KR20090042916A

KR20090042916A - 무선 송신 장치 및 무선 송신 방법

Info

Publication number: KR20090042916A
Application number: KR1020097003092A
Authority: KR
Inventors: 다이치 이마무라; 사다키 후타기; 아츠시 마츠모토; 다카시 이와이; 요시히코 오가와
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2009-05-04
Also published as: EP2053757A4; CN101502014A; US8379662B2; BRPI0715898A2; EP2053757A1; JPWO2008020609A1; JP4964241B2; US20100232284A1; WO2008020609A1; EP2053757B1; RU2009105251A; CA2661011A1

Abstract

스루풋의 향상 및 RA버스트를 포함시킨 첫회 액세스 처리의 고속화를 꾀하는 무선 송신 장치 및 무선 송신 방법을 제공한다. 이러한 장치 및 방법에 의하면, 서명 테이블 기억부(101)는, 1개의 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열로부터 생성되는 복수의 서명을 1개 조 서명그룹으로 하여, 복수의 다른 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열로부터 생성되는 복수의 서명그룹을 구비한다. 서명계열 할당 제어부(102)는, 페이징 송신마다 UE에 할당하는 서명그룹을 전환하여, 첫회 RA에 이용하는 서명계열을 동일한 서명그룹중에서 할당한다. 할당된 서명계열의 ID가 페이징 정보 생성부(104)에 있어서 페이징 정보에 포함되어, 페이징 정보가 UE에 송신된다.

Description

무선 송신 장치 및 무선 송신 방법{RADIO TRANSMITTING APPARATUS AND RADIO TRANSMITTING METHOD}

본 발명은, 무선 송신 장치 및 무선 송신 방법에 관한 것이다.

셀룰러 통신 시스템으로 대표되는 이동 통신 시스템, 또는 무선 LAN(local area network) 시스템에 있어서는, 송신 영역에 랜덤액세스 영역이 설치된다. 이 랜덤액세스 영역은, 단말국(이하,「UE」라고 함)이 기지국(이하,「BS」라고 함)에 최초로 접속 요구를 행할 경우, 혹은, BS등이 UE의 송신시간이나 송신 대역을 할당하는 집중관리 시스템에 있어서 새로운 대역 할당 요구를 행할 경우, 상향회선의 송신 영역에 설치된다. 또한, 기지국은 액세스 포인트 또는 Node B라고 불리는 일이 있다.

또, 현재 규격화가 행해지고 있는 3GPP RAN LTE등의 TDMA(Time Division Multiple Access)를 이용한 시스템에서는, 최초로 접속 요구를 행할 경우(UE의 전원 ON시만이 아니라, 핸드오버시, 일정기간 통신을 행하지 않았을 경우, 채널상황에 의한 동기(同期)벗어남 등, 상향회선의 송신 타이밍 동기가 확립되어 있지 않을 경우)에, 상향 송신 타이밍 동기 취득, BS에의 접속 요구(Association Request), 또는 대역 할당 요구(Resource Request)를 행하는 최초의 프로세스에 랜덤액세스가 이용된다.

랜덤액세스 영역(이하,「RA슬롯」이라고 함)에서 송신되는 랜덤액세스 버스트(burst)(이하,「RA버스트」라고 함)는, 스케줄되는 다른 채널과는 달리, 서명(Signature)계열의 충돌(복수의 UE가 동일 RA슬롯을 이용하여 동일 서명계열을 송신하는 것) 또는 서명계열간의 간섭에 의해 수신 에러 및 재송(再送)이 발생한다. RA버스트의 충돌, 수신 에러가 발생하면, RA버스트를 포함한 상향 송신 타이밍 동기 취득 및 BS에의 접속 요구 처리의 처리지연이 커진다. 이 때문에, 서명계열의 충돌율 저감, 서명계열의 검출 특성 향상이 요구되고 있다.

　서명계열의 검출 특성을 향상시키는 방법으로서 자기 상관 특성이 낮으면서 또, 계열간의 상호상관 특성도 낮은 GCL(Generalized chirp like) 계열 또는 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열로 서명계열을 생성하는 것이 검토되고 있다.

비특허 문헌 1에 기재된 WCDMA(Wideband-Code Division Multiple Access) 시스템에서는, 프리앰블의 충돌을 회피하기 위해, 또, 송신되는 프리앰블을 구별하기 위해, 송신가능한 서명계열을 복수(16종류) 준비하고, 램덤하게 선택할 수 있는 RA슬롯을 20msec사이에 15 슬롯 준비함으로써, 서명의 충돌율 저감을 꾀하고 있다. 또, BS에서는, 상기와 같이 자기 상관 특성 및 계열간의 상호상관 특성이 양호한 부호 계열이 이용됨으로써, 각각의 서명계열을 분리 및 검출할 수 있다.

또한, 여기서, 프리앰블이란, 랜덤액세스 채널을 구성하는, 송신 장치 및 수 신장치간에서 기지(旣知)의 신호 계열이다. 일반적으로, 자기 상관 특성 및 상호상관 특성이 양호한 신호 계열로 구성된다. 또, 서명은 프리앰블 패턴의 하나하나이며, 여기에서는, 서명계열과 프리앰블 패턴은 동일 의미인 것으로 한다.

또, 비특허 문헌 2에 기재한 기술에서는, RA버스트 송신을 포함한 첫회 셀 액세스(Initial cell access)를, 네트워크측(BS측)으로부터 개시하는 처리와 UE측으로부터 개시하는 처리로 분류하고, RA버스트 송신에 관련된 시스템 정보를 포함한 페이징 정보를 RA버스트 송신으로 네트워크측으로부터 UE에 통지함으로써, 서명계열의 충돌율의 저감 및 검출 특성의 향상이 도모되고 있다.

