JP6018685B1

JP6018685B1 - ロングタームエボリューション通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネルのプリアンブルの検出

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Publication number: JP6018685B1
Application number: JP2015210977A
Authority: JP
Inventors: ヴェンカタサブラマニアン・ヴィララガヴァン
Original assignee: Tata Consultancy Services Ltd
Current assignee: Tata Consultancy Services Ltd
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2016-11-02
Anticipated expiration: 2035-10-27
Also published as: CN106357580A; CN106357580B; KR101817290B1; US20170019928A1; EP3119049A1; KR20170009679A; EP3119049B1; JP2017028672A; ES2773904T3; US9717100B2

Abstract

【課題】基地局に実装され、ＬＴＥ通信システムにおいて物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）基準セグメントを生成し、ＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出する方法を開示する。【解決手段】基地局はＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するために用いられるＣＡＺＡＣ系列を用いて、ＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成するように一連の数学的手法を実行する。基地局は受信される信号を用いてＰＲＡＣＨを識別する。基地局は当該信号をセグメント化して、連続又は非連続のセグメントを生成する。基地局はＰＲＡＣＨ周波数セグメントの各周波数位置における値とＰＲＡＣＨ基準セグメントの対応する周波数位置における複素共役値との間でのセグメントの乗算及びこれに続く加算手法を用いる。この際、積は共に加算される。次いで、当該和は処理されて一つ又は複数のＰＲＡＣＨのプリアンブル及びタイミング遅延を検出する。【選択図】図３

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１５年７月１５日に出願された印国完全特許出願第２６８８／ＭＵＭ／２０１５号についての優先権を主張し、これによって当該印国完全特許出願の内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書に記載される本願の主題は概して、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システムにおける物理ランダムアクセスチャネルのプリアンブルの検出システム及び方法に関する。

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システムは、音声及びデータをネットワークにわたり伝送するための幾つかのチャネルを用いる。ＬＴＥは多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）アンテナ技術を活用し、スペクトル効率、距離カバレッジ及び運用コストを改善するように開発される。セル内でネットワークを提供するＬＴＥ設備は、基地局（ＢＴＳ）又はｅＮｏｄｅＢにわたって導入される。モバイル装置は、ＬＴＥ規格に存在する幾つかのチャネルを用いてＢＴＳと通信する。通信セッションを確立するために、ＬＴＥ設備の受信機はモバイル機器からの信号を受信する。さらに、ＬＴＥ受信機は、モバイル装置との同期を取って良好な通信セッションを確立するように、受信した信号の信号処理を行う。

図１は、ＬＴＥ通信システムにおいて用いられる従来の受信機のアーキテクチャを示す。受信機によって受信される信号の受信されたサンプルは、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）受信部に提供される。ＳＣ−ＦＤＭＡ受信部は受信されたサンプルからＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを抽出する。さらに、ＳＣ−ＦＤＭＡ受信部はＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの巡回プレフィックスを廃棄して、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの有用な部分を導出する。ＳＣ−ＦＤＭＡ受信部はＰＵｘＣＨ資源グリッドを導出するために、送信局において行われる１／２サブキャリアシフトを反転して各ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの有用な部分に離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行う。ＰＵｘＣＨ資源グリッドは、物理上りシェアドチャネル（ＰＵＳＣＨ）受信部、物理上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）受信部及びサウンディング参照信号（ＳＲＳ）受信部によって使用される。ＰＵＳＣＨはＬＴＥ上りデータチャネルとして用いられ、ＰＵＣＣＨはＬＴＥ上り制御チャネルとして用いられる。さらに、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を用いて同期が一度取られると、チャネル品質推定のアップリンク及び同期の維持のために、ＳＲＳは端末によって送信局に周期的に送信される。図１に例示するように、従来の受信部は周波数及びタイミングエラー訂正機能も含む。

ＰＲＡＣＨは、初めに端末と基地局との間の同期を取るために用いられる。ある場合において、受信されたサンプル及びＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの有用な部分のＦＦＴは、同期を取るためにＰＲＡＣＨ受信部に提供される。別の場合において、受信されたサンプルのみが同期を取るためにＰＲＡＣＨ受信部に提供されてもよい。ＰＵＳＣＨ受信部、ＰＵＣＣＨ受信部、ＳＲＳ受信部及びＰＲＡＣＨ受信部によって導出された必要な信号情報は、ＬＴＥ通信システムの第２レイヤ（レイヤ２）に提供される。

