC序列生成单元171、IDFT单元172以及CP附加单元173。

ZC序列生成单元171在频域中生成Zadoff-Chu序列，并将生成的Zadoff-Chu序列的各个系数(码元)输出到IDFT单元172的规定的副载波上。

IDFT单元172对输入信号串进行离散傅立叶逆变换(IDFT:InverseDiscreteFourierTransform)，将时域信号输出到CP附加单元173，该输入信号串包含从ZC序列生成单元171输出到规定的副载波上的Zadoff-Chu序列、以及剩余的NULL副载波(值：零)。

CP附加单元173对从IDFT单元172输出的时域信号附加循环前缀(CP：CyclicPrefix)，将该时域信号输出到复用单元166。这里，CP是指，将从IDFT单元172输出的时域信号的、从末尾的规定长度的信号序列复制所得的序列，附加在时域信号的开头的部分。另外，CP附加单元173可以省略。

接着，使用图11说明图10所示的ZC序列生成单元171在频域中生成Zadoff-Chu序列的情况，以及IDFT单元172对副载波进行分配的例子。

首先，使用算式表示，在ZC序列生成单元171中在频域生成的Zadoff-Chu序列。在N为偶数时，用式(5)表示序列长度N的Zadoff-Chu序列，在N为奇数时，用式(6)表示序列长度N的Zadoff-Chu序列。

这里，算式与实施方式1的Zadoff-Chu序列的算式相同，但是，因为在频域定义Zadoff-Chu序列，所以为了使其与实施方式1的时域中的定义区别，改变记号再进行定义。

$C_u\left(n\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}u}{N}(\frac{n^2}{2}+qn)\}$ ···式(5)

$C_u\left(n\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}u}{N}(\frac{n(n+1)}{2}+qn)\}$ ···式(6)

其中，n＝0、1、2、…、N－1，q是任意的整数，u是序列号(Sequenceindex)，u是与N彼此互质且小于N的整数。另外，以式(5)和式(6)表示的频域中所生成的Zadoff-Chu序列，可以通过进行傅立叶变换而变换为在时域所生成的Zadoff-Chu序列。也就是说，在频域生成的Zadoff-Chu序列在时域中也成为Zadoff-Chu序列。

在ZC序列生成单元171中，如图11所示，基于式(5)或式(6)所生成的Zadoff-Chu序列的各个系数C_u(n)以C_u(0)、C_u(1)、C_u(2)、…、C_u(N－1)的顺序，被配置到IFFT单元172的副载波。对IFFT单元172的剩余的副载波，通常设定NULL(没有输入信号，或者值0)。

本实施方式的序列分配单元52(参照图1)的动作，除了将表示序列号的记号从r变成u以外，与实施方式1的图4相同。另外，通知单元53的索引通知方法也与实施方式1相同，总是将偶数个的序列分配给一个小区时，通过对序列u＝a和u＝N－a的组赋予一个索引，能够削减序列分配通知时所需的比特数。

另外，通过将对一个索引分配的序列号的组设为4、8、…，可实现更加削减序列分配通知时所需的比特数的结构。

本发明实施方式2的BS的结构与实施方式1的图2所示的结构相同，因此引用图2进行说明。

图12是表示本发明实施方式2的前置码序列检测单元114的内部结构的方框图。在该图中，前置码序列检测单元114具备：DFT单元181、复数乘法单元182-1～182-N－1、以及IDFT单元183-1和183-2。这里例示序列长度N＝11的情况。

DFT单元181对从分离单元112输出的接收信号，进行离散傅立叶变换(DFT：DiscreteFourierTransform)，将频域信号输出到复数乘法单元182-1～182-N－1以及IDFT单元183-1和183-2。

另外，也可以将DFT处理和IDFT处理分别替换为FFT(FastFourierTransform：快速傅立叶变换)处理和IFFT(InverseFastFourierTransform：快速傅立叶逆变换)处理。

这里，假设从DFT单元181输出的频域信号为X(n)＝Re{X(n)}+jIm{X(n)}、序列号u＝a的Zadoff-Chu序列的各个系数为C_u＝a ^*(n)＝Re{C_u＝a ^*(n)}+jIm{C_u＝a ^*(n)},则在复数乘法单元182-1～182-N－1中，对于序列u＝a侧的相关的运算结果Y_u＝a(n)如下式(7)所示。