구체적으로는, 하향회선으로 통지되는 페이징 정보에, 상향회선의 간섭정보(UL Interference)와, 재송시간 간격등을 나타내는 동적 퍼시스턴트 레벨 파라미터(Dynamic persistent level parameter)를 포함시켜, 페이징 정보를 UE 마다 혹은 복수의 UE에 대해서 PCH (Paging Channel)를 이용하여 통지한다.

페이징 정보를 수신한 UE는, 상향회선의 간섭정보를 RA버스트의 송신전력 설정에 이용한다. 또, 상향회선의 간섭정보와 동적 퍼시스턴트 레벨 파라미터를 이용하여, RA버스트 송신의 오류율, 및 RA버스트 송신시간 간격을 제어할 수 있기때문에, RA버스트 송신의 우선도가 제어 가능하여, UE는 보다 효과적인 서명계열을 선택하는 것이 가능하게 된다.

(비특허 문헌 1) 3GPP TS 25.214V6.7.1(6.Random access procedure), December, 2005 TSG-RAN Working Group 2 #49, Seoul, Korea, Nov. 7-11, 2005

(비특허 문헌 2) R2-052769, LG Electronics, "Initial access for LTE" 3GPP TSG RAN WG1/2 Joint Meeting, Athens, Greece, March 27-31, 2006

(발명이 해결하려고 하는 과제)

그렇지만, 비특허 문헌 1에 명시된 기술에서는, TDMA 또는 TDMA-FDMA를 이용한 시스템에 있어서, 선택 가능한 RA슬롯을 다수 준비하기 때문에, 유저 데이터 송신에 할당할 영역이 감소하여, 시스템 전체의 스루풋이 현저하게 저하한다.

또, 비특허 문헌 2에 명시된 기술에서는, 네트워크측으로부터 개시하는 액세스 절차의 RA버스트 송신의 검출 특성 향상은 기대할 수 있지만, RA버스트 송신의 충돌율을 저감시키기 위해 재송시간 간격을 제어하기 때문에, RA버스트 송신이 성공할 때까지의 처리지연이 커진다.

본 발명의 목적은, 스루풋의 향상 및 RA버스트를 포함한 첫회 액세스 처리의 고속화를 꾀하는 무선 송신장치 및 무선 송신방법을 제공하는 것이다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명의 무선 송신 장치는, 서로 직교하는, 또는 상호상관이 낮은 서명계열의 조(組)를 서명그룹으로 하여, 1이상의 상기 서명그룹 중에서, 무선통신 단말장치가 첫회의 랜덤액세스 송신에 이용하는 서명계열을 동일한 서명그룹중에서 할당하는 할당 수단과, 할당된 서명계열의 식별 정보를 포함하여 제어 채널을 생성하는 제어 채널 생성 수단과, 생성된 상기 제어 채널을 상기 무선통신 단말장치에 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 취한다.

본 발명의 무선 송신 방법은, 서로 직교하는, 또는 상호상관이 낮은 서명계열의 조를 서명그룹으로 하여, 1이상의 상기 서명그룹 중에서, 무선통신 단말장치가 첫회 랜덤액세스 송신에 이용하는 서명계열을 동일한 서명그룹중에서 할당하는 할당 공정과, 할당된 서명계열의 식별 정보를 포함시켜 제어 채널을 생성하는 제어 채널 생성 공정과, 생성된 상기 제어 채널을 상기 무선통신 단말장치에 송신하는 송신 공정을 구비하도록 했다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 스루풋의 향상 및 RA버스트를 포함한 첫회 액세스 처리의 고속화를 꾀할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1 및 2에 따른 기지국 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 2는 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열에 의해 형성되는 서명 테이블의 상세를 나타내는 도면,

도 3은 본 발명의 실시형태 1 및 2에 따른 단말국 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 4는 도1에 나타낸 BS와 도 2에 나타낸 UE의 랜덤액세스 절차를 나타내는 순서도,

도 5는 도1에 나타낸 서명계열 할당 제어부의 동작을 나타내는 도면,

도 6은 첫회 RA의 서명계열간의 상호 간섭 전력에 따른 RA슬롯당 송신 가능 RA수를 나타내는 도면,

도 7은 서명 ID의 통지 방법을 나타내는 도면,

도 8은 본 발명의 실시형태 2에 따른 서명 테이블을 나타내는 도면,

도 9는 본 발명의 실시형태 2에 따른 서명계열 할당 제어부의 동작을 나타내는 도면,

도 10은 첫회 RA의 서명계열간의 상호 간섭 전력에 따른 RA슬롯당 송신 가능 RA수를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

다만, 실시형태에 있어서, 동일 기능을 가지는 구성에는 동일 부호를 붙이며, 중복되는 설명은 생략한다.

(실시형태 1)

도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 따른 기지국 장치(100)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 도면에 있어서, 서명 테이블 기억부(101)는, 1개의 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열로부터 생성되는 복수의 서명을 1개의 조(이하,「서명그룹」이라고 함)로 하여, 복수의 다른 자도프-츄 계열로부터 생성되는 복수의 서명그룹을 기억하고 있다. 또한, 서명 테이블의 상세한 것에 대하여는 후술한다.

