JP5006106B2 - 移動通信システム、基地局装置、ユーザ装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は一般に移動通信の技術分野に関連し、特に下りリファレンス信号を送信する際の移動通信システム、基地局装置、ユーザ装置及び方法に関連する。

移動通信システムでは、チャネル推定、同期捕捉、セルサーチ、受信品質測定等の様々な目的でリファレンス信号が使用される。リファレンス信号は、通信前に送信側及び受信側でビットの値が既知の信号であり、既知信号、パイロット信号、参照信号、トレーニング信号等と言及されてもよい。リファレンス信号はセルを識別するセルIDと１対１に対応することが好ましく、従ってリファレンス信号は多数用意される必要がある。ワイドバンド符号分割多重アクセス(W-CDMA)方式の既存のシステムでは、下りリンクに512種類のリファレンス信号（符号系列）が用意されている（例えば、非特許文献１参照。）。

W-CDMA方式のシステムでは、リファレンス信号は全てランダムシーケンスで構成されている。シーケンス同士の相関は比較的大きくなるかもしれないが、CDMAベースのシステムでは信号品質は主に電力で確保されるので大問題にはなりにくい。

しかしながら、W-CDMA方式の現行システムよりも広い帯域でOFDM（直交周波数分割多重）方式の下り通信を予定している将来の移動通信システムでは、他セル干渉をかなり抑圧することが望まれる。W-CDMA方式の現行システムと同様に全てランダム符号系列でリファレンス信号を用意することは、他セル干渉が比較的多くなってしまう。

図１に示されるように、セル又はセクタ間干渉を抑制する観点から、ランダムな符号系列で構成される第１系列と或る直交符号系列群に属する第２系列とでリファレンス信号を構成することが提案されている（これについては、例えば非特許文献２参照。）。この提案では、同一セルに属する複数のセクタ各々では互いに異なる直交符号系列が使用され、セル間では異なるランダムな符号系列が使用される。
図２はリファレンス信号、セル及びセクタの関係を示す。説明の簡明化のため「セクタ」は同一セルに属する複数の区域を意味するよう説明されるが、より一般的には「セル」及び「セクタ」の区別は厳密でなくてもよく、混乱のおそれがなければ、それらは同義語的に使用されてもよい。図示の簡明化のため、３つのセル及びその中の９つのセクタが代表的に説明されるが、他のセル及びセクタでも同様である。この例では、リファレンス信号は或る基準系列にランダムな符号系列（第１系列）と直交符号系列（第２系列）とが乗算されることで用意される。セルを識別するセル識別子（セルID）はリファレンス信号に１体１に対応し、ランダムな符号系列及び直交符号系列の組み合わせ数だけ用意できる。例えば、ランダムな符号系列を170個及び直交符号系列を3つ用意すれば、全部で510個のリファレンス信号及びセルIDを用意することができる。図中、セルの模様が異なっているのは、セル毎に異なるランダムな符号系列が使用されることに対応する。a,b,cは或る直交符号系列群から選択された3つの直交符号系列である。何れのセルも直交符号系列a,b,cを共通にセクタに使用するが、セル毎に異なるランダムな符号系列が使用されるので、リファレンス信号は全体としては各セクタで異なるものになる。同一セルに含まれるセクタ間は互いに同期しているので、直交符号a,b,cを用いることでセクタ間の干渉を実質的にゼロにすることができる。各セルは一般的には非同期であり、干渉が或る低度は残ってしまうかもしれないが、同一セル内のセクタ間干渉は実質的にゼロになるので、干渉量全体としては少なくて済む。

図３は直交符号系列の具体例及びマッピング例を示す。図示の例では、
(1,1,1),
(1,exp(j2π/3), exp(j4π/3))及び
(1,exp(j4π/3), exp(j2π/3))
の３つの直交符号系列より成る系列群が使用され、３セクタの直交化が行われる。図３に示されるマッピング例では、直交性が充分に発揮できるようにマッピング方法が工夫されている。リファレンス信号は図示のような時間及び周波数にマッピングされ、ランダムな符号系列と直交符号系列とが乗算される。１つのサブフレームは７つのシンボル期間を含む。サブフレームは送信時間間隔(TTI: Transmission Time Interval)と言及されてもよく、一例として1.0msでもよい。或るシンボル期間で同時に送信されるリファレンス信号の複数の周波数成分は、互いにｎθ（θの整数倍）だけ異なる位相角の成分を有する。同一サブフレーム内で異なるシンボル期間に送信される成分は互いに（φ＋ｎθ）だけ異なる位相角の成分を有する。第１のセクタについてはθ＝０且つφ＝０であり、第２のセクタについてはθ＝exp(j2π/3)且つφ＝exp(j4π/3)であり、第３のセクタについてはθ＝exp(j4π/3)且つφ＝exp(j2π/3)である。図示のようにマッピングすると、ケース１，ケース２及びケース３で囲まれた何れの３成分の組も１つの直交符号系列を構成することになる。

