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基站、移动台和导频信道生成方法

阅读：173发布：2023-02-10

专利汇可以提供基站、移动台和导频信道生成方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且生成在N(N≥4)个扇区间正交的导频信道的基站(10)具有：序列生成单元(111)，生成配置了频域的相位旋转量的相位旋转序列，以使得应用于各个扇区的频域的相位旋转量与相邻扇区的相位旋转量相比大于2π/N；以及正交序列乘法单元(113)，在各个扇区中，从所述相位旋转序列中将相应的频域的相位旋转量应用于所述导频信道。，下面是基站、移动台和导频信道生成方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基站，生成在N个扇区间正交的导频信道，其中，N≥4，该基站具有：
序列生成单元，生成配置了频域的相位旋转量的相位旋转序列，以使得应用于各个扇区的频域的相位旋转量与相邻扇区的相位旋转量的差大于2π/N；以及
正交序列乘法单元，在各个扇区中，从所述相位旋转序列中将对应的频域的相位旋转量应用于所述导频信道。
2.如权利要求1所述的基站，其特征在于，
所述序列生成单元生成配置了所述频域的相位旋转量和时域的相位旋转量的相位旋转序列，
所述正交序列乘法单元在各个扇区中，还从所述相位旋转序列中将对应的时域的相位旋转量应用于所述导频信道。
3.如权利要求1所述的基站，其特征在于，
所述序列生成单元生成所述相位旋转序列，以使各个扇区不与相邻扇区具有相同的相位旋转量。
4.如权利要求1所述的基站，
所述序列生成单元的特征是将扇区分组，并且还生成对每个该组不同的扰频码，所述基站还具有乘以所述扰频码的扰频码乘法单元。
5.如权利要求1所述的基站，还具有：
导频复用单元，将扇区分组，并且将导频信道复用于对每个组不同的资源块。
6.一种移动台，从具有N个扇区的基站接收导频信道，其中，N≥4，该移动台具有：
信道估计单元，利用配置了频域的相位旋转量的相位旋转序列进行信道估计，其中该相位旋转序列与基站中的相位旋转序列相同，基站生成该频域的相位旋转量的相位旋转序列，以使得应用于各个扇区的频域的相位旋转量与相邻扇区的相位旋转量的差大于2π/N。
7.一种导频信道生成方法，用于在具有N个扇区的基站中，生成在N个扇区间正交的导频信道，其中N≥4，该方法包括：
生成配置了频域的相位旋转量的相位旋转序列的步骤，以使得应用于各个扇区的频域的相位旋转量与相邻扇区的相位旋转量的差大于2π/N；以及
在各个扇区中，从所述相位旋转序列中将对应的频域的相位旋转量应用于所述导频信道的步骤。

说明书全文

基站、移动台和导频信道生成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及基站、移动台和导频信道生成方法，特别涉及在具有N(N≥4)的扇区的基站中生成导频信道的技术。

背景技术

[0002] 图1是表示在移动通信系统中使用的典型的扇区结构的图。三个指向性天线被配置在一个基站中，以三个扇区构成小区。

[0003] 为了在具有这样的多个扇区的基站和移动台之间进行通信，导频信道被传播。导频信道用于解调控制信道，被共同使用于多个用户。具体来说，导频信道被使用在信道估计、同步检波、接收信号质量的测量等中(参照立川敬二監修、「W-CDMA移動通信方式」、丸善株式会社、pp.100-101)

[0004] 在基站由多个扇区构成的情况下，通过在导频信道中使用扇区固有的正交序列，可以降低来自其他扇区的干扰。例如，在两个扇区的情况下，在扇区#1中使用{1，1}的正交序列，在扇区#2中使用{1，-1}的正交序列，从而可以降低来自其他扇区的干扰。 [0005] 发明内容

[0006] 发明要解决的课题

[0007] 图2表示在3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)中所研究的导频信道的传输图案(pattern)。导频信道以预先决定的图案被分配给无线资源，例如，在第1子帧和第5子帧中每6个副载波被分配导频信道(被分配给“P”的部分)。 [0008] 对于该导频信道，通过应用对于每个扇区具有不同相位旋转量的相位旋转序列，能够实现扇区间的正交化。例如，在图1的三扇区结构中，利用以下的相位旋转序列。 [0009] 〔算式1〕