서명계열 할당 제어부(102)는, 도시하지않는 상위층으로부터 페이징 대상이 되는 UE의 식별자(UE ID)를 취득하는 한편, 서명 테이블 기억부(101)로부터 서명계열을 판독하고, 판독한 서명계열을 페이징 대상이 되는 UE에 할당한다. 또, 후술하는 서명계열 검출부(115)로부터 출력된 검출 결과에 따라, RA버스트의 재송을 행할지 말지를 판단한다. 서명계열 할당 제어부(102)의 상세한 것에 대해서는 후술한다. 또한, 서명 테이블 기억부(101) 및 서명계열 할당 제어부(102)는, 할당 수단으로서 기능한다.

페이징 정보처리부(103)는, 페이징 정보 생성부(104), 부호화부(105), 변조부(106)를 구비하고 있으며, 제어 채널 생성 수단으로서 기능한다. 페이징 정보 생성부(104)는, 서명계열 할당 제어부(102)로부터 출력된 서명 ID(필요가 있으면 RA슬롯 정보), 및 도시하지않는 상위층으로부터 입력되는 페이징 제어 정보(UE ID, 그 외 페이징으로 통지하는 정보)를 포함시켜 페이징 채널(하향 제어 채널)을 생성한다. 생성된 페이징 채널은 부호화부(105)에 출력된다.

부호화부(105)는, 페이징 정보 생성부(104)로부터 출력된 페이징 채널을 부호화하고, 변조부(106)는, 부호화된 페이징 채널을 BPSK, QPSK등의 변조 방식에 의해 변조한다. 변조된 페이징 채널은 다중부(110)에 출력된다.

DL데이터 송신 처리부(107)는, 부호화부(108) 및 변조부(109)를 구비하고, DL송신 데이터의 송신 처리를 행한다. 부호화부(108)는, DL송신 데이터를 부호화하고, 변조부(109)는, 부호화된 DL송신 데이터를 BPSK, QPSK등의 변조 방식에 의해 변조하고, 변조한 DL송신 데이터를 다중부(110)에 출력한다.

다중부(110)는, 변조부(106)로부터 출력된 페이징 채널과 변조부(109) 로부터 출력된 DL송신 데이터를 시간 다중, 주파수 다중, 공간 다중, 또는 부호 다중하고, 다중 신호를 송신 RF부(111)에 출력한다.

송신 RF부(111)는, 다중부(110)로부터 출력된 다중 신호에 D/A변환, 필터링, 업 컨버트 등의 소정의 무선 송신 처리를 실시하고, 무선 송신 처리를 실시한 신호를 안테나(112)로부터 송신한다.

수신 RF부(113)는, 안테나(112)를 경유하여 수신한 신호에 다운 컨버트, A/D변환등의 소정의 무선 수신 처리를 실시하고, 무선 수신 처리를 실시한 신호를 분리부(114)에 출력한다.

분리부(114)는, 수신 RF부(113)로부터 출력된 신호를 RA슬롯과 UL데이터 슬롯으로 분리하고, 분리한 RA슬롯을 서명계열 검출부(115)에, UL데이터 슬롯을 UL데이터 수신 처리부(116)의 복조부(117)에 각각 출력한다.

서명계열 검출부(115)는, 분리부(114)로부터 출력된 RA슬롯에 대해, 서명 테이블 기억부(101)에 기억된 서명을 이용해 상관 처리 등의 프리앰블 파형 검출 처리를 행하고, 서명계열이 송신되었는지 아닌지를 검출한다. 검출 결과는 서명계열 할당 제어부(102)에 출력된다.

UL데이터 수신 처리부(116)는, 복조부(117) 및 복호화부(118)를 구비하여, UL데이터의 수신 처리를 행한다. 복조부(117)는, 분리부(114) 로부터 출력된 UL데이터의 전송로 응답 왜곡 보정을 행하고, 변조 방식에 대응한 경판정 또는 연판정에 의한 신호점판정을 행한다. 복호화부(118)는, 복조부(117)에 의한 신호점판정 의 결과에 대해 오류 정정 처리를 행하여, UL수신 데이터를 출력한다.

여기서, 서명 테이블을 구성하는 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열에 대해 설명한다. 우선, 계열길이 N인 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열은, N이 짝수일 경우, 수학식(1)에 의해 표시되고, N이 홀수일 경우, 수학식(2)에 의해 표시된다.

다만, n=0, 1, 2,…, N－1, q는 임의의 정수, k는 N과는 서로 소가 되는 N보다 작은 양의 정수(positive integer)이다.

또, 상기 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열을 쉬프트량Δ단위로 순회 쉬프트 시킴으로써 생성한 순회 쉬프트(Cyclic-shifted) 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열, 즉, n→(n＋mΔ) mod N으로 치환한 계열을, N이 짝수일 경우, 수학식(3)에 나타내고, N이 홀수일 경우, 수학식(4)에 나타낸다.

여기서, n=0, 1, 2,…, N－1, q는 임의의 정수, k는 N과는 서로 소가 되는 N보다 작은 양의 정수, m은 0, 1,…, M－1, M은 N/Δ를 초과하지않는 최대의 정수이다.

동일 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열의 순회 쉬프트에 의해 생성한 계열(즉, k, N, q가 동일값이고 m만이 다른 계열) 간은, 검출 구간τ이 0≤τ＜Δ에 있어서 이상적으로는 상호상관 제로가 된다.

그러나, 광대역 전송을 행하는 경우는 멀티 패스 전송로에 의한 주파수 선택성 페이딩의 영향으로 계열간의 상호 간섭은 비교적 낮은 값이 되지만 제로는 아니다. 또, 다른 계열 번호k의 자도프-츄 (Zadoff-Chu) 계열은 비(非)직교이며, 상호 간섭이 순회 쉬프트 계열간과 비교해 커진다.