図４は図３と同様なマッピング例を示すが、リファレンス信号に適用されるランダムな符号系列の各成分c_1j(j=1,2,3)と、直交符号系列の各成分(1,exp(j2π/3), exp(j4π/3))とが具体的に示されている。なお、第1セル（例えば、図２の４１）のランダムな符号系列が、(c₁₁,c₁₂,c₁₃)であり、第２セル（例えば、図２の４２）のランダムな符号系列が、(c₂₁,c₂₂,c₂₃)であり、第３セル（例えば、図２の４３）のランダムな符号系列が、(c₃₁,c₃₂,c₃₃)であることが想定されている。図４では第１セル内のセクタ#1,#2,#3が送信するリファレンス信号を示す。どの２つのセクタの組み合わせについても、ケース1,2,3の枠内の３成分同士の内積（相関）はゼロになる。従って、セクタ間で直交する系列をリファレンス信号に使用することは、リファレンス信号の推定精度を高める観点から好ましい。
3GPP,TS25.211 "Physical Channels and mapping of transport channels onto physical channels(FDD)" 3GPP, R1-062100, NTT DoCoMo, Fujitsu, KDDI, Mitsubishi Electric, NEC, Panasonic, Sharp, Toshiba Corporation, "Orthogonal Reference Signal Design in E-UTRA Downlink"

ところで、マルチパス伝搬環境下では複数の到来波(パス)が或る期間にわたって受信機に届き、その期間は遅延分散(delay spread)とも呼ばれる。セル半径の小さな地域や都市部等では遅延分散は比較的小さい。しかしながら逆にセル半径の大きな地域、都市部郊外、盆地等では遅延分散は大きくなる。遅延分散が大きくなると、周波数選択性フェージングに起因してパス間で振幅や位相が大きく変化するかもしれない。フェージングで位相回転角が不正確になると、直交性は大きく崩れ、リファレンス信号に基づくチャネル推定精度は大きく劣化してしまうおそれがある。上記のように位相回転系列で直交系列が表現される場合に、位相回転角が不正確になることは特に好ましくない。

本発明の課題は、同一の基地局に属する複数のセクタ各々から送信されるリファレンス信号が、パスの遅延分散の大きな地域でも高品質に受信できるようにすることである。

本発明の第１形態では、移動通信システムで使用される基地局装置が使用される。基地局装置は、リファレンス信号を生成する手段と、前記リファレンス信号を含む送信シンボルを生成する手段と、前記送信シンボルをセクタ毎に送信する手段と、無線伝搬状況を監視する手段とを有する。少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に第２系列を乗算することで、前記リファレンス信号が生成される。前記第２系列を、セクタ間で異なる直交符合系列で又は非直交な符合系列で構成するかは、前記無線伝搬状況に応じて決定される。

本発明の第２形態では、移動通信システムで使用される基地局装置が使用される。基地局装置は、リファレンス信号を生成する手段と、前記リファレンス信号を含む送信シンボルを生成する手段と、前記送信シンボルをセクタ毎に送信する手段と、無線伝搬状況を監視する手段とを有する。前記リファレンス信号を第１構成方法で又は第２構成方法の何れで構成するかは、無線伝搬状況に応じて決定される。第１構成方法は、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列と、セクタ間で異なる直交符合系列とを乗算することで、前記リファレンス信号を生成する。第２構成方法は、セクタ間で異なる非直交な符合系列とセクタ間で異なる直交符合系列とを乗算することで、リファレンス信号を生成する。

本発明の第３形態では、複数の基地局装置を含む移動通信システムが使用される。各基地局装置は、リファレンス信号を生成する手段と、前記リファレンス信号を含む送信シンボルを生成する手段と、前記送信シンボルをセクタ毎に送信する手段とを有する。１つ以上の基地局装置では、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、セクタ間で異なる直交符合系列で構成される第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成される。別の１つ以上の基地局装置では、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、セクタ間で異なる非直交な符合系列で構成される第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成される。

本発明の第４形態では、複数の基地局装置を含む移動通信システムが使用される。各基地局装置は、リファレンス信号を生成する手段と、前記リファレンス信号を含む送信シンボルを生成する手段と、前記送信シンボルをセクタ毎に送信する手段とを有する。１つ以上の基地局装置では、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、セクタ間で異なる直交符合系列で構成される第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成される。別の１つ以上の基地局装置では、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成され、該第２系列を、セクタ間で異なる直交符合系列で又は非直交な符合系列で構成するかは、前記無線伝搬状況に応じて決定される。

本発明によれば、同一の基地局に属する複数のセクタ各々から送信されるリファレンス信号が、パスの遅延分散の大きな地域でも高品質に受信可能になる。

説明の便宜上、本発明が幾つかの実施例に分けて説明されるが、各実施例の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の実施例が必要に応じて使用されてよい。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。