図２は、ＬＴＥ通信システムにおいてＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するための従来の方法を表すブロック図を示す。また、図２は受信されたサンプル及びＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの有用な部分のＦＦＴを用いた従来の方法を説明する。ステップ２０２において、基地局によって受信される信号は巡回プレフィックス（ＣＰ）及びＰＲＡＣＨのプリアンブル系列部分を含む。ステップ２０４において、ＰＲＡＣＨのプリアンブル系列部分（遅延を全く含まないと仮定する）は、均一なサイズを有する複数のセグメントにセグメント化される。ある場合において、ＰＲＡＣＨのプリアンブル系列部分は、ａ＝０〜ａ＝１１によって表される１２セグメントにセグメント化される。次いで、ステップ２０６において、１／２キャリアシフト及び離散フーリエ変換（ＤＦＴ）は、１２セグメントに対応する周波数領域セグメントを生成するように、１２セグメントの内の各セグメントに実行される。

周波数領域セグメントの生成に続いて、ＰＲＡＣＨ周波数セグメントは周波数領域セグメントからＰＲＡＣＨの周波数位置を選択することによって生成される。ステップ２０８において、ＰＲＡＣＨ周波数セグメントはシリアルに連結される。ステップ２１０において、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）演算はシリアルに連結されたセグメントの１５３６点において行われる。ステップ２１４において、ＦＦＴ演算の出力はステップ２１２に示す所定の基準８３９点と相互に関連付けされる。これにより、ステップ２１６において相関積が生成される。次いで、ステップ２１８において逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）演算は相関積の１５３６点において行われ、ＰＲＡＣＨのプリアンブル及びそのタイミングの前進を検出する。

以上のように、ＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するための従来技術は、時間領域と周波数領域との間で数々の信号変換を用いる。さらに、ＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するために、１５３６点のＩＦＦＴは相関積において行われる。このように、従来技術を用いて行われる処理は、基地局において実行されることとなる数多くのコンピュータ演算を必要とし、高度なコンピュータ演算による複雑性を招いてしまう。

本概要はロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）基準セグメントの生成、及びＬＴＥ通信システムにおけるＰＲＡＣＨのプリアンブルの検出に関する態様を導入する。上記の態様は、後述の詳細な説明においてさらに説明される。本概要は特許請求の範囲に記載の主題の本質的な特徴を識別することを意図しておらず、特許請求の範囲に記載の主題の範囲を決定又は限定するように用いられることも意図していない。

一実施例において、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）基準セグメントを生成する方法を開示する。本方法は、定振幅ゼロ自己相関（ＣＡＺＡＣ）系列を用いて複数のプリアンブル系列を生成するステップを含み得る。各プリアンブル系列は有効ＣＡＺＡＣ系列の長さを有し得る。本方法は、上記複数のプリアンブル系列に離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行うことにより、上記複数のプリアンブル系列を複数の周波数領域信号に変換するステップをさらに含んでもよい。本方法は、上記複数の周波数領域信号のサブキャリアマッピングを行うことにより、複数のサブキャリアマッピング結果信号を生成するステップを含んでもよい。上記サブキャリアマッピングはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に関連した間隔のサブキャリアに基づいて行われ得る。本方法は、逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）を実行することにより、上記複数のサブキャリアマッピング結果信号を複数の時間領域信号に変換するステップを含んでもよい。上記複数の時間領域信号は受信機システムに適したサンプリングレートにおいてサンプリングされ、適切なＩＤＦＴ長さは上記サンプリングレートにおいて変換を実行するために選択される。本方法は、上記複数の時間領域信号の内の各時間領域信号に巡回プレフィックス（ＣＰ）を付加することにより、複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号を生成するステップをさらに含んでもよい。上記ＣＰは上記時間領域信号の終端のセグメントのコピーであり得る。本方法は、上記複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号から均一なサイズを有する複数のセグメントを生成するように、各標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号をセグメント化するステップを含んでもよい。当該セグメントは連続又は不連続のいずれかであり得る。不連続のセグメントは上記不連続のセグメントの内の各セグメント間に収容された時間間隔によって分離され得る。本方法は、上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、複数の周波数領域セグメントを生成するステップを含んでもよい。上記周波数領域セグメントはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号に従う間隔のサブキャリアを含み得る。また、本方法は、上記複数の周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成するステップを含んでもよい。上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応し得る。