순회 쉬프트 계열을 RA버스트의 서명계열로서 적용할 경우, Δ는 각 BS에 있어서 추정되는 최대 왕복 지연 시간(RTD:Round trip delay)보다 큰 값으로 설정된다. 즉, 반경이 작은 셀일수록 RA버스트의 RTD가 작아지기때문에, Δ의 값은 작아져, 보다 많은 순회 쉬프트 계열을 생성할 수 있다.

한편, 셀 반경이 커질수록 RA버스트의 RTD가 커져, Δ의 값도 커지기 때문에, 동일 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열로 생성할 수 있는 순회 쉬프트 계열수는 감소한다.

따라서, 1개의 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열로 생성할 수 있는 순회 쉬프트 계열은, 셀 반경에 의해 제한되기때문에, 통상 1개의 BS가 필요로 하는 서명계열 조를 구성할 경우, 복수의 다른 계열 번호(k)의 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열 및 각각의 순회 쉬프트 계열로 서명계열을 형성한다.

이러한 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열에 의해 형성되는 서명 테이블의 상세한 것에 대하여 도 2를 이용해 설명한다. 도 2에서는, 서명그룹＃1~＃3의 3개의 그룹을 포함하는 서명 테이블을 나타내고 있다.

서명그룹＃1은, 계열 번호 k=1의 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열을 대응화하여 쉬프트수m=0~3인 4개의 순회 쉬프트 계열에 의해 형성되어 있다. 또, 서명그룹＃2는, 계열 번호 k=2인 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열을 대응화하여, 쉬프트수m=0~3인 4개의 순회 쉬프트 계열에 의해 형성되어 있다. 또, 서명그룹＃3은, 계열 번호 k=3의 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열을 대응화하여, 쉬프트수m=0~3인 4개의 순회 쉬프트 계열에 의해 형성되어 있다. 이와 같이, 각 서명그룹은, 그룹내의 계열 번호(k)가 동일하며, 그룹내의 순회 쉬프트수(m)가 다른 계열에 의해 형성된다.

도 2에 나타낸 서명그룹은, 동시에 할당가능한 서명계열 조를 나타내고 있다.

또한, 도 2에 나타낸 서명그룹 구성을 이용할 경우는, 계열 번호(k)가 다른 계열간의 상호상관 특성이 균일해 지도록, 계열길이N은 소수의 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열인 것이 바람직하다. 또, 순회 쉬프트 계열을 다수 생성가능한 환경에서는, 서명그룹간의 계열 번호k도 가능한한 동일한 값의 서명 테이블 구성으로 하는 것이 바람직하다.

도 3은, 본 발명의 실시형태 1에 따른 단말국 장치(150)의 구성을 나타내는 블럭도이다. 이 도면에 있어서, 수신 RF부(152)는, 도 1에 나타낸 BS로부터 송신된 신호를 안테나(151)를 경유하여 수신하고, 수신한 신호에 다운 컨버트, A/D변환등의 소정의 무선 수신 처리를 실시하고, 무선 수신 처리를 실시한 신호를 분리부(153)에 출력한다.

분리부(153)는, 수신 RF부(152)로부터 출력된 신호에 포함되는 페이징 정보와 DL데이터를 각각 분리하고, 분리한 DL데이터를 DL데이터 수신 처리부(154)의 복조부(155)에, 페이징 정보를 페이징 정보 수신 처리부(157)의 복조부(158)에 출력한다.

DL데이터 수신 처리부(154)는, 복조부(155) 및 복호화부(156)를 구비하여, DL데이터의 수신 처리를 행한다. 복조부(155)는, 분리부(153)로부터 출력된 DL데이터의 전송로 응답왜곡 보정을 행하고, 변조 방식에 대응한 경판정 또는 연판정에 의한 신호점판정을 행하고, 복호화부(156)는, 복조부(155)에 의한 신호점판정 결과에 대해 오류 정정 처리를 행하여, DL수신 데이터를 출력한다.

페이징 정보 수신 처리부(157)는, 복조부(158), 복호화부(159) 및 페이징 정보처리부(160)를 구비하여, 페이징 정보의 수신 처리를 행한다. 복조부(158)는, 분리부(153)로부터 출력된 페이징 정보의 전송로 응답 왜곡 보정을 행하고, 변조 방식에 대응한 경판정 또는 연판정에 의한 신호점판정을 행하고, 복호화부(159)는, 복조부(158)에 의한 페이징 정보의 신호점판정 결과에 대해 오류 정정 처리를 행하 고, 오류 정정 처리된 페이징 정보를 페이징 정보처리부(160)에 출력한다.

페이징 정보처리부(160)는, 복호화부(159)로부터 출력된 페이징 정보에 포함되는 UE ID 에 기초하여, 해당 페이징 정보가 자국앞인지 아닌지를 판정한다. 해당 페이징 정보가 자국앞일 경우, 페이징 정보에 포함되는 서명 ID 및 RA슬롯 정보를 RA버스트 생성부(162)에 출력한다. 해당 페이징 정보가 자국앞이 아닐 경우, 페이징 정보를 파기한다.

서명 테이블 기억부(161)는, 도 1에 나타낸 BS의 서명 테이블 기억부(101)와 동일한 서명 테이블을 가진다. 즉, 1개의 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열로부터 생성되는 복수의 서명을 1개의 서명그룹으로 하여, 복수의 다른 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열로부터 생성되는 복수의 서명그룹을 기억하고 있다.

RA버스트 생성부(162)는, 페이징 정보처리부(160)로부터 출력된 서명 ID에 대응하는 서명계열을 서명 테이블 기억부(161)로부터 판독하고, 판독한 서명계열을 포함시켜 RA버스트를 생성하고, 생성한 RA버스트를 다중부(166)에 출력한다.