図５は第１実施例でリファレンス信号に使用される符合系列を示す。上段は従来と同様に、セル毎に異なるランダムな１７０個の符合系列(ランダム１〜１７０)と、セル内の３セクタで使用される直交符合系列(直交１〜３)とを示す。ランダムな符合系列は例えばPN符合系列でもよい。直交符合系列は例えばカザック符合系列でもよい。直交符合系列は一連の位相回転因子で表現されてもよいが、それに限定されない。但し、簡易に直交系列を算出する観点からは、位相回転系列が好ましい。

図中下段は、各セルで使用可能な符合系列の選択肢を示す。例えば、図中最も左側のセルは、（ランダム１，直交１）、（ランダム１，直交２）及び（ランダム１，直交３）の第１の組み合わせ（上段）に加えて、（ランダム１，ランダム１）、（ランダム１，ランダム２）及び（ランダム１，ランダム３）の第２の組み合わせ（下段）でリファレンス信号を構成してもよい。上段では各セクタは直交符合系列（直交１〜３）で区別されるが、下段では各セクタはランダムな符合系列(ランダム１〜３)で区別される。セルを区別するためのランダムな符合系列（ランダム１〜１７０）は、多数のセル間を区別するための符合であるので、符合長は比較的長い。一例として１０ｍｓのフレーム期間にわたって持続してもよい。セルを区別するためのこの符合系列は、ロングコードと呼んでもよい。これに対して、セクタ間を区別するのに使用される直交する又はランダムな符合系列(直交１〜３，ランダム１〜３)の符合長は、３つのセクタを区別できる程度に比較的短くてよい。セクタを区別するためのこの符合系列は、ショートコードと呼んでもよい。

上述したように、セル半径の小さな地域や都市部等では遅延分散は比較的小さく、パス間の位相変化も小さく、従って符号間の直交性は保たれやすい。従って上段のような符号でリファレンス信号を構成することが好ましい。逆にセル半径の大きな地域、都市部郊外、盆地等では遅延分散は大きくなる。この場合、周波数選択性フェージングに起因してパス間で振幅や位相が比較的大きく変化し、直交符号を用いたとしても直交性が崩れやすくなる。しかしながら、ランダム符合系列の場合、フェージングを受けたとしてもランダム性は維持されやすく、フェージングの影響も分散されることが期待できる。従ってこのような場合、下段のようにランダムな符合系列でセクタ間を区別することが好ましい。本実施例ではこのような原理に基づいて、セルの無線伝搬状況に応じて、各基地局は、リファレンス信号を構成する符号系列を、上段又は下段のように切り換える。

図６は本発明の第１実施例で使用される基地局を示す。図６には、ユニキャストデータ処理部１２、ＭＣＳ設定部１３、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）１５、多重部（ＭＵＸ）１６、高速逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１７、ガードインターバル挿入部１８、ディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ）１９、無線パラメータ設定部２０、リファレンス信号生成部２３、伝搬状況監視部２６が描かれている。ユニキャストデータ処理部１２は、ターボ符号器１２１と、データ変調器１２２と、インターリーバ１２３とを有する。リファレンス信号生成部２３は選択部２４及び乗算部２５を有する。

ユニキャストデータ処理部１２は特定の個々のユーザ宛のチャネルに関する処理を行う。

符号器１２１は、ユニキャストチャネルの誤り耐性を高めるための符号化を行う。符号化は畳み込み符号化やターボ符号化等の当該技術分野で周知の様々な手法で行われてよい。本実施例ではユニキャストチャネルについて適応変調符号化（AMC: Adaptive Modulation and Coding）制御が行われ、チャネル符号化率はＭＣＳ設定部１３からの指示に応じて適応的に変更される。

データ変調器１２２は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等のような何らかの適切な変調方式でユニキャストチャネルのデータ変調を行う。本実施例ではユニキャストチャネルについてＡＭＣ制御が行われ、変調方式はＭＣＳ設定部１３からの指示に応じて適応的に変更される。

インターリーバ１２３はユニキャストデータに含まれるデータの並ぶ順序を所定のパターンに従って並べ換える。

なお、図６には他のチャネル（例えば、制御チャネル、MBMSチャネル等）についての処理要素が明示されていないが、それらについても処理部１２と同様な処理が行われる。制御チャネル等についてＡＭＣ制御は行われなくてもよいし、行われてもよい。

ＭＣＳ設定部１３はユニキャストチャネルに使用される変調方式及び符号化率の組み合わせを必要に応じて変更するように各処理要素に指示を与える。変調方式及び符号化率の組み合わせは、組み合わせ内容を示す番号（ＭＣＳ番号）で特定される。

直並列変換部（Ｓ／Ｐ）１５は直列的な信号系列（ストリーム）を並列的な信号系列に変換する。並列的な信号系列数は、サブキャリア数に応じて決定されてもよい。

多重部（ＭＵＸ）１６は複数のデータ系列、ユニキャスト用のリファレンス信号、及び報知チャネル等を多重化する。多重化は、時間多重、周波数多重又は時間及び周波数多重の何れの方式でなされてもよい。