[0010]

[0011] 即，在扇区#1中应用0相位旋转量，在扇区#2中应用2π/3的相位旋转量，在扇区#3中应用4π/3的相位旋转量。在这样应用了相位旋转量的情况下，通过将三个码元的导频信道相加，能够降低其他扇区的干扰。这相当于以三个扩频率扩频导频信道。同样，为了在六扇区结构中实现正交化，使用以下的相位旋转序列。

[0012] 〔算式2〕

[0013]

[0014] 即，在将扇区数设为N时，使用配置了相位旋转量的相位旋转序列，以使得各个扇区所应用的相位旋转量与相邻扇区的相位旋转量相比具有2π/N的差。通过将这样的相位旋转序列在各个扇区中应用于导频信道，可以实现导频信道的正交化。但是，随着扇区数的增加，为进行正交化所需要的码元数也增大(即，扩频率增大)。

[0015] 图3是在频率轴上表示三扇区的正交化所需要的码元数和六扇区的正交化所需要的码元数。这样，六扇区的正交化所需要的码元数为三扇区的正交化所需要的码元数的两倍。

[0016] 随着扇区的增加，进行正交化所需要的码元数增加时，由于频率选择性衰落，如图2所示，码元间的振幅变动增加。起因于该振幅变动，正交性破坏而产生扇区间干扰。 [0017] 本发明是鉴于上述那样的以往技术的问题而完成的，目的在于，特别在扇区数为4以上的情况下，降低频率选择性衰落的影响，降低导频信道的扇区间干扰。 [0018] 用于解决课题的手段

[0019] 本发明的基站的特征之一是，生成在N(N≥4)个扇区间正交的导频信道，具有： [0020] 序列生成单元，生成配置了频域的相位旋转量的相位旋转序列，以使得应用于各个扇区的频域的相位旋转量与相邻扇区的相位旋转量相比大于2π/N；以及 [0021] 正交序列乘法单元，在各个扇区中，从所述相位旋转序列中将对应的频域的相位旋转量应用于所述导频信道。

[0022] 本发明的移动台的特征之一是，从具有N(N≥4)个扇区的基站接收导频信道，该移动台具有：

[0023] 信道估计单元，利用配置了频域的相位旋转量的相位旋转序列进行信道估计，以使得应用于各个扇区的频域的相位旋转量与相邻扇区的相位旋转量相比大于2π/N。 [0024] 本发明的导频信道生成方法的特征之一是，用于在具有N(N≥4)个扇区的基站中，生成在N个扇区间正交的导频信道，该方法包括：