UL데이터 송신 처리부(163)는, 부호화부(164) 및 변조부(165)를 구비하여, UL송신 데이터의 송신 처리를 행한다. 부호화부(164)는, UL송신 데이터를 부호화하고, 변조부(165)는, 부호화된 UL송신 데이터를 BPSK, QPSK등의 변조 방식에 의해 변조하고, 변조한 UL송신 데이터를 다중부(166)에 출력한다.

다중부(166)는, RA버스트 생성부(162)로부터 출력된 RA버스트와, 변조부(165)로부터 출력된 UL송신 데이터를 다중하고, 다중 신호를 송신 RF부(167)에 출력한다.

송신 RF부(167)는, 다중부(166)로부터 출력된 다중 신호에 D/A변환, 필터링, 업 컨버트 등의 소정의 무선 송신 처리를 실시하고, 무선 송신 처리를 실시한 신호를 안테나(151)로부터 송신한다.

다음에, 도 1에 나타낸 BS(100)와 도 2에 나타낸 UE(150)의 랜덤액세스 절차에 대해 도 4를 이용해 설명한다. 여기서는, 우선, UE(150)가 일정기간 데이터의 송수신을 행하지 않고, IDLE 상태에 있는 것으로 한다.

도 4에 있어서, ST201에서는, BS(100)가 상위층으로부터 UE(150) 앞으로의 유저 데이터를 취득한다. UE(150)와의 접속이 확립되어 있지 않은 상태이기 때문에, BS(100)는 취득한 유저 데이터를 일시 보관한다.

ST202에서는, BS(100)의 서명 테이블 기억부(101)가 보관하는 서명 테이블 중, 1개의 서명그룹을 선택하고, 선택한 서명그룹중에서 서명계열을 UE(150)에 할당한다.

ST203에서는, UE(150)의 UE ID, UE(150)에 할당한 서명의 ID 및 RA슬롯 정보를 포함시킨 페이징 정보를 하향 제어 채널(예를 들면, 페이징 채널)을 이용하여 UE(150)에 통지한다.

ST204에서는, 페이징 정보를 수신한 UE(150)가 페이징 정보에 포함된 UE ID, 할당된 서명 ID 및 RA슬롯을 취득한다. 취득한 UE ID가 자국을 나타낼 경우, 취득한 서명 ID에 대응하는 서명을 BS(100)와 동일한 서명 테이블로부터 판독하고, ST205에서는, 취득한 RA슬롯을 이용해 RA버스트 송신을 행한다.

ST206에서는, RA버스트를 수신한 BS(100)가, 수신한 RA버스트 중에서, ST203 에 있어서 페이징 정보에 포함시킨 서명 ID에 해당하는 프리앰블을 검출하면, RA버스트에 대한 ACK, 상향송신 개시 타이밍 제어 정보(Time alignment 정보), 대역 할당 통지 등에 이용하는 일시적인 UE ID(WCDMA에서는, C-RNTI에 상당)를 통지하는 등, 유저 데이터 송신을 행하기 위해 필요한 정보의 송수신을 UE(150)와의 사이에서 행한다.

ST207에서는, BS(100)와 UE(150) 간에서 유저 데이터의 대역 할당 및 유저 데이터의 송수신을 행한다.

다음에, 도 1에 나타낸 BS(100)의 서명계열 할당 제어부(102)의 동작에 대해 도 5를 이용해 설명한다. 서명계열 할당 제어부(102)는, UE에 할당하는 서명그룹을 페이징 정보의 송신 타이밍마다 전환한다. 이 도면에서는, 도 2에 나타낸 3개의 서명그룹을 예로 나타낸다. 이하, 구체적으로 설명한다.

페이징 송신 타이밍 3n에서는, 서명그룹＃1의 서명계열이 UE 마다 할당되고, 서명그룹＃1의 서명계열이 할당된 UE는, RA슬롯＃1로 RA버스트 송신을 행한다.

페이징 송신 타이밍 3n＋1에서는, 서명그룹＃2의 서명계열이 UE 마다 할당되고, 서명그룹＃2의 서명계열이 할당된 UE는, RA슬롯＃2로 RA버스트 송신을 행한다. 또, RA슬롯＃2로는, 페이징 송신 타이밍 3n에서 서명그룹＃1의 서명계열이 할당된 UE중, RA슬롯＃1로 RA버스트 송신에 실패한 UE의 재송도 행해진다. 이 때 재송을 행하는 UE는 페이징 송신 타이밍 3n에서 할당된 서명계열과 동일한 계열을 이용하여 재송한다.

마찬가지로, 페이징 송신 타이밍 3n＋2에서는, 서명그룹＃3의 서명계열이 UE 마다 할당된다. RA슬롯＃3으로는, 서명그룹＃3의 서명계열이 할당된 UE의 RA버스트 송신 및 페이징 송신 타이밍 3n, 3n＋1에서 할당된 UE의 재송이 행해진다.

페이징 송신 타이밍 3(n＋1)에서는, 재차 서명그룹＃1의 서명계열이 UE 마다 할당되고, 서명그룹＃1의 서명계열이 할당된 UE는, RA슬롯＃1로 RA버스트 송신을 행한다. 이 때, 페이징 송신 타이밍 3n에서 서명계열의 할당을 행했지만 RA버스트가 정상적으로 수신되지 않았던 UE는, 다시 페이징되지 않는한 RA버스트의 재송은 행하지 않는다.

이상과 같이, 페이징 송신마다 UE에 할당하는 서명그룹을 바꿈으로써, 재송되는 RA버스트에 대해서도 서명계열의 충돌을 회피할 수 있다.