高速逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１７は、そこに入力された信号を高速逆フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の変調を行う。

ガードインターバル挿入部１８は、ＯＦＤＭ方式の変調後のシンボルにガードインターバル(GI: Guard Interval)又はサイクリックプレフィックス(CP: Cyclic Prefix)を付加することで、送信シンボルを作成する。周知のように、ガードインターバルは、伝送しようとするシンボルの先頭のデータを含む一連のデータを複製することで作成され、それを末尾に付加することによって送信シンボルが作成される。或いはガードインターバルは、伝送しようとするシンボルの末尾のデータを含む一連のデータを複製することで作成され、それを先頭に付加することによって送信シンボルが作成されてもよい。

ディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ）１９はベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換する。

無線パラメータ設定部２０は通信に使用される無線パラメータを設定する。無線パラメータ（群）は、ＯＦＤＭ方式のシンボルのフォーマットを規定する情報を含み、ガードインターバル部の期間Ｔ_ＧＩ、有効シンボル部の期間、１シンボル中のガードインターバル部の占める割合、サブキャリア間隔Δｆ等の値を特定する一群の情報を含んでよい。なお、有効シンボル部の期間はサブキャリア間隔の逆数１／Δｆに等しい。

無線パラメータ設定部２０は、通信状況に応じて或いは他の装置からの指示に応じて、適切な無線パラメータ群を設定する。例えば、無線パラメータ設定部２０は、送信対象がユニキャストチャネルであるかＭＢＭＳチャネルであるか否かに応じて、使用する無線パラメータ群を使い分けてもよい。例えば、ユニキャストチャネルには、より短期間のガードインターバル部を規定する無線パラメータ群が使用され、ＭＢＭＳチャネルには、より長期間のガードインターバル部を規定する無線パラメータ群が使用されてもよい。或いは、無線伝搬状況に応じて無線パラメータ群が変えられてもよい。例えば、遅延分散の小さな環境では短いガードインターバル部が使用され、遅延分散の大きな環境では長いガードインターバル部が使用されてもよい。無線パラメータ設定部２０は、適切な無線パラメータ群を、その都度計算して導出してもよいし、或いは無線パラメータ群の複数の組を予めメモリに記憶させておき、必要に応じてそれらの内の１組が選択されてもよい。後述するように、ガードインターバル部の長短が、リファレンス信号の構成法を示すようになっていてもよい。

リファレンス信号生成部２３は、第１系列であるランダム符号系列（ランダム１〜１７０）と第２系列とを乗算部２５で乗算し、リファレンス信号を出力する。第２系列は、直交符合系列(直交１〜３)又はランダムな符合系列(ランダム１〜３)であり、選択部２４で適宜選択される。

伝搬状況監視部２６は、無線伝搬状況を監視し、監視結果に基づいて自セルのリファレンス信号が、図５の上段のように又は下段のように設定されるべきことを判定する。判定結果は指示信号としてリファレンス信号生成部２３の選択部２４に与えられる。また、判定結果は、ユーザ装置にも通知される。この通知は適切な如何なる方法でユーザ装置に通知されてもよい。一例としてこの通知は同期チャネル−より具体的にはセカンダリ同期チャネル(S-SCH)−でなされてもよい。或いは、判定結果の通知は報知チャネル(BCH)でなされてもよい。更には、ガードインターバルの長短が、判定結果に関連付けられていてもよい。

図７は本実施例で使用されるユーザ装置を示す。ユーザ装置は典型的には移動端末であるが、固定端末でもよい。図７には、アナログディジタル変換器（D/A）２０２、ガードインターバル除去部２０４、高速フーリエ変換部（FFT）２０６、分離部（DeMUX）２０８、リファレンス信号復元部(RS復元部)２０９、乗算部２１０，２１２，２１３、チャネル推定部２１４及び復調部２１６が描かれている。

アナログディジタル変換器（D/A）２０２は、受信したベースバンドのアナログ信号をディジタル信号に変換する。

ガードインターバル除去部２０４は受信シンボルからガードインターバルを除去し、有効シンボル部分を残す。

高速フーリエ変換部（FFT）２０６は、入力された信号を高速フーリエ変換し、OFDM方式の復調を行う。

分離部（DeMUX）２０８は、受信信号からリファレンス信号とデータ信号（ユーザデータ又は制御データ）とを分離する。

RS復元部２０９は、受信信号に含まれていたリファレンス信号を復元する。乗算部２１０は、リファレンス信号に、セル間を区別するためのランダムな符号系列（ランダム１〜１７０）を乗算する。選択部２１１は、基地局からの指示に従って、そこに入力された信号の出力先を切り換える。乗算部２１２は、セクタ間を区別するための直交符合系列(直交１〜３)をリファレンス信号に乗算し、乗算部２１３は、セクタ間を区別するためのランダムな符合系列(ランダム１〜３)をリファレンス信号に乗算する。