$\begin{array}{c}{Y}_{u=a}\left(n\right)=\mathrm{Re}\left\{X\left(n\right)\right\}\mathrm{Re}\left\{C_{u=a}^{*}\left(n\right)\right\}-\mathrm{Im}\left\{X\left(n\right)\right\}\mathrm{Im}\left\{C_{u=a}^{*}\left(n\right)\right\}\\ +j\left(\mathrm{Im}\right\{X\left(n\right)\left\}\mathrm{Re}\right\{C_{u=a}^{*}\left(n\right)\}+\mathrm{Re}\{X\left(n\right)\left\}\mathrm{Im}\right\{C_{u=a}^{*}\left(n\right)\left\}\right)\end{array}$ ···式(7)

另一方面，序列号u＝N－a的Zadoff-Chu序列的各个系数为C_u＝N－a ^*(n)＝(C_u＝a ^*(n))^*＝Re{C_u＝a ^*(n)}－jIm{C_u＝a ^*(n)}，对于序列u＝N－a侧的相关的运算结果Y_u＝N－a如下式(8)所示。

$\begin{array}{c}{Y}_{u=N-a}\left(n\right)=\mathrm{Re}\left\{X\left(n\right)\right\}\mathrm{Re}\left\{C_{u=a}^{*}\left(n\right)\right\}+\mathrm{Im}\left\{X\left(n\right)\right\}\mathrm{Im}\left\{C_{u=a}^{*}\left(n\right)\right\}\\ +j\left(\mathrm{Im}\right\{X\left(n\right)\left\}\mathrm{Re}\right\{C_{u=a}^{*}\left(n\right)\}-\mathrm{Re}\{X\left(n\right)\left\}\mathrm{Im}\right\{C_{u=a}^{*}\left(n\right)\left\}\right)\end{array}$ ···式(8)

图13是表示图12所示的复数乘法单元182-n(1≤n≤N－1)的内部结构的方框图。在该图中，乘法单元191-1将Re{X(n)}与Re{C_u＝a ^*(n)}相乘，将乘法结果输出到加法单元192-1和192-3。

另外，乘法单元191-2将Im{X(n)}与Im{C_u＝a ^*(n)}相乘，将乘法结果输出到加法单元192-1和192-3。

另外，乘法单元191-3将Im{X(n)}与Re{C_u＝a ^*(n)}相乘，将乘法结果输出到加法单元192-2和192-4。

还有，乘法单元191-4将Re{X(n)}与Im{C_u＝a ^*(n)}相乘，将乘法结果输出到加法单元192-2和192-4。

加法单元192-1将从乘法单元191-1和191-2输出的乘法结果相加而输出加法结果Re{Y_u＝a(n)}。另外，加法单元192-3将从乘法单元191-1和192-2输出的乘法结果相加而输出加法结果Re{Y_u＝N－a(n)}。

另外，加法单元192－2将从乘法单元191-3和191-4输出的乘法结果相加而输出加法结果Im{Y_u＝a(n)}。另外，加法单元192-4将从乘法单元191-3和192-4输出的乘法结果相加而输出加法结果Im{Y_u＝N－a(n)}。

另外，图13所示的复数乘法单元182-n的内部结构是，与实施方式1的图7所示的复数乘法单元相同的结构。

因此，为获得序列r＝a侧的相关值而进行的乘法运算的结果，即Re{X(n)}·Re{C_u＝a ^*(n)}、Im{X(n)}·Im{C_u＝a ^*(n)}、Im{X(n)}·Re{C_u＝a ^*(n)}以及Re{X(n)}·Im{C_u＝a ^*(n)}可以利用在序列r＝N－a侧的相关值的计算中，因此能够减少乘法运算量，并削减电路规模(乘法器数)。

另外，在N为奇数且q＝0时，一个Zadoff-Chu序列存在偶对称的序列(序列的各个元素C_u(n)＝C_u(N－1－k)的关系，因此在相关器中，通过在乘法运算之前进行k与N－1－k的元素的加法处理，也能够将乘法次数(乘法器数)再削减到一半。