一実施例において、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）基準セグメントを生成する基地局を開示する。上記基地局は、プロセッサに接続されたメモリを備え得る。上記プロセッサは、所定の機能を実行するように構成された複数の機能部に接続される。プリアンブル系列生成部は、ＣＡＺＡＣ系列を用いて複数のプリアンブル系列を生成してもよい。各プリアンブル系列は有効ＣＡＺＡＣ系列の長さを有し得る。第１離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部は、上記複数のプリアンブル系列にＤＦＴを行うことにより、上記複数のプリアンブル系列を複数の周波数領域信号に変換してもよい。サブキャリアマッピング部は、上記複数の周波数領域信号のサブキャリアマッピングを行うことにより、複数のサブキャリアマッピング結果信号を生成してもよい。上記サブキャリアマッピングはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に関連した間隔のサブキャリアに基づいて行われ得る。逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）部は、ＩＤＦＴを実行することにより、上記複数のサブキャリアマッピング結果信号を複数の時間領域信号に変換してもよい。上記複数の時間領域信号は受信機システムに適したサンプリングレートにおいてサンプリングされ、適切なＩＤＦＴ長さは上記サンプリングレートにおいて変換を実行するために選択される。ＣＰ挿入部は、上記複数の時間領域信号の内の各時間領域信号に巡回プレフィックス（ＣＰ）を付加することにより、複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号を生成してもよい。上記ＣＰは上記時間領域信号の終端のセグメントのコピーである。セグメント化部は、上記複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号から均一なサイズを有する複数のセグメントを生成するように、各標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号をセグメント化してもよい。当該セグメントは連続又は不連続のいずれかであり得る。不連続のセグメントは上記不連続のセグメントの内の各セグメント間に収容された時間間隔によって分離され得る。第２ＤＦＴ部は、上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、複数の周波数領域セグメントを生成してもよい。上記周波数領域セグメントはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号に従う間隔のサブキャリアを含む。第１サブキャリアデマッピング部は、上記複数の周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成してもよい。上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応し得る。

一実施例において、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）基準セグメントを生成するコンピュータ装置において実行可能なプログラムを実現する非一時的なコンピュータ可読の記憶媒体を開示する。上記プログラムは、ＣＡＺＡＣ系列を用いて複数のプリアンブル系列を生成するプログラムコードを含み得る。各プリアンブル系列は有効ＣＡＺＡＣ系列の長さを有し得る。上記プログラムは、上記複数のプリアンブル系列にＤＦＴを行うことにより、上記複数のプリアンブル系列を複数の周波数領域信号に変換するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記プログラムは、上記複数の周波数領域信号のサブキャリアマッピングを行うことにより、複数のサブキャリアマッピング結果信号を生成するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記サブキャリアマッピングはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に関連した間隔のサブキャリアに基づいて行われ得る。上記プログラムは、ＩＤＦＴを実行することにより、上記複数のサブキャリアマッピング結果信号を複数の時間領域信号に変換するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記複数の時間領域信号は受信機システムに適したサンプリングレートにおいてサンプリングされ、適切なＩＤＦＴ長さは上記サンプリングレートにおいて変換を実行するために選択される。上記プログラムは、上記複数の時間領域信号の内の各時間領域信号に巡回プレフィックス（ＣＰ）を付加することにより、複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号を生成するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記ＣＰは上記時間領域信号の終端のセグメントのコピーであり得る。上記プログラムは、上記複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号から均一なサイズを有する複数のセグメントを生成するように、各標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号をセグメント化するプログラムコードをさらに含んでもよい。当該セグメントは連続又は不連続のいずれかであり得る。不連続のセグメントは上記不連続のセグメントの内の各セグメント間に収容された時間間隔によって分離され得る。上記プログラムは、上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、複数の周波数領域セグメントを生成するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記周波数領域セグメントはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号に従う間隔のサブキャリアを含み得る。上記プログラムは、上記複数の周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応し得る。

別の実施例において、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出する方法を開示する。本方法は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出するための信号を受信するステップをさらに含み得る。本方法は、上記信号を、均一なサイズを有する複数のセグメントにセグメント化するステップを含んでもよい。上記複数のセグメントは連続のセグメント又は不連続のセグメントの内の一つであり得る。上記連続のセグメントは互いの間に時間間隔を有さない。上記不連続のセグメントは上記複数のセグメントの内の隣り合うセグメント間において時間間隔を有し得る。上記不連続のセグメントはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格に関連したシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応し得る。本方法は、上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、周波数領域セグメントを生成するステップを含んでもよい。本方法は、上記周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントを生成するステップをさらに含んでもよい。上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応し得る。本方法は、上記複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントの各周波数位置における値を、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントの対応する周波数位置における複素共役値に乗算することにより、複数の中間相関セグメントを生成するステップをさらに含んでもよい。各中間相関セグメントはＬＴＥ通信システムにおいて規定されるようにＰＲＡＣＨの周波数領域に散在する個数のサブキャリアを含み得る。本方法は、各中間相関セグメントの対応する周波数位置における複数の値を加算することにより、組み合わせ加算された中間相関結果を生成するステップを含んでもよい。また、本方法は、上記組み合わせ加算された中間相関結果にＩＤＦＴを行うことにより、複数の相関結果を生成するステップを含んでもよい。また、本方法は、一つ又は複数のピークを識別するように上記複数の相関結果のピークを所定のしきい値と比較することにより、一つ又は複数のＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するステップを含んでもよい。さらに、タイミング遅延は識別したピーク位置に基づき識別され得る。