上述したように、リファレンス信号の構成法は基地局で決定され、決定内容はユーザ装置に通知される。この通知は適切な如何なる方法でユーザ装置に通知されてもよい。図示の例では、セカンダリ同期チャネル(S-SCH)又は報知チャネル(BCH)で通知がなされるように描かれている。しかしながら、その代わりに又はそれに加えて、ガードインターバルの長短が、判定結果に関連付けられていてもよい。S-SCH又はBCHで通知がなされる場合、それらに含まれる特定のビットでリファレンス信号の構成法が明示的に示されるので、これらのチャネルで通知することは、簡易且つ確実に通知を行う観点から好ましい。ガードインターバル部の長短をリファレンス信号の構成に関連付ける方法は、S-SCHやBCH等で余分なビットを確保しなくて済む点で好ましい。このことは、リファレンス信号の構成法を通知することに関し、基地局装置及びユーザ装置を変更しなくてよいことを意味する。

チャネル推定部２１４は、リファレンス信号に基づいてチャネル推定を行い、受信したデータ信号にどのようなチャネル補償がなされるべきかを決定する。

復調部２１６は、チャネル推定結果に基づいてデータ信号を補償し、送信され受信されたデータ信号を復元する。

本実施例では無線伝搬状況に応じてリファレンス信号の構成法が適宜変更されるので、本実施例は遅延分散の大小によらずリファレンス信号の高品質化を図る観点から好ましい。

第１実施例では、図５の上段及び下段で同数の系列又はコードが用意されていたが、このことは本発明に必須ではない。下段のコード数は上段のコード数より少なくてもよい。下段のコードが使用される状況は、マルチパス伝搬環境における遅延分散がかなり大きな場合であり、１７０×３個のコードが用意されているサービスエリア全体が、遅延分散のかなり大きな状況になることは考えにくいからである。実際、そのように遅延分散が大きくなる割合は、多くの場合、サービスエリア全体の１％程度に見積もることもできる。本発明の第２実施例では、遅延分散の大きな状況に備えて、第１実施例の場合より少数のコードの組み合わせが用意される。

図８は本実施例でリファレンス信号に使用される符合系列を示す。上段は図５の上段と同じである。図８の下段では、１つのロングコード（ランダム符合系列）に１つのショートコード（直交系列）しか関連付けられていない。従って１７０種類のリファレンス信号しか用意できない。上段に示されるセル１つは、無線伝搬状況に応じて、下段の何れか３つの組み合わせに従ってリファレンス信号を構成してよい。例えば、上段最左側の（ランダム１，直交１〜３）で示されるセルは、下段の（ランダム１，直交１）、（ランダム２，直交２）及び（ランダム３，直交３）の組み合わせを用いてリファレンス信号を構成してもよい。なお、上段と下段で用意されるリファレンス信号数を揃える観点からは、下段のリファレンス信号について、地理的に離れた場所で反復的に使用することが考えられる。或いは逆に、下段のロングコード数は上段のものより少なくてもよい。

図９は第２実施例で使用される基地局のリファレンス信号生成部２３を示す。図１０は第２実施例で使用されるユーザ装置のリファレンス信号復元部２０９を示す。遅延分散の大小に応じてリファレンス信号の構成法が変わったとしても、使用される符合系列自体は変わらず、ランダムな符合系列（ランダム１〜１７０）と直交符合系列（直交１〜３）とが乗算され、出力される。

本実施例では、下段で新たに登場する符合はなく、上段でも下段でも同じ種類の符合系列しか使用されない。下段では上段の場合とは異なり、１つのランダムなロングコードは、１つの直交系列（ショートコード）にしか組み合わされない。第２実施例は新たな符合系列を新設しなくて済む点で、第１実施例よりも有利である。

図１１は本発明の第３実施例でリファレンス信号に使用される符合系列を示す。第１実施例及び第２実施例では、１７０個のどのセルも、遅延分散の大小に応じてリファレンス信号の構成法を変更可能であった。しかしながら、遅延分散の大小は頻繁には変化せず、地域的に不変になるかもしれない。本発明の第３実施例では、そのような場合に対処しようとする。

図示の例では、第１乃至第１６０番のセル（ランダム１〜１６０）については、ロングコードのランダム符合系列とショートコードの直交系列でリファレンス信号が構成される。これらの地域では、遅延分散が比較的小さいことが仮定されている。第１６１乃至第１７０番のセル（ランダム１６１〜１７０）についてはロングコードのランダム符合系列とショートコードのランダムな符合系列でリファレンス信号が構成される。これらの地域では、遅延分散が比較的大きいことが仮定されている。