[0025] 生成配置了频域的相位旋转量的相位旋转序列的步骤，以使得应用于各个扇区的频域的相位旋转量与相邻扇区的相位旋转量相比大于2π/N；以及

[0026] 在各个扇区中，从所述相位旋转序列中，将相应的频域的相位旋转量应用于所述导频信道的步骤。

[0027] 发明效果

[0028] 按照本发明的实施例，在基站由4个以上的扇区构成的情况下，可以降低频率选择性衰落的影响，降低导频信道的扇区间的干扰。附图说明

[0029] 图1是表示移动通信系统中使用的典型的扇区结构图。

[0030] 图2是表示导频信道的传输图案的图。

[0031] 图3是比较了三扇区的情况和六扇区的情况下所需码元数的图。 [0032] 图4A是表示本发明的第1实施例的导频信道的传输图案的图。

[0033] 图4B是表示本发明的第1实施例的扇区间正交化的图。

[0034] 图5A是表示本发明的第2实施例的导频信道的传输图案的图。

[0035] 图5B是表示本发明的第2实施例的扇区间正交化的图。

[0036] 图6A是表示本发明的第3实施例的导频信道的传输图案的图。

[0037] 图6B是表示本发明的第3实施例的扇区间正交化的图。

[0038] 图7A是表示本发明的第4实施例的导频信道的传输图案的图。

[0039] 图7B是表示本发明的第4实施例的扇区间正交化的图。

[0040] 图8A是表示本发明的第5实施例的导频信道的传输图案的图。

[0041] 图8B是表示本发明的第5实施例的扇区间正交化的图。

[0042] 图9是本发明的实施例的基站的结构图。

[0043] 图10是本发明的实施例的移动台的结构图。

[0044] 图11是表示本发明的第1实施例中的扇区和相位旋转量之间的关系的图。 [0045] 图12是表示用于实现4扇区的情况下的扇区间正交化的相位关系的图。 [0046] 图13是表示用于实现5扇区的情况下的扇区间正交化的相位关系的图。 [0047] 图14是表示用于实现热点小区(hot spot cell)存在的情况下的扇区间正交化的相位关系的图。

[0048] 标号说明

[0049] 10基站

[0050] 101扩频和信道编码单元

[0051] 103交织处理单元

[0052] 105数据调制单元

[0053] 107时间/频率映射单元

[0054] 109导频复用单元

[0055] 111序列生成单元

[0056] 113正交序列乘法单元

[0057] 115扰频码乘法单元

[0058] 117IFFT单元

[0059] 119保护间隔插入单元

[0060] 20移动台

[0061] 201保护间隔去除单元

[0062] 203FFT单元

[0063] 205导频分离单元

[0064] 207信道估计单元

[0065] 209时间/频率数据提取单元

[0066] 211数据解调单元

[0067] 213解交织处理单元

[0068] 215解扩和信道解码单元

具体实施方式

[0069] 参照附图，对本发明的实施例进行以下说明。在以下的实施例中，主要对6扇区结构进行说明，但是本发明也能够适用于扇区数(N)为4以上的情况。

[0070] (第1实施例)

[0071] 在本发明的第1实施例中，说明对各个扇区分配相位旋转量，使得相邻扇区以2或3的码元数(扩频率)进行正交。

[0072] 图4A是表示本发明的第1实施例的导频信道的传输图案的图。在该传输图案中，利用对于每个扇区具有不同相位旋转量的以下相位旋转序列。

[0073] 〔算式3〕

[0074]

[0075] 这样，以使各个扇区应用的相位旋转量与相邻扇区的相位旋转量相比大2π/6那样进行分配(这时，为120°以上那样进行分配)。通过这样处理，为了在全部基站中计算正交化，需要为6的码元数，但是与相邻扇区之间，可以用为2或3的码元数实现正交化。例如，由于扇区#1与扇区#2之间的相位旋转量的差为2π/3，所以可以用为3的码元数实现正交化。即，存在于扇区#1和扇区#2的扇区边缘的移动台可以用为3的码元数检测导频信道，而不是用为6的码元数。而且，由于扇区#1和扇区#6的相位旋转量的差为π，所以可以用2的码元数实现正交化。另一方面，由于扇区#1和扇区#4的相位旋转量的差为π/3，所以为了进行正交化需要为6的码元数。但是，由于扇区#1和扇区#4不相邻，所以干扰可以忽略。这样，虽然全部基站的扩频率为6，但是与相邻扇区之间，扩频率可以为2或者3。这样，可以以图4B所示的扩频率实现扇区间的正交化。

[0076] 这样，即使整体扩频率大，也可以降低相邻扇区间的扩频率，所以可以降低频率选择性衰落的影响。

[0077] (第2实施例)

[0078] 在本发明的第2实施例中，说明兼用频域的相位旋转量的分配和时域的相位旋转量的分配。

[0079] 图5A是表示本发明的第2实施例的导频信道的传输图案的图。在该传输图案中，使用对每个扇区具有频域的相位旋转量和时域的相位旋转量的以下相位旋转序列。 [0080] 〔算式4〕

[0081]

[0082] 这样，通过进一步使用在时域正交的相位旋转量，频域的相位旋转序列能够使用用于3扇区的相位旋转序列。

[0083] 而且，也可以决定相位旋转量，以使具有相同频域的相位旋转量的扇区(扇区#1和扇区#4)相互不相邻。通过这样处理，通常通过将码元在频域中相加，能够进行正交化的计算。即，由于扇区#1和扇区#6的频域的相位旋转量的差为4π/3，所以即使不考虑时域，也可以用为3的码元数实现正交化。同样，扇区#1和扇区#5的相位旋转量的差为2π/3，所以即使不考虑时域，也可以用为3的码元数实现正交化。这样，可以以图5B所示的扩频率实现扇区间正交化。