別の実施例において、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出する基地局を開示する。上記基地局は、プロセッサに接続されたメモリを備え得る。上記プロセッサは、所定の機能を実行するように構成された複数の機能部に接続される。受信部は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出するための信号を受信してもよい。セグメント分割部は、上記信号を、均一なサイズを有する複数のセグメントにセグメント化してもよい。上記複数のセグメントは連続のセグメント又は不連続のセグメントの内の一つであり得る。上記連続のセグメントは互いの間に時間間隔を有さない。上記不連続のセグメントは上記複数のセグメントの内の隣り合うセグメント間において時間間隔を有し得る。上記不連続のセグメントはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格に関連したシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応し得る。第３離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部は、上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、周波数領域セグメントを生成してもよい。第２サブキャリアデマッピング部は、上記周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントを生成してもよい。上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応し得る。乗算部は、上記複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントの各周波数位置における値を、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントの対応する周波数位置における複素共役値に乗算することにより、複数の中間相関セグメントを生成してもよい。各中間相関セグメントはＬＴＥ通信システムにおいて規定されるようにＰＲＡＣＨの周波数領域に散在する個数のサブキャリアを含み得る。加算部は、各中間相関セグメントの対応する周波数位置における値を加算することにより、組み合わせ加算された中間相関結果を生成してもよい。第２逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）部は、上記組み合わせ加算された中間相関結果にＩＤＦＴを行うことにより、複数の相関結果を生成してもよい。ＰＲＡＣＨプリアンブル検出部は、一つ又は複数のピークを識別するように上記複数の相関結果のピークを所定のしきい値と比較することにより、一つ又は複数のＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出してもよい。さらに、タイミング遅延は識別したピーク位置に基づき識別されてもよい。

別の実施例において、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出するコンピュータ装置において実行可能なプログラムを実現する非一時的なコンピュータ可読の記憶媒体を開示する。上記プログラムは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出するための信号を受信するプログラムコードを含み得る。上記プログラムは、上記信号を、均一なサイズを有する複数のセグメントにセグメント化するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記複数のセグメントは連続のセグメント又は不連続のセグメントの内の一つであり得る。上記連続のセグメントは互いの間に時間間隔を有さない。上記不連続のセグメントは上記複数のセグメントの内の隣り合うセグメント間において時間間隔を有し得る。上記不連続のセグメントはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格に関連したシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応し得る。上記プログラムは、上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、周波数領域セグメントを生成するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記プログラムは、上記周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントを生成するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応し得る。上記プログラムは、上記複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントの各周波数位置における値を、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントの対応する周波数位置における複素共役値に乗算することにより、複数の中間相関セグメントを生成するプログラムコードをさらに含んでもよい。各中間相関セグメントはＬＴＥ通信システムにおいて規定されるようにＰＲＡＣＨの周波数領域に散在する個数のサブキャリアを含み得る。上記プログラムは、各中間相関セグメントの対応する周波数位置における値を加算することにより、組み合わせ加算された中間相関結果を生成するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記プログラムは、上記組み合わせ加算された中間相関結果にＩＤＦＴを行うことにより、複数の相関結果を生成するプログラムコードをさらに含んでもよい。上記プログラムは、一つ又は複数のピークを識別するように上記複数の相関結果のピークを所定のしきい値と比較することにより、一つ又は複数のＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するプログラムコードをさらに含んでもよい。さらに、タイミング遅延は識別したピーク位置に基づき識別され得る。

従来技術に係るＬＴＥ通信システムにおいて用いられる従来の受信機のアーキテクチャを示す図である。従来技術に係るＬＴＥ通信システムにおいてＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するための従来方法を表すブロック図である。本主題の実施形態に係るロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおいてモバイル端末にサービス提供を行う基地局のネットワークの実施例を示す図である。本主題の実施形態に係る基地局の物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）基準セグメント生成部を示す図である。本主題の実施形態に係る基地局のＰＲＡＣＨプリアンブル検出部を示す図である。本主題の実施形態に係るＬＴＥ通信システムにおけるＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出する方法を表すブロック図である。本主題の他の実施形態に係るＬＴＥ通信システムにおいてＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出する方法を表すブロック図である。本主題の実施形態に係るＬＴＥ通信システムにおいてＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成する方法を示すフローチャートである。本主題の実施形態に係るＬＴＥ通信システムにおいてＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出する方法を示すフローチャートである。

本詳細な説明は、添付の図面を参照して記載される。図面において、参照番号の内で最も左側の桁は当該参照番号が初めに現れた図番号を識別する。各図を通して同様の特徴及び構成要素に同一の番号を付している。