図１２は第３実施例で使用される基地局のリファレンス信号生成部２３を示す。選択部２４は何れかの入力を選択するが、一旦選択されると、以後は固定される。上記の第１乃至第１６０番のセルならば、ランダムな符合系列（ランダム１〜１６０）及び直交符合系列（直交１〜３）の乗算が固定的に選択される。第１６１乃至第１７０番のセルならば、ランダムなロングコード（ランダム１６１〜１７０）及びランダムなショートコード（ランダム１〜３）の乗算が固定的に選択される。

図１３は第３実施例で使用されるユーザ装置のリファレンス信号復元部２０９を示す。この選択部２１１も入力を何れかに出力するが、一旦選択されると、そのセルに在圏する限り固定される。上記の第１乃至第１６０番のセルならば、ランダムな符合系列（ランダム１〜１６０）及び直交符合系列（直交１〜３）の乗算が固定的に選択される。第１６１乃至第１７０番のセルならば、ランダムなロングコード（ランダム１６１〜１７０）及びランダムなショートコード（ランダム１〜３）の乗算が固定的に選択される。

本発明の第３実施例は、リファレンス信号の構成法をセル毎に固定するので、基地局及びユーザ装置の動作及び構成の簡略化を図る観点から好ましい。

第３実施例では各セルでリファレンス信号の構成法が固定されていたが、本発明の第４実施例では一部のセルを除いてリファレンス信号の構成法が固定され、その一部のセルではリファレンス信号の構成法が可変に選択される。リファレンス信号の構成法が、一部のセルで可変な点で第１，第２実施例と共通し、それが一部のセルで不変な点で第３実施例と共通する。従って第４実施例は第１乃至第３実施例の組み合わせとも言える。

図１４は第４実施例でリファレンス信号に使用される符合系列を示す。図示の例では、第１乃至第１６０番のセル（ランダム１〜１６０）については、ロングコードのランダムな符合系列とショートコードの直交系列でリファレンス信号が構成される。第１６１乃至第１７０番のセル（ランダム１６１〜１７０）についてはロングコードのランダムな符合系列とショートコードのランダムな符合系列でリファレンス信号が構成される。図示の例では、これら１０個のセルに使用されるランダムなロングコードはランダム１７１〜１８０であり、ランダム１〜１７０と異なってもよいことが示されている。当然に、ランダムなロングコード１７１〜１８０の代わりに、ロングコード１６１〜１７０が使用されてもよい。

図１５は第４実施例で使用される基地局のリファレンス信号生成部２３を示す。ランダムなロングコードと直交符合系列とが乗算され、選択部２７の一方の入力に与えられる。図６の選択部２４と同様に、直交符合系列又はランダム符合系列のショートコードが選択され、ランダムなロングコードと乗算され、乗算結果が選択部２７の他方の入力に与えられる。選択部２７は自セルが遅延分散の大きなセルであるか否かに応じて、選択を行う。

図１６は第４実施例で使用されるユーザ装置のリファレンス信号復元部２０９を示す。図１３と同様に、選択部２０３はそこに入力された信号を何れかの出力に導く。ユーザ装置の在圏セルが、リファレンス信号の可変に構成されるセルでなかったならば、ランダムなロングコード（ランダム１〜１６０）及び直交符合系列（直交１〜３）が受信信号に乗算され、リファレンス信号が復元される。ユーザ装置の在圏セルが、リファレンス信号の可変に構成されるセルであったならば、ランダムなロングコード（ランダム１６１〜１７０又は１７１〜１８０）とショートコードが受信信号に乗算され、リファレンス信号が復元される。ショートコードは、遅延分散の大小に依存して、直交符合系列又はランダムな符合系列に設定される。

以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

移動通信システムの概念図を示す。 セル、セクタ及びリファレンス信号の関係を示す図である。 リファレンス信号のマッピング例を示す図である。 各セクタから送信されるリファレンス信号を示す図である。 第１実施例でリファレンス信号に使用される符合系列を説明するための図である。 第１実施例で使用される基地局の部分ブロック図を示す。 第１実施例で使用されるユーザ装置を示す。 第２実施例でリファレンス信号に使用される符合系列を説明するための図である。 第２実施例で使用される基地局のリファレンス信号生成部を示す図である。 第２実施例で使用されるユーザ装置のリファレンス信号復元部を示す図である。 第３実施例でリファレンス信号に使用される符合系列を説明するための図である。 第３実施例で使用される基地局のリファレンス信号生成部を示す図である。 第３実施例で使用されるユーザ装置のリファレンス信号復元部を示す図である。 第４実施例でリファレンス信号に使用される符合系列を説明するための図である。 第４実施例で使用される基地局のリファレンス信号生成部を示す図である。 第４実施例で使用されるユーザ装置のリファレンス信号復元部を示す図である。