这样，根据实施方式2，在对一个小区分配多个不同的Zadoff-Chu序列时，将序列的各个元素在C_u(n)的实部和虚部的系数的振幅的绝对值为相等关系(或者复数共轭关系)的序列号，进行组合并分配，从而能够削减接收端的频域中的相关电路的运算量及电路规模，而不使序列的检测特性劣化。

另外，在本实施方式中，说明了序列长度N为质数(奇数)的情况，但序列长度N也可以是非质数(无论是奇数还是偶数都可)。但是，在序列长度N为偶数时，将前置码序列的分配规则设为：u＝a→u＝N－a→u＝N/2－a→u＝N/2+a(其中，1≤a≤N/2－1。另外，可以为任意的分配顺序)，能够以相当于一个序列的乘法运算量(乘法器数)，进行四个不同的序列的相关运算。因此，能够使一个序列的乘法运算量和乘法器数约为四分之一。另外，序列长度N为偶数时，作为序列分配通知方法，与图8同样，通过对u＝(a、N－a、N/2－a、N/2+a)的4序列的组分配一个索引，能够更加削减序列分配通知所需的比特数。

(实施方式3)

在本发明实施方式3中，说明在时域中生成前置码序列，并在频域中进行前置码序列的检测的情况。

本发明实施方式3的UE的结构与实施方式1的图3所示的结构相同，因此引用图3进行说明。

图14是表示本发明实施方式3的RA突发生成单元162的结构的方框图。图14与图10的不同点在于，追加了N点DFT单元202，以及将ZC序列生成单元171变更为ZC序列生成单元201。

ZC序列生成单元201在时域中生成Zadoff-Chu序列，并将生成的Zadoff-Chu序列的各个系数(码元)输出到N点DFT单元202。

N点DFT单元202具有与Zadoff-Chu序列的序列长度N相同的点数，将从ZC序列生成单元201输出的N点的Zadoff-Chu序列变换为频率分量，并输出到IDFT单元172的规定的副载波上。

另外，图14表示DFT-S-OFDM(DiscreteFourierTransform-spread-OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing：离散傅立叶变换扩展正交频分复用)结构的例子，也可以不使用N点DFT单元202和IDFT单元172，直接生成从ZC序列生成单元201输出到CP附加单元173的Zadoff-Chu序列的时域信号。

另外，本实施方式的序列分配单元52(参照图1)的动作中，成组分配的序列号r＝a和r＝N－a与实施方式1相同，但在ZC序列生成单元201中所生成的Zadoff-Chu序列的算式不同。

具体地说，在ZC序列生成单元201中，在时域中生成的Zadoff-Chu序列，以下述成组方式进行分配，也就是说，将“r＝a的序列与使r＝N－a的序列循环移位m所获得的序列”成组，或者将“使r＝a的序列循环移位m所获得的序列与r＝N－a的序列”成组。

这里，m因为式(1)～(4)的q的值而不同。图15表示在序列长度N为奇数的情况下的m与q的关系。例如，q＝0时，m＝N－1(＝－1)，q＝1时，m＝N－3(＝－3)。

在将r＝a的序列与使r＝N－a的序列循环移位m所获得的序列组合的情况下，在序列长度N为质数且q＝0时，根据式(2)，在ZC序列生成单元201中，在时域中生成的Zadoff-Chu序列的定义为下式(9)。

$\begin{array}{c}{c}_{r=a}\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}\left(\frac{k(k+1)}{2}\right)\}\\ c_{r=N-a}\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}\left(\frac{(k+m)\mathrm{mod}N\·(k+1+m)\mathrm{mod}N}{2}\right)\}\end{array}$ ···式(9)

其中，modN可以省略，因此式(9)可以表示为下式(10)。

$\begin{array}{c}{c}_{r=a}\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}\left(\frac{k(k+1)}{2}\right)\}\\ c_{r=N-a}\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}\left(\frac{(k+m)(k+1+m)}{2}\right)\}\end{array}$ ···式(10)