여기서, 서명그룹내를 서명그룹간의 상호 간섭보다 낮은 서명계열로 구성하는 이유에 대해서 설명한다. RA버스트의 첫회 송신은 페이징에 의해 통지된 모든 UE가 송신하지만, 그 대부분의 RA버스트 송신이 첫회 송신으로 성공하고, 재송되는 RA버스트의 기대치는 첫회 RA버스트 송신수에 비해 작아진다. 따라서, RA슬롯으로 동시에 송신되는 RA버스트 송신중 페이징 통지 직후의 첫회 RA버스트 송신이 지배적이기 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 첫회 RA버스트의 서명계열간의 상호 간섭 전력을 작게 하도록 서명 테이블을 설정함으로써, RA슬롯당 송신 가능한 RA버스트수를 증가시킬 수 있다.

또한, 도 6A는, 첫회 RA버스트 송신 및 재송 RA버스트의 서명계열간의 상호 간섭 전력이 각 슬롯에서 동일한 경우를 나타내고 있다. 또, 도 6B는, 첫회 RA버스트 송신의 서명계열간의 상호 간섭 전력을 작게 했을 경우를 나타내고 있다. 도 6A에서는, RA슬롯당 송신 가능한 RA버스트수 4를 나타내고 있고, 도 6B에서는, RA슬롯당 송신 가능한 RA버스트수 6을 나타내고 있다.

이와 같이 실시형태 1에 의하면, 1개의 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열로부터 생성되는 복수의 서명을 1개 조(組)로 하는 서명그룹으로 하여, 복수의 다른 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열로부터 생성되는 복수의 서명그룹을 구비하고, 페이징 송신마다 UE에 할당하는 서명그룹을 바꿈으로써, 첫회 RA버스트 송신의 충돌을 회피함과 동시에, 재송 RA버스트의 충돌도 회피할 수 있다. 또, 동일 RA슬롯으로 송신되는 서명계열간에서의 상호 간섭을 저감할 수 있기때문에, 동시에 할당할 수 있는 서명계열수를 증가시킬 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 서명 ID를 통지하는 방법으로서 도 7A에 나타내는 바와 같이, 명시적으로 서명 ID를 제어 정보로서 송신하는 방법이어도 좋고, 동시에 발생한 복수의 페이징 정보를 한꺼번에 통지할 경우, 도 7B에 나타내는 바와 같이, UE ID의 순서와 서명 ID의 순서를 미리 설정해 둠으로써, 서명 ID를 통지하는 제어 정보의 증가를 막을 수 있다. 또, 페이징용 RA슬롯을 페이징 정보로 통지하는 경우도 마찬가지이다.

또, 본 실시형태에서는, RA서명계열로서 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열을 이용하는 경우에 대해 설명했지만, GCL 계열을 이용해도 좋다. 이하, GCL 계열을 이용하는 경우에 대해서 간단하게 설명한다. 계열길이 N의 GCL 계열은, N이 짝수일 경우, 수학식(5)로 표시되고, N이 홀수일 경우, 수학식(6)으로 표시된다.

다만, n=0, 1, 2,…, N－1, q는 임의의 정수, k는 N과는 서로 소가 되는 N보다 작은 양의 정수, bi(n mod m)는, 임의의 복소수이며, i=0, 1,…, m－1이다. 또, GCL 계열간 상호상관을 최소로 할 경우, bi(n mod m)는 진폭 1의 임의의 복소수를 이용한다. 서명그룹은, 상기 식의 k, N, q가 동일하고 i만이 다른 계열의 조로 구성된다. 혹은, GCL 계열은 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열에 대해서 bi(n mod m)를 곱셈한 계열이기 때문에, 서명그룹은, 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열과 마찬가지로 순회 쉬프트수m만이 다른 계열 조로 구성해도 좋다.

또, 본 실시형태에서는, 페이징 대상이 되는 UE수가, 서명그룹의 서명계열수보다 커질 경우, 보다 우선도 높은 UE부터 차례로 서명계열을 할당하는 것으로 한다. 우선도가 높은 UE로서는, 요구 지연 시간이 짧은 통신(VoIP, Video streaming, Gaming, etc.)을 행하는 UE, QoS(Quality of Service)가 높은 UE(User pay more money for services) 등이 있다.

할당할 서명계열이 없어졌을 경우, 서명그룹을 할당하는 타이밍을 늦추어, 빈 서명계열이 발생한 뒤 페이징을 행하도록 해도 좋고, 혹은, 서명계열을 UE에 할당하지 않고, UE측으로부터 RA버스트 송신을 개시하도록 UE에 통지해도 좋다. 이 로써, 할당할 서명계열이 없어진 경우라 하더라도, 허용 지연이 큰 서비스를 받는 UE라면, 첫회 액세스 처리의 처리지연을 허용할 수 있다.

(실시형태 2)

본 발명의 실시형태 2에 따른 BS 및 UE의 구성은, 실시형태 1의 도 1 및 도 3에 나타낸 구성과 각각 동일하므로, 도 1 및 도 3을 원용하여 설명한다.

우선, 실시형태 1에 대해 나타낸 자도프-츄(Zadoff-Chu)계열에 있어서, 2개의 다른 계열 번호 k=k1와 k=k2의 상호상관 특성에 대해 설명한다. 이 상호상관 특성에는, 다음과 같은 관계가 있다. |k1－k2| 와 N의 최대공약수가 1일 경우, 상호상관의 피크값은 √N가 된다. 또,|k1－k2|와 N의 최대공약수가 1이 아닐 경우, 상호상관의 피크값은 √N보다 크게 된다. 또한, 상호상관의 피크값은 |k1－k2|와 N의 최대공약수의 크기에 대응하여 커진다.