符号の説明

１２ ユニキャストデータ処理部１２
１２１ ターボ符号器
１２２ データ変調器
１２３ インターリーバ
１３ ＭＣＳ設定部
１５ 直並列変換部（Ｓ／Ｐ）
１６ 多重部（ＭＵＸ）
１７ 高速逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１８ ガードインターバル挿入部
１９ ディジタルアナログ変換部（Ｄ／Ａ）
２０ 無線パラメータ設定部
２３ リファレンス信号生成部
２４，２５ 乗算部
２６ 伝搬状況監視部
２０２ アナログディジタル変換器（D/A）
２０３ 選択部
２０４ ガードインターバル除去部
２０５，２０７ 乗算部
２０６ 高速フーリエ変換部（FFT）
２０８ 分離部（DeMUX）
２０９ リファレンス信号復元部
２１０，２１２，２１３ 乗算部
２１１ 選択部
２１４ チャネル推定部
２１６ 復調部

Claims (28)

1. 移動通信システムで使用される基地局装置であって、
   リファレンス信号を生成する手段と、
   前記リファレンス信号を含む送信シンボルを生成する手段と、
   前記送信シンボルをセクタ毎に送信する手段と、
   無線伝搬状況を監視する手段と、
   を有し、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に第２系列を乗算することで、前記リファレンス信号が生成され、
   前記第２系列を、セクタ間で異なる直交符合系列で又は非直交な符合系列で構成するかは、前記無線伝搬状況に応じて決定される基地局装置。
2. 前記第２系列の構成法が、同期チャネル又は報知チャネルでユーザ装置に通知される請求項１記載の基地局装置。
3. 前記第２系列の構成法が、前記送信シンボルに使用されるサイクリックプレフィックスの長短で区別される請求項１記載の基地局装置。
4. 移動通信システムで使用されるユーザ装置であって、
   受信信号からリファレンス信号を抽出する手段と、
   少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第１系列を前記リファレンス信号に乗算する手段と、
   前記リファレンス信号に第２系列を乗算する手段と、
   前記リファレンス信号に基づいてチャネル推定を行う手段と、
   を有し、基地局装置からの指示に従って、セクタ間で異なる直交符合系列又は非直交な符合系列の何れかが前記第２系列として設定されるユーザ装置。
5. 前記基地局装置からの指示は、同期チャネル又は報知チャネルで通知される請求項４記載のユーザ装置。
6. 前記基地局装置からの指示は、前記受信信号に使用されていたサイクリックプレフィックスの長短で表現される請求項４記載のユーザ装置。
7. 移動通信システムで使用される方法であって、
   下りリファレンス信号が生成されるステップと、
   前記リファレンス信号を含む送信シンボルが生成されるステップと、
   前記送信シンボルがセクタ毎に送信されるステップと、
   を有し、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に第２系列を乗算することで、前記リファレンス信号が生成され、
   前記第２系列を、セクタ間で異なる直交符合系列で構成するか又は非直交な符合系列で構成するかは、無線伝搬状況に応じて決定される方法。
8. 移動通信システムで使用される基地局装置であって、
   リファレンス信号を生成する手段と、
   前記リファレンス信号を含む送信シンボルを生成する手段と、
   前記送信シンボルをセクタ毎に送信する手段と、
   無線伝搬状況を監視する手段と、
   を有し、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列と、セクタ間で異なる直交符合系列とを乗算することで、前記リファレンス信号を生成するか、又は
   セクタ間で異なる非直交な符合系列とセクタ間で異なる直交符合系列とを乗算することで、前記リファレンス信号を構成するかは、前記無線伝搬状況に応じて決定される基地局装置。
9. 前記リファレンス信号の構成法が、同期チャネル又は報知チャネルでユーザ装置に通知される請求項８記載の基地局装置。
10. 前記第リファレンス信号の構成法が、前記送信シンボルに使用されるサイクリックプレフィックスの長短で区別される請求項８記載の基地局装置。
11. 移動通信システムで使用されるユーザ装置であって、
    受信信号からリファレンス信号を抽出する手段と、
    前記リファレンス信号に第１系列及び第２系列を乗算する手段と、
    前記リファレンス信号に基づいてチャネル推定を行う手段と、
    を有し、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列を前記第１系列とし、セクタ間で異なる直交符合系列を前記第２系列とするか、又は
    セクタ間で異なる非直交な符合系列を前記第１系列とし、セクタ間で異なる直交符合系列を前記第２系列とするかは、基地局装置からの指示に従って決定されるユーザ装置。
12. 前記基地局装置からの指示は、同期チャネル又は報知チャネルで通知される請求項１１記載のユーザ装置。
13. 前記基地局装置からの指示は、前記受信信号に使用されていたサイクリックプレフィックスの長短で表現される請求項１１記載のユーザ装置。
14. 移動通信システムで使用される方法であって、
    下りリファレンス信号が生成されるステップと、
    前記リファレンス信号を含む送信シンボルが生成されるステップと、
    前記送信シンボルがセクタ毎に送信されるステップと、
    を有し、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列と、セクタ間で異なる直交符合系列とを乗算することで、前記リファレンス信号を生成するか、又は
    セクタ間で異なる非直交な符合系列とセクタ間で異なる直交符合系列とを乗算することで、前記リファレンス信号を構成するかは、前記無線伝搬状況に応じて決定される方法。
15. 複数の基地局装置を含む移動通信システムであって、各基地局装置は、
    リファレンス信号を生成する手段と、
    前記リファレンス信号を含む送信シンボルを生成する手段と、
    前記送信シンボルをセクタ毎に送信する手段と、