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）システムにおいて物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）の基準セグメントを生成し、ＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するシステムおよび方法について説明する。本方法はＬＴＥ通信システムの基地局（ｅＮｏｄｅＢ又はｅＮＢ）において実行され得る。基地局はＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成するために、ＣＡＺＡＣ系列を用いて複数のプリアンブル系列を生成してもよい。各プリアンブル系列は有効ＣＡＺＡＣ系列の長さを有し得る。各プリアンブル系列の長さは８３９及び１３９のうちの１つであってもよい。次いで、基地局はプリアンブル系列にＤＦＴを実行することにより、プリアンブル系列を周波数領域信号に変換し得る。この際、基地局は周波数領域信号のサブキャリアマッピングを行うことにより、サブキャリアマッピング結果信号を生成してもよい。サブキャリアマッピングはＰＲＡＣＨに関連したサブキャリアの間隔に基づいて行われ得る。基地局はサブキャリアマッピング結果信号に逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）を行って、サブキャリアマッピング結果信号を時間領域信号に変換してもよい。

時間領域信号の生成後に、基地局は巡回プレフィックス（ＣＰ）を時間領域信号に付加することにより、標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号を生成してもよい。次いで、基地局は標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号をセグメント化して、均一なサイズを有する複数のセグメントを生成してもよい。セグメントは連続又は不連続のいずれかであり得る。不連続のセグメントは、不連続のセグメントの各セグメント間に存在する時間間隔によって分離され得る。基地局は１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを複数のセグメントに行って、周波数領域セグメントを生成してもよい。周波数領域セグメントは、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号に従う間隔のサブキャリアを含み得る。基地局は周波数領域セグメントから周波数位置を選択して、ＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成してもよい。

ＰＲＡＣＨ基準セグメントの生成の際に、基地局はＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するための信号を受信してもよい。基地局は当該信号を均一なサイズを有する複数のセグメントにセグメント化してもよい。複数のセグメントは連続又は不連続のいずれかのセグメントであり得る。この際、基地局は１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを複数のセグメントに行って、周波数領域セグメントを生成してもよい。基地局は周波数領域セグメントから周波数位置を選択して、ＰＲＡＣＨ周波数セグメントを生成してもよい。次いで、基地局は、ＰＲＡＣＨ周波数セグメントの各周波数位置における値を、ＰＲＡＣＨ基準セグメントの対応する周波数位置における複素共役値に乗算して、中間相関セグメントを生成してもよい。基地局は各中間相関セグメントの対応する周波数位置における複数の値を加算して、組み合わせ加算された中間相関結果を生成してもよい。この際、基地局は組み合わせ加算された中間相関結果に逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）を行って、相関結果を生成してもよい。この際、一つ又は複数のＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するために、相関結果のピークは所定のしきい値に比較されて、一つ又は複数のピークを識別してもよい。さらに、識別されたピーク位置はタイミング遅延を識別するために用いられ得る。

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）において物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出するための記載されるシステム及び方法の態様は、幾つの基地局すなわちｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、様々なコンピュータシステム、環境及び／又は構成において実装されることは可能である。本実施形態は以下の例示のシステムの文脈において記載される。

図３を参照して、本主題の実施形態に係るロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システム３００においてモバイル端末にサービス提供を行う基地局のネットワークの実施例を示す。ＬＴＥ通信システム３００は各セルに存在する基地局３０２を備え得る。モバイル端末（３０４−１〜３０４−Ｎ）は同期を取って基地局３０２との接続を継続的に行うために、基地局３０２との通信を試行してもよい。モバイル端末（３０４−１〜３０４−Ｎ）の例は、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレット、または音声通話性能及びデータ通信性能の内の少なくとも一つを有する何れの他のコンピュータ装置を含んでもよい。

一実施形態において、基地局３０２は、プロセッサ３０６と、メモリ３０８と、インタフェース３１０と、ＰＲＡＣＨ基準セグメント生成部３１２と、ＰＲＡＣＨプリアンブル検出部３１４とを含み得る。また、プロセッサ３０６は、一つ又は複数のマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号処理装置、中央処理装置、ステートマシン、論理回路、及び／又は操作指示に基づき信号を取り扱う何れの装置として実装されてもよい。数ある機能の中で、プロセッサ３０６はメモリ３０８に格納されたコンピュータ可読の指示を取り込んで実行するように構成されてもよい。ＰＲＡＣＨ基準セグメント生成部３１２及びＰＲＡＣＨプリアンブル検出部３１４は、プロセッサ３０６の機能を示してもよいし、プロセッサ３０６と共に機能する別体のハードウェアユニットであってもよい。

一実施形態において、ＰＲＡＣＨ基準セグメント生成部３１２は、プリアンブル系列生成部４０２と、第１離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部４０４と、サブキャリアマッピング部４０６と、逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）部４０８と、ＣＰ挿入部４１０と、セグメント化部４１２と、第２ＤＦＴ部４１４と、第１サブキャリアデマッピング部４１６とを備え得る。