同样，在组合使r＝a的序列循环移位m所获得的序列与r＝N－a的序列的情况下，Zadoff-Chu序列的定义为下式(11)。

$\begin{array}{c}{c}_{r=a}\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}\left(\frac{(k+m)(k+1+m)}{2}\right)\}\\ c_{r=N-a}\left(k\right)=\exp \{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}\left(\frac{k(k+1)}{2}\right)\}\end{array}$ ···式(11)

其中，k＝0、1、2、…、N－1，r是序列号。另外，r是与N彼此互质且小于N的整数。

接着，说明本说明实施方式3的通知单元53的索引通知方法。对于由序列分配单元52分配给各个小区的序列号，根据如图16所示的表决定索引。在图16中，使索引1与序列号r＝1、N－1以及初始移位量m关联对应，使索引2与序列号r＝2、N－2以及初始移位量m关联对应。使索引3以后的索引也同样地关联对应。另外，图中，floor(N/2)表示不大于N/2的整数。

这样决定的索引，通过广播信道从BS通报到UE。在UE端也具备与图16所示的表相同的表，使用被通知的索引，能够确定可利用的序列号的组。

这样，根据实施方式3，对一个小区分配多个不同的Zadoff-Chu序列时，将在时域中定义的Zadoff-Chu序列的各个元素在C_r(k)的实部和虚部的系数的振幅的绝对值为相等关系、或者复数共轭关系的序列号，进行组合并分配，并且对成组分配的序列的任何一方或两方，赋予规定的初始循环移位量，从而能够削减接收端的频域中的相关电路的运算量及电路规模，而不使序列的检测特性劣化。

根据本发明一实施例，提供了序列分配方法，包括：分配步骤，对于分配给一个小区的Zadoff-Chu序列或广义线性调频序列，将序列的各个元素的实部和虚部的系数的振幅的绝对值为相等关系的序列号的组合进行分配。

所述序列的各个元素的实部和虚部的系数的振幅的绝对值为相等关系的序列号的组合是，序列的各个元素为复数共轭关系的序列号的组合。

所述序列分配方法包括：通知步骤，预先使序列号的组合与索引关联对应，通知与分配了的序列号的组合对应的索引，所述序列号的组合是，序列的各个元素为复数共轭关系的、或者序列的各个元素的实部和虚部的系数的振幅的绝对值为相等关系的序列号的组合。

在所述分配步骤中，在所述Zadoff-Chu序列或广义线性调频序列的序列长度为N的情况下，将序列号r＝a、N－a的组合进行分配。

在所述分配步骤中，在所述Zadoff-Chu序列或广义线性调频序列的序列长度N为偶数的情况下，将序列号r＝a、N－a、N/2－a、N/2+a(1≤a≤N/2－1)的组合进行分配。

在所述分配步骤中，将在时域中生成的Zadoff-Chu序列或广义线性调频序列进行分配。

在所述分配步骤中，将在频域中生成的Zadoff-Chu序列或广义线性调频序列进行分配。

根据本发明另一实施例，提供了序列分配装置，包括：序列分配单元，对于分配给一个小区的Zadoff-Chu序列或广义线性调频序列，将序列的各个元素的实部和虚部的系数的振幅的绝对值为相等关系的序列号的组合进行分配；以及通知单元，具有序列号的组合与所述组合的索引之间的对应关系，并通知与分配了的所述序列号的组合对应的索引。

所述序列分配单元将序列的各个元素为复数共轭关系的序列号的组合，作为所述序列的各个元素的实部和虚部的系数的振幅的绝对值为相等关系的序列号的组合而进行分配。

在所述Zadoff-Chu序列或广义线性调频序列的序列长度为N的情况下，所述分配单元将序列号r＝a、N－a的组合进行分配。

所述序列分配单元将在时域中生成的Zadoff-Chu序列或广义线性调频序列进行分配。

所述序列分配单元将在频域中生成的Zadoff-Chu序列或广义线性调频序列进行分配。

另外，在本实施方式中，说明了在时域中定义Zadoff-Chu序列，在频域中检测前置码(频域中的相关运算)的情况，但在频域中定义Zadoff-Chu序列，在时域中检测前置码(时域中的相关运算)的情况下，也与实施方式3同样地，通过以将“u＝a的序列与使u＝N－a的序列循环移位+a所获得的序列”或者将“使u＝a的序列循环移位－a所获得的序列与u＝N－a的序列”成组的方式进行分配，能够使时域中的两个Zadoff-Chu序列的各个系数为实部和虚部的系数的振幅的绝对值相等的关系。由此，能够削减接收端的时域中的相关电路的运算量及电路规模。