    を有し、１つ以上の基地局装置では、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、セクタ間で異なる直交符合系列で構成される第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成され、
    別の１つ以上の基地局装置では、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、セクタ間で異なる非直交な符合系列で構成される第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成される移動通信システム。
16. 前記第２系列の構成法が、同期チャネル又は報知チャネルでユーザ装置に通知される請求項１５記載の移動通信システム。
17. 前記第２系列の構成法が、前記送信シンボルに使用されるサイクリックプレフィックスの長短で区別される請求項１５記載の移動通信システム。
18. 移動通信システムで使用されるユーザ装置であって、
    受信信号からリファレンス信号を分離する分離手段と、
    少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第１系列を、前記分離手段で分離された信号に乗算する手段と、
    前記分離手段で分離された信号に第２系列を乗算する手段と、
    リファレンス信号に基づいてチャネル推定を行う手段と、
    を有し、基地局装置からの指示に従って、所定の系列グループに属する第１系列と、セクタ間で異なる直交符合系列で構成される第２系列とで前記リファレンス信号を逆拡散する、又は所定の別の系列グループに属する第１系列と、セクタ間で異なる非直交な符合系列で構成される第２系列で前記リファレンス信号を逆拡散するユーザ装置。
19. 前記基地局装置からの指示は、同期チャネル又は報知チャネルで通知される請求項１８記載のユーザ装置。
20. 前記基地局装置からの指示は、前記受信信号に使用されていたサイクリックプレフィックスの長短で表現される請求項１８記載のユーザ装置。
21. 移動通信システムで使用される方法であって、
    下りリファレンス信号が生成されるステップと、
    前記リファレンス信号を含む送信シンボルが生成されるステップと、
    前記送信シンボルがセクタ毎に送信されるステップと、
    を有し、１つ以上のセルでは、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、セクタ間で異なる直交符合系列で構成される第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成され、
    別の１つ以上のセルでは、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、セクタ間で異なる非直交な符合系列で構成される第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成される方法。
22. 複数の基地局装置を含む移動通信システムであって、各基地局装置は、
    リファレンス信号を生成する手段と、
    前記リファレンス信号を含む送信シンボルを生成する手段と、
    前記送信シンボルをセクタ毎に送信する手段と、
    を有し、１つ以上の基地局装置では、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、セクタ間で異なる直交符合系列で構成される第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成され、
    別の１つ以上の基地局装置では、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成され、該第２系列を、セクタ間で異なる直交符合系列で又は非直交な符合系列で構成するかは、前記無線伝搬状況に応じて決定される移動通信システム。
23. 前記第２系列の構成法が、同期チャネル又は報知チャネルでユーザ装置に通知される請求項２２記載の移動通信システム。
24. 前記第２系列の構成法が、前記送信シンボルに使用されるサイクリックプレフィックスの長短で区別される請求項２２記載の移動通信システム。
25. 移動通信システムで使用されるユーザ装置であって、
    受信信号からリファレンス信号を抽出する手段と、
    少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第１系列を前記リファレンス信号に乗算する手段と、
    前記リファレンス信号に第２系列を乗算する手段と、
    前記リファレンス信号に基づいてチャネル推定を行う手段と、
    を有し、基地局装置からの指示に従って、所定の系列グループに属する第１系列と、セクタ間で異なる直交符合系列とで前記リファレンス信号を逆拡散する、又は所定の別の系列グループに属する第１系列と第２系列とで前記リファレンス信号が逆拡散され、該第２系列は、基地局装置からの指示に従ってセクタ毎に異なる直交符合系列又は非直交な符合系列に設定されるユーザ装置。
26. 前記基地局装置からの指示は、同期チャネル又は報知チャネルで通知される請求項２５記載のユーザ装置。
27. 前記基地局装置からの指示は、前記受信信号に使用されていたサイクリックプレフィックスの長短で表現される請求項２５記載のユーザ装置。
28. 移動通信システムで使用される方法であって、
    下りリファレンス信号が生成されるステップと、
    前記リファレンス信号を含む送信シンボルが生成されるステップと、
    前記送信シンボルがセクタ毎に送信されるステップと、
    を有し、１つ以上のセルでは、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、セクタ間で異なる直交符合系列で構成される第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成され、
    別の１つ以上のセルでは、少なくとも隣接セルと自セルの間で異なる非直交な符合系列で構成される第1系列に、第２系列を乗算することで前記リファレンス信号が生成され、該第２系列を、セクタ間で異なる直交符合系列で又は非直交な符合系列で構成するかは、前記無線伝搬状況に応じて決定される方法。

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