一実施形態において、ＰＲＡＣＨプリアンブル検出部３１４は、受信部５０２と、セグメント分割部５０４と、第３ＤＦＴ部５０６と、第２サブキャリアデマッピング部５０８と、乗算部５１０と、加算部５１２と、第２逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）部５１４と、ＰＲＡＣＨプリアンブル検出部５１６とを備え得る。

メモリ３０８は、たとえば静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）及び動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）などの揮発性メモリ、並びに／又は読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク、光学ディスク及び磁気テープなどの不揮発性メモリを含む技術において既知の何れのコンピュータ可読の記憶媒体を含んでもよい。

インタフェース３１０は、例えばウェブインタフェース、グラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）及びコマンドラインインタフェース（ＣＬＩ）などの種々のソフトウェア並びにハードウェアインタフェースを含んでもよい。インタフェース３１０は基地局３０２を構成するために用いられてもよい。

さらに、ＬＴＥ通信システム３００は、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ），３ＧＰＰ−ＬＴＥ，及び周波数帯域の排他集合を要してユーザが通信を行っていないときであってもノードが排他集合中の各帯域において信号を周期的に送信する他の規格などの通信規格を用いて実装されてもよい。例えば、通信規格は同期及び制御信号を周期的に通信してもよい。上記の信号は、タイムスロット式であってもよいが、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）の場合のように周波数帯域全体において送信される必要がある。また、本発明は周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）の配置のように、無条件のスペクトルが利用可能な種々のネットワークにも適用可能であると理解される。本発明は、公知技術に存在する他の通信規格及び技術を用いて実装されてもよい。

基地局３０２は、ＩＳ−９５，ＣＤＭＡ２０００，ＧＳＭ（登録商標），ＵＭＴＳ及びＴＤ−ＳＣＤＭＡ、これらの拡張、及び／又はこれらの変形などの一つ又は複数のセル方式規格を活用することによって無線でデータ及び音声の通信を行える適当なロジック、インタフェース、回路、及び／又はコードを備えてもよい。これにより、基地局３０２はモバイル端末（３０１−１〜３０１−Ｎ）などの通信装置と通信してもよい。基地局３０２によってサポートされる例示のセル方式規格は、インターナショナルモバイルテレコミュニケーション２０００（ＩＭＴ−２０００）において特定されてもよいし、及び／又は第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）及び／又は第３世代パートナーシッププロジェクト２（３ＧＰＰ２）によって開発されてもよい。これに加えて、基地局３０２はそれぞれインターネットプロトコル（ＩＰ）の可能なネットワークにわたり通信できる適当なロジック、インタフェース、回路、及び／又はコードを備えてもよい。

基地局３０２は他の基地局又は他のネットワークに接続されてもよい。他のネットワークは、企業内イントラネットワーク、イントラネット、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）、汎用パケット無線通信サービス（ＧＰＲＳ）、ゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）及びエボリューテッドパケットコア（ＥＰＣ）などを含んでもよい。

図４を参照して、本主題の実施形態に係る基地局３０２の物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）セグメント生成部３１２を説明する。プリアンブル系列生成部４０２は複数のプリアンブル系列を生成し得る。ある場合において、複数のプリアンブル系列は定振幅ゼロ自己相関（ＣＡＺＡＣ）系列を用いることによって生成されてもよい。ＣＡＺＡＣ系列はＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ（ＺＣ）系列としても知られている。ＣＡＺＡＣ系列は最良の自己相関特性を有し、このため、複数のプリアンブル系列を生成するために用いられる。複数のプリアンブル系列の内の各プリアンブル系列は、有効ＣＡＺＡＣ系列の長さを有してもよい。各プリアンブル系列長は、８３９及び１３９の内の一つであってもよい。プリアンブル系列長８３９は時間分割双方向（ＴＤＤ）及び周波数分割双方向（ＦＤＤ）の双方において用いられ得る。また、プリアンブル系列長１３９はＴＤＤのみにおいて用いられ得る。複数のプリアンブル系列は次式を用いて生成される。

上式（１）において、ｕはルート系列を示し、ＰＲＡＣＨのプリアンブル形式０〜３に対してＮ_ＺＣ＝８３９であり、ＰＲＡＣＨのプリアンブル形式４に対してＮ_ＺＣ＝１３９である。上式（１）においてｖ回の巡回シフトが導入される場合、下記のとおり式（２）を得られる。

上式（２）において、ｖは巡回シフト数、つまりｖ回の巡回シフトを示し、Ｎ_ＣＳは巡回シフト間の間隔を規定する設定可能なパラメータを示す。複数のプリアンブル系列の生成後に、第１離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部４０４はプリアンブル系列にＤＦＴを行うことによって、プリアンブル系列を周波数領域信号に変換してもよい。次いで、サブキャリアマッピング部４０６は周波数領域信号のサブキャリアマッピングを行うことによって、サブキャリアマッピング結果信号を生成してもよい。サブキャリアマッピングは、ＬＴＥ通信システム３００における物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に関するサブキャリアの間隔に基づいて行われてもよい。