[0084] 这样，通过进一步使用时域的相位旋转量，可以降低频率选择性衰落的影响。 [0085] (第3实施例)

[0086] 在本发明的第3实施例中，说明有关对各个扇区进行相位旋转量的分配，使得各个扇区不与相邻扇区具有相同相位旋转量。

[0087] 图6A是表示本发明的第3实施例的导频信道的传输图案的图。在该传输图案中，利用各个扇区不与相邻扇区具有相同相位旋转量的以下相位旋转序列。 [0088] 〔算式5〕

[0089]

[0090] 通过这样处理，由于扇区#1与扇区#2之间的相位旋转量的差为2π/3，所以可以用为3的码元数实现正交化。而且，由于扇区#1与扇区#6之间的相位旋转量的差为4π/3，所以可以用为3的码元数实现正交化。扇区#1和扇区#4虽然使用相同的相位旋转量，但是这些扇区不相邻，所以可以忽略干扰。这样，可以以图6B所示的扩频率实现扇区间正交化。

[0091] 这样，通过应用相邻扇区不具有相同相位旋转量的相位旋转序列，可以降低相邻扇区间的扩频率，所以可以降低频率选择性衰落的影响。

[0092] (第4实施例)

[0093] 在本发明的第4实施例中，说明将扇区分组，对每个组使用不同的扰频码的情况。 [0094] 图7A是表示本发明的第4实施例的导频信道的传输图案的图。在该传输图案中，使用以下的相位旋转序列。

[0095] 〔算式6〕

[0096]

[0097] 这里，将扇区#1～#3和扇区#4～#6分组，对每个组乘以不同的扰频码。扇区#1～#3乘以扰频码A，扇区#4～#6乘以其他的扰频码B。通过这样处理，扇区#1～#3不需要考虑来自扇区#4～#6的干扰，可以用为3的码元数实现正交化。这样，可以以图7B所示的扩频率实现扇区间正交化。

[0098] 这样，通过将扇区分组化而对每个组乘以不同的扰频码，可以降低频率选择性衰落的影响。

[0099] (第5实施例)

[0100] 在本发明的第5实施例中，说明将扇区分组，并且在对每个组不同的资源块复用导频信道的情况。

[0101] 图8A是表示本发明的第5实施例的导频信道的传输图案的图。扇区#1～#3的导频信道使用以“P1”表示的无线资源，扇区#4～#6的导频信道使用以与“P1”不同的“P2”表示的无线资源。这样，将扇区分组，对每个组不同的无线资源分配导频信道，进行频率复用，从而扇区#1～#3不需要考虑来自扇区 #4～#6的干扰。因此，可以对扇区#1～#3使用以下的相位旋转序列。

[0102] 〔算式7〕

[0103]

[0104] 通过这样处理，扇区#1～#3不需要考虑来自扇区#4～#6的干扰，可以用为3的码元数实现正交化。这样，可以实现图8B所示的扇区间正交化。

[0105] 再有，也可以将上述的第1实施例～第5实施例组合使用。

[0106] (基站的结构例)

[0107] 图9表示用于实现上述实施例的基站10的结构例。基站10具有：扩频和信道编码单元101、交织处理单元103、数据调制单元105、时间/频率映射单元107、导频复用单元109、序列生成单元111、正交序列乘法单元113、扰频码乘法单元115、IFFT单元117、保护间隔插入单元119。而且，由于序列生成单元111相当于生成对于各个扇区的相位旋转序列的部分，所以在多个扇区中被共用。其他结构要件如图所示那样存在于每个扇区中。 [0108] 扩频和信道编码单元101进行被发送的数据信道的信道编码，提高纠错能力。在本实施例中，以OFDM方式进行通信而不进行编码扩频。但是，在其他实施例以OFCDM方式进行通信，扩频和信道编码单元101对发送的数据信道进行编码扩频并且还进行信道编码。
交织处理单元103按照在发送接收两端已知的规则变更信道编码后的信号的时间方向和/或频率方向的码元的排列方式。数据调制单元105按照适当的调制方式，将被发送的信号映射到信号点配置图(signal constellation)。也可以使用例如，QPSK、16QAM、64QAM等各种调制方式。在进行自适应调制编码(AMC：Adaptive Modulationand Coding)的情况下，每次指定调制方式和信道编码率。时间/频率映射单元107决定怎样将被发送的数据信道映射在时间方向和/或频率方向。导频复用单元109复用导频信道、控制信道和数据信道并输出。复用可以在时间方向、频率方向或者时间及频率两方向上进行。 [0109] 序列生成单元111生成在第1实施例～第5实施例中说明的相位旋转序列。而且，在如第4实施例那样利用扰频码的情况下，对每个扇区的组生成扰频码。正交序列乘法单元113从相位旋转序列中将与扇区对应的相位旋转量应用于导频信道。扰频码乘法单元
115乘以对应于扇区的扰频码。