계열길이 N이 소수(素數)일 경우는, 모든 k에 대해서|k1－k2|와 N의 최대공약수가 1이 되지만, GCL 계열에 있어서 연산량(회로 규모)이 작은 매치드 필터를 적용할 경우에는, N=sm2 또는 N=tm를 만족시키는 계열길이 N일 필요가 있기때문에, N은 소수(素數)는 아니게 된다. 여기서, s, m, t는 1이상의 정수이다.

따라서, N=sm2 또는 N=tm를 만족시키는 계열길이 N의 GCL 계열을 서명계열로서 이용할 경우,|k1－k2|와 N의 최대공약수가 1은 아니며, 상호상관의 피크값은 √N보다 큰 계열을 이용하게 된다.

여기서, N=400(s=25, m=4, N=sm2=25×4×4=400), 계열 번호 k=3, 7, 9가 이 용가능한 BS의 서명 테이블의 구성을 도 8에 나타낸다. 도 8에 나타낸 서명그룹은, 그룹내의 계열 번호(k)가 동일하고, 그룹내의 GCL의 b항 의 i가 다른 계열에 의해 형성된다.

게다가, 서명그룹＃2 및 ＃3에 할당하는 서명은, 서명그룹＃1에서 이용한 계열 번호 k1 값과의 차(差)의 절대값|k1－kx|과 계열길이 N과의 최대공약수가 작은 계열 번호 kx부터 차례로 서명그룹＃2, 서명그룹＃3 이런식으로 할당한다.

도 8의 예에서는, 서명그룹＃1에 계열 번호 k=3을 할당하여, k1=3과 k2=7, k3=9의 차(差)의 절대값은, 각각 4, 6이 된다. k2=7일 경우의 |k1－k2|와 계열길이 N과의 최대공약수는 4, k3=9일 경우의 |k1－k3|과 계열길이 N과의 최대공약수는 2가 되기때문에, 서명그룹＃2의 계열 번호에는 k=9를, 서명그룹＃3의 계열 번호에는 k=7을 각각 설정한다.

다음에, 본 발명의 실시형태 2에 따른 서명계열 할당 제어부(102)의 동작에 대해 도 9를 이용해 설명한다. 이 도면에서는, 도 8에 나타낸 3개의 서명그룹을 예로 나타낸다.

서명계열 할당 제어부(102)는, 페이징 송신 타이밍마다 재송에서 사용하는 서명그룹을 전환하여, 첫회에 할당하는 서명그룹과 1 대 1로 대응시킨 서명그룹을 재송에서 할당한다. 이하, 구체적으로 설명한다.

페이징 송신 타이밍 3n＋1에서는, 서명그룹＃1의 서명계열이 UE 마다 할당되 고, 서명그룹＃1의 서명계열이 할당된 UE는, RA슬롯＃2로 RA버스트 송신을 행한다. 또, RA슬롯＃2로는, 페이징 송신 타이밍 3n에서 서명그룹＃1의 서명계열이 할당된 UE 중에서, RA슬롯＃1로 RA버스트 송신에 실패한 UE의 재송도 행해진다. 이 때 재송을 행하는 UE는 페이징 송신 타이밍 3n에서 할당된 서명그룹에 대응화된 서명그룹＃2의 서명계열을 이용하여 재송한다.

마찬가지로, 페이징 송신 타이밍 3n＋2에서도, 서명그룹＃1의 서명계열이 UE 마다 할당된다. RA슬롯＃3으로는, 서명그룹＃1의 서명계열이 할당된 UE의 RA버스트 송신 및 페이징 송신 타이밍 3n, 3n＋1에서 할당된 UE의 재송이 행해진다. 이 때 페이징 송신 타이밍 3n에서 할당된 UE는, 서명그룹에 대응화된 서명그룹＃3의 서명계열을 이용해 재송하고, 페이징 송신 타이밍 3n＋1에서 할당된 UE는, 서명그룹에 대응화된 서명그룹＃2의 서명계열을 이용해 재송한다.

페이징 송신 타이밍 3(n＋1)에서는, 서명그룹＃1의 서명계열이 UE 마다 할당되고, 서명그룹＃1의 서명계열이 할당된 UE는, RA슬롯＃1로 RA버스트 송신을 행한다. 이 때, 페이징 송신 타이밍 3n에서 서명계열의 할당을 행했지만 RA버스트가 정상적으로 수신되지 않았던 UE는, 다시 페이징되지 않는 한 RA버스트의 재송은 행하지 않는다.

이상과 같이, 페이징 송신마다 재송에 이용하는 서명그룹을 바꿈으로써, 재송되는 RA에 대해서도 서명계열의 충돌을 회피할 수 있다.

여기서, 서명그룹내를 서명그룹간의 상호 간섭보다 낮은 서명계열로 구성하는 이유에 대해 설명한다. RA버스트의 첫회 송신은 페이징에 의해 통지된 모든 UE 가 송신하지만, 그 대부분의 RA버스트 송신이 첫회 송신으로 성공하기때문에, 다음에 재송되는 RA버스트의 기대치는 첫회 RA버스트 송신수에 비해 작아진다. 게다가, 2번째에 재송되는 RA버스트의 기대치는 더욱 작아진다. 따라서, RA슬롯으로 동시에 송신되는 RA버스트 송신 중에서 첫회 RA버스트 송신이 지배적이기 때문에, 도 10에 나타내는 바와 같이, 첫회 RA버스트 송신→1회째 RA버스트 재송→2번째 RA버스트 재송의 순으로, 서명계열간의 상호 간섭 전력을 작게 하도록 서명그룹을 설정함으로써, RA슬롯당 송신 가능한 RA수를 증가시킬 수 있다. 덧붙여서, 도 10의 예에서는, RA슬롯당 송신 가능한 RA버스트수 7을 나타내고 있다.