サブキャリアマッピング結果信号の生成後に、逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）部４０８はサブキャリアマッピング結果信号に対する演算を行ってもよい。ＩＤＦＴ部４０８はＩＤＦＴ演算を行うことによって、サブキャリアマッピング結果信号を時間領域信号に変換してもよい。ある場合において、時間領域信号は受信機システムに適したサンプリングレートにおいてサンプリングされてもよい。また、適当なＩＤＦＴ長はサンプリングレートに基づき選択され、これによって上記変換を行う。その後、時間領域信号はＣＰ挿入部４１０によって信号処理を行われてもよい。ＣＰ挿入部４１０は標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号を生成するための時間領域信号の内の一つの時間領域信号に、巡回プレフィックス（ＣＰ）を付加してもよい。具体的に、ＣＰは時間領域信号の終端セグメントのコピーであり、時間領域信号の間の符号間干渉（ＩＳＩ）を防ぐガード信号として機能する。

標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号の生成に続いて、セグメント化部４１２は標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号をセグメント化して、複数のセグメントを生成してもよい。ある場合において、複数のセグメントは均一なサイズを有してもよい。セグメントは連続であってもよいし不連続であってもよい。不連続のセグメントは、不連続のセグメントの各セグメント間における時間間隔の存在によって分離されてもよい。

次いで、複数のセグメントの生成後に、第２ＤＦＴ部４１４は周波数領域セグメントを生成するために、複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴ演算を行い得る。ある場合において、周波数領域セグメントはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号に従う間隔のサブキャリアを含んでもよい。周波数領域セグメントの生成後に、第１サブキャリアデマッピング部４１６は周波数領域セグメントから周波数位置を選択してもよい。当該周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応してもよい。周波数位置の選択の際に、ＰＲＡＣＨ基準セグメントは生成される。このように、基地局３０２は上述の方法においてＰＲＡＣＨ基準セグメントを一度、生成してもよい。その後に、基地局３０２は以下に記載の技術を用いて、ＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するためにＰＲＡＣＨ基準セグメントを用いてもよい。

図５を参照して、本主題の実施形態に係る基地局３０２のＰＲＡＣＨプリアンブル検出部３１４を示す。同時に図６を用いて、ＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出する方法を表すブロック図を図５と共に示す。ステップ６０２に示すように、受信部５０２は物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出するための信号を受信する。本信号はＬＴＥ通信システムにおける伝播遅延によって時間領域においてシフトされ得る。ある場合において、受信部は既知のタイミング遅延０を仮定した動作を行う。本信号は巡回プレフィックス（ＣＰ）及びＰＲＡＣＨのプリアンブル系列部分を含んでもよい。

本信号の受信後に、セグメント化部５０４は本信号に基づく処理を始め得る。本信号はここで、ＰＲＡＣＨのプリアンブル系列部分として参照される。ステップ６０４に示すように、セグメント分割部５０４は本信号を複数のセグメントにセグメント化してもよい。ある場合において、複数のセグメントは均一なサイズを有してもよい。複数のセグメントは連続のセグメント及び不連続のセグメントの内の一つであってもよい。ステップ６０４に示すように、連続のセグメントは互いの間に時間間隔を有していなくてもよい。しかし、不連続のセグメントは複数のセグメントの内の隣り合うセグメントの間に時間間隔を有し得る。不連続のセグメント（ｌ＝０〜ｌ＝１１）は、図７においてステップ７０４に示すとおりである。図７は、本主題の他の実施形態に係るＬＴＥ通信システムにおいてＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出する方法を表すブロック図を示す。図７に示すステップは、図６を用いて説明したステップと同様に機能する。図７に示すように、不連続のセグメントはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格に関連したシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応し得る。

複数のセグメントの生成後に、第３離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部５０６はステップ６０６に示すように、複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行って、周波数領域セグメントを生成してもよい。その後に、第２サブキャリアデマッピング部５０８はステップ６０８に示すように、ＰＲＡＣＨ周波数セグメントを生成するために周波数領域セグメントから周波数位置を選択してもよい。具体的に、上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応する。不連続のセグメントによる場合において、１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴは周波数領域セグメントを生成するためにＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの有用な部分に実行されてもよい。周波数領域セグメントはＳＣ−ＦＤＭＡ信号に従う間隔のサブキャリアを含んでもよい。