[0110] IFFT单元117对发送的信号进行快速傅立叶逆变换，进行OFDM方式的调制。由此形成有效码元部分。保护间隔插入单元119提取一部分的有效码元部分，通过将其附加在有效码元部的开头或者末尾，生成发送码元(发送信号)。

[0111] (移动台的结构)

[0112] 图10表示用于实现上述实施例的移动台20的结构例。移动台20具有：保护间隔去除单元201、FFT单元203、导频分离单元205、信道估计单元207、时间/频率数据提取单元209、数据解调单元211、解交织处理单元213、解扩和信道解码单元215。 [0113] 保护间隔去除单元201从接收码元(接收信号)中去除保护间隔部，提取有效码元部分。FFT单元203对信号进行快速傅立叶变换，并进行OFDM方式的解调。导频分离单元205从以OFDM方式解调的每个副载波信号中分离导频信道和其他的信道。 [0114] 信道估计单元207利用相位旋转序列和扰频码提取导频信道而进行信道估计，将用于信道补偿的控制信号提供给数据解调单元211等。在信道估计单元207中使用的相位旋转序列和扰频码必须与基站中的相同。因此，移动台20既可以在小区搜索时检测相位旋转序列和扰频码，也可以经由广播信道从基站接收。

[0115] 时间/频率数据提取单元209按照在发送端决定的映射的规则，提取数据信道并输出。数据解调单元211对数据信道进行信道补偿，进行解调。解调方式与在发送端进行的调制方式相匹配来进行。解交织处理单元213与在发送端进行的交织相对应，变更码元的排列方式。解扩和信道解码单元215进行接收到的数据信道的信道解码。在本实施例中，以OFDM方式进行通信，不进行编码解扩。但是，在其他实施例中以OFCDM方式进行通信，解扩和信道解码单元215对接收到的数据信道进行编码解扩并且还进行信道解码。 [0116] 而且，虽然在上述第1实施例～第5实施例中对6扇区结构进行了说明，但是本发明的实施例可以应用于扇区数为4以上的情况。

[0117] 例如，图11表示第1实施例中的扇区和相位旋转量之间的关系。如前所述，以扇区#1为基准时的扇区#2的相位旋转量是2π/3，以扇区#1为基准时的扇区#6的相位旋转量为π。因此，扇区#1和扇区#2之间可以用为3的扩频率实现扇区间正交化，扇区#1和扇区#6之间可以用为2的扩频率实现扇区间正交化。

[0118] 图12表示4扇区的情况下用于实现扇区间正交化的相位关系。通过设定这样的相位旋转量，在扇区#1和扇区#2之间可以用为3的扩频率实现扇区间正交化，在扇区#1和扇区#4之间可以用为2的扩频率实现扇区间正交化。同样，在5扇区的情况下，也可以通过设定图13的相位关系实现扇区间正交化。该方法还可以适用于图14所示那样热点小区存在于基站的情况。

[0119] 如上所述，按照本发明的实施例，在基站由4以上的扇区构成的情况下，可以降低频率选择性衰落的影响，降低导频信道的扇区间干扰。

[0120] 本国际申请要求基于2006年8月22日提出的日本国专利申请2006-225917号的优先权，将2006-225917号的全部内容引用于本国际申请。

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基站、移动台和导频信道生成方法

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