另外，在上述各个实施方式中，使用Zadoff-Chu序列进行了说明，但本发明并不限于此，也可以使用GCL序列。

另外，在上述各个实施方式中，说明了无线资源管理单元51或BS中包括序列分配单元52和通知单元53的结构，但本发明不限于此，只要是包含序列分配单元52和通知单元53并且能够通知表示序列号r的索引的结构，也可以为中继站(ReleyStation)和UE等其它装置。

另外，在上述各个实施方式中，以基站(BS)和终端(UE)为例进行了说明，但基站有时被称为访问点(AP：AccessPoint)、中继站(Relaystation)、中继终端(Relayterminal)、NodeB或eNodeB等。另外，终端有时被称为移动台(MS：Mobilestation)、站(station)、UE(UserEquipment)、终端站(TE：Terminalend)、中继站、中继终端等。

另外，在上述各个实施方式中，说明了以硬件构成本发明的情况，但本发明也可通过软件来实现。

另外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为集成电路的LSI来实现。这些功能块既可以被单独地集成为一个芯片，也可以包含一部分或全部地被集成为一个芯片。虽然此处称为LSI，但根据集成程度，可以被称为IC、系统LSI、超大LSI(SuperLSI)、或特大LSI(UltraLSI)。

另外，实现集成电路化的方法不仅限于LSI，也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在LSI制造后编程的FPGA(FieldProgrammableGateArray：现场可编程门阵列)，或者可重构LSI内部的电路单元的连接和设定的可重构处理器。

再者，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术的出现，如果出现能够替代LSI的集成电路化的新技术，当然可利用该新技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。

2006年9月29日提交的日本专利申请第2006－269327号以及2006年12月27日提交的日本专利申请第2006－352897号所包含的说明书、说明书附图以及说明书摘要的公开内容全部被引用在本申请。

工业实用性

本发明的序列分配方法和序列分配装置能够削减在对一个小区分配多个不同的Zadoff-Chu序列或GCL序列的系统中的、接收端的相关电路的运算量及电路规模，例如可以适用于移动通信系统等。

Claims (6)

1.基站装置，包括：

发送单元，用于广播有关在小区内能够使用的序列的索引；以及

接收单元，接收所述在小区内能够使用的序列中的一个序列，

所述在小区内能够使用的序列是由下列数式定义的序列或由对所述数式进行了循环移位的数式定义的序列，包括处于复数共轭关系的r＝a的序列和r＝N－a的序列，r＝a的序列和r＝N－a的序列与一个所述索引关联对应，其中，k＝0、1、2…、N－1，而且q为整数，N为序列长度，

数式

$c_r\left(k\right)=exp\{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}(\frac{k(k+1)}{2}+qk)\}.$

2.如权利要求1所述的基站装置，

所述在小区内能够使用的序列还包括r＝a’的序列和r＝N－a’的序列，其中a’≠a。

3.如权利要求1所述的基站装置，所述N为质数。

4.由基站装置执行的通信方法，包括以下步骤：

对有关在小区内能够使用的序列的索引进行广播的步骤；以及

接收所述在小区内能够使用的序列中的一个序列的步骤，

所述在小区内能够使用的序列是由下列数式定义的序列或由对所述数式进行了循环移位的数式定义的序列，包括处于复数共轭关系的r＝a的序列和r＝N－a的序列，r＝a的序列和r＝N－a的序列与一个所述索引关联对应，其中，k＝0、1、2…、N－1，而且q为整数，N为序列长度，

数式

$c_r\left(k\right)=exp\{-j\frac{2\mathrm{\π}r}{N}(\frac{k(k+1)}{2}+qk)\}.$

5.如权利要求4所述的通信方法，

所述在小区内能够使用的序列还包括r＝a’的序列和r＝N－a’的序列，其中a’≠a。

6.如权利要求4所述的通信方法，所述N为质数。