ＰＲＡＣＨ周波数セグメントの生成後に、乗算部５１０はステップ６１０において、ＰＲＡＣＨ周波数セグメントをＰＲＡＣＨ基準セグメント（ステップ６１２）の複素共役に乗算して、ステップ６１４に示すように中間相関結果を生成してもよい。具体的に、ＰＲＡＣＨ周波数セグメントの各周波数位置における値は、ＰＲＡＣＨ基準セグメントの対応する周波数位置における複素共役値に乗算されてもよい。ある場合において、各中間相関セグメントはＬＴＥ通信システム、つまりＬＴＥ規格によって規定されるようにＰＲＡＣＨの周波数領域に散在する個数のサブキャリアを含んでもよい。ある場合において、各中間相関セグメントは７２個のサブキャリアを含んでもよい。

中間相関セグメント生成の際に、加算部５１２はステップ６１６に示すように、組み合わせ加算された中間相関結果を生成するために各中間相関セグメントの対応する複数の周波数位置を加算してもよい。第２逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）部５１４はステップ６１８に示すように、組み合わせ加算された中間相関結果にＩＤＦＴ演算を行って、相関結果を生成してもよい。ＩＤＦＴのサイズ１２８は、本発明の実施形態におけるＰＲＡＣＨ基準セグメントにおいて用いられてもよい。

相関結果の生成に続いて、ＰＲＡＣＨプリアンブル検出部５１６は相関結果のピークを所定のしきい値と比較して、一つ又は複数のピーク位置を識別してもよい。一つ又は複数のピーク位置はステップ６２０に示すように、ＰＲＡＣＨ検出部５１６によって検出される一つ又は複数のＰＲＡＣＨのプリアンブルを示してもよい。

さらに、タイミングの前進はピーク位置に基づいて導出されてもよい。タイミングの前進は同期のために受信機によって用いられてもよく、受信機によって初期段階にはゼロとして扱われる。この際、基地局３０２はＰＲＡＣＨ信号を用いて、モバイル端末３０４との通信における同期を取るために用いることとなる同期情報を決定してもよい。

このように、一実施形態において、基地局３０２は上記の方法においてＰＲＡＣＨ信号を検出してもよい。基地局３０２は本主題の思想及び範囲の中にある他の方法においてＰＲＡＣＨ信号を検出してもよいと理解されなければならない。

図８を参照して、本主題の実施形態に係るＬＴＥ通信システムにおいてＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成する方法を示すフローチャート８００を説明する。本方法８００はコンピュータの実行可能な指示の一般的なコンテキストにおいて記述されてもよい。一般的に、コンピュータの実行可能な指示は、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、手順、モジュール、関数などを含み、特定の機能を実行し、又は特定の抽象データ型を実装する。また、本方法８００は、複数の機能が通信ネットワークを介してリンクされる遠隔処理装置によって実行される分散コンピューティング環境において実施されてもよい。分散コンピューティング環境において、コンピュータの実行可能な指示はメモリ記憶装置を含む、ローカル及びリモートの双方のコンピュータ記憶媒体に保存されてもよい。

図８に示すように記載された方法８００の順番は、限定として解釈されることを意図しておらず、本記載の方法の何れのブロックが如何なる順番において、方法８００又は代替の方法に実装するように組み合わされることも可能である。加えて、個々のブロックは本記載の思想及び本主題の範囲から離れることなく方法８００から削除されてもよい。さらに、本方法は何れの適当なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせにおいても実装できる。しかしながら、以下に記載の実施形態においては説明の便宜上、本方法８００は上述の基地局３０２において実装されると考えることとする。

ブロック８０２において、複数のプリアンブル系列は生成されてもよい。複数のプリアンブル系列はＣＡＺＡＣ系列を用いることによって生成されてもよい。複数のプリアンブル系列は基地局３０２によって生成されてもよい。

ブロック８０４において、プリアンブル系列は周波数領域信号に変換されてもよい。プリアンブル系列は、プリアンブル系列にＤＦＴ演算を行うことによって変換されてもよい。一実施例において、プリアンブル系列は基地局３０２によって変換されてもよい。

ブロック８０６において、サブキャリアマッピング結果信号は生成されてもよい。サブキャリアマッピング結果信号は周波数領域信号のサブキャリアマッピングを行うことによって生成されてもよい。サブキャリアマッピングはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に関連した間隔のサブキャリアに基づいて行われてもよい。サブキャリアマッピング結果信号は基地局３０２によって生成されてもよい。

ブロック８０８において、サブキャリアマッピング結果信号はＩＤＦＴ演算を行うことによって時間領域信号に変換されてもよい。時間領域信号は受信機システムに適したサンプリングレートにおいてサンプリングされてもよい。また、適切なＩＤＦＴ長さは上記サンプリングレートにおいて変換を実行するために選択されてもよい。サブキャリアマッピング結果信号は基地局３０２によって時間領域信号に変換されてもよい。

ブロック８１０において、標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号は生成されてもよい。標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号は時間領域信号の内の一つの時間領域信号に巡回プレフィックス（ＣＰ）を付