이와 같이 실시형태 2에 의하면, RA버스트의 첫회 송신용으로 할당하는 서명그룹과 재송에 이용하는 서명그룹을 재송 회수마다 1대1로 대응화하여, 페이징 송신마다 재송에 이용하는 서명그룹을 전환함으로써, 첫회 RA버스트 송신의 충돌을 회피함과 동시에, 재송 RA버스트의 충돌도 회피할 수 있다. 또, 서명그룹간의 간섭 특성이 다를 경우는, 보다 RA슬롯당 할당가능한 RA버스트수를 증가시킬 수 있다.

또한, 페이징으로 할당하는 슬롯은, 페이징으로 송신을 개시하는 RA버스트 전용 슬롯이어도 괜찮고, UE측이 송신하는 RA버스트와 공통적인 슬롯이어도 괜찮다.

페이징 송신 후에 반드시 RA버스트 송신이 발생하기때문에, 바람직한 것은, 페이징 송신 타이밍과 RA버스트 송신 타이밍의 시간 간격이 짧아지도록, 페이징 송신은 RACH 송신 영역의 직전, 혹은, RA슬롯을 페이징 송신의 직후에 할당한다. 이 에 의해, 재(再)동기처리에 걸리는 처리지연을 최소로 할 수 있다.

덧붙여 상기 각 실시형태에서는, 할당 주기가 3인 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 할당 주기 3이외라도 좋다.

또, 상기 각 실시형태에서는, 할당한 서명계열의 통지를 페이징에 의해 행하는 경우를 예로 나타냈지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않으며, 스케줄링 정보를 포함한 하향 제어 채널, 하향 공통 채널로 송신되는 L2/L3제어 메세지 정보 등 다른 채널을 이용해도 괜찮다.

또, 상기 각 실시형태에서는, 본 발명을 하드웨어로 구성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 소프트웨어로 실현하는 것도 가능하다.

또, 상기 각 실시형태의 설명에 이용한 각 기능 블록은, 전형적으로는 집적회로인 LSI로서 실현된다. 이들은 개별적으로 1칩화되어도 괜찮고, 일부 또는 모두를 포함하도록 1 칩화되어도 괜찮다. 여기에서는, LSI라고 했지만, 집적도의 차이에 의해, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI라고 불리는 일도 있다.

또, 집적회로화의 수법은 LSI에 한하는 것은 아니며, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 괜찮다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블 프로세서를 이용해도 괜찮다.

또, 반도체 기술의 진보 또는 파생되는 별개의 기술에 의해 LSI에 대체되는 집적회로화의 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 이용해 기능 블록의 집적화를 행해도 괜찮다. 바이오 기술의 적응 등이 가능성으로서 있을 수 있다.

2006년 8월 17 일 출원한 특허출원 2006-222198의 일본 출원에 포함되는 명세서, 도면 및 요약서의 개시 내용은, 모두 본원에 원용된다.

본 발명에 따른 무선 송신 장치 및 무선 송신 방법은, 스루풋의 향상 및 RA버스트를 포함한 첫회 액세스 처리의 고속화를 꾀할 수 있어, 예를 들면, 이동 통신 시스템 등에 적용할 수 있다.

Claims

서로 직교하거나, 또는 상호 상관이 낮은 서명 계열의 그룹을 서명 그룹이라 하고, 1 이상의 상기 서명 그룹 중, 무선 통신 단말 장치가 첫 회의 랜덤 액세스 송신에 사용하는 서명 계열을 동일한 서명 그룹 중에서 할당하는 할당 수단과,

할당된 서명 계열의 식별 정보를 포함하여 제어 채널을 생성하는 제어 채널 생성 수단과,

생성된 상기 제어 채널을 상기 무선 통신 단말 장치에 송신하는 송신 수단

을 구비하는 무선 송신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 서명 그룹은 동일한 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열을 순회 시프트하여 생성된 그룹인 무선 송신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 서명 그룹은 다른 서명 그룹과는 다른 자도프-츄(Zadoff-Chu) 계열을 순회 시프트하여 생성된 그룹인 무선 송신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 할당 수단은 상기 제어 채널의 생성 타이밍마다 서명 그룹을 전환하고, 전환된 서명 그룹으로부터 서명 계열을 할당하는 무선 송신 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 할당 수단은 첫회 랜덤 액세스 송신에 사용하는 서명 그룹과, 랜덤 액세스 송신의 재송에 사용하는 서명 그룹을 전환하는 무선 송신 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 할당 수단은 첫회 랜덤 액세스 송신에 사용하는 서명 그룹과, 1대1로 대응시킨 서명 그룹을 랜덤 액세스 송신의 재송에 사용하는 무선 송신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 채널은, 페이징 채널인 무선 송신 장치.
서로 직교하거나, 또는 상호 상관이 낮은 서명 계열의 그룹을 서명 그룹이라 하고, 1 이상의 상기 서명 그룹 중, 무선 통신 단말 장치가 첫회의 랜덤 액세스 송신에 사용하는 서명 계열을 동일한 서명 그룹 중에서 할당하는 할당 공정과,

할당된 서명 계열의 식별 정보를 포함하여 제어 채널을 생성하는 제어 채널 생성 공정과,

생성된 상기 제어 채널을 상기 무선 통신 단말 장치로 송신하는 송신 공정

을 포함하는 무선 송신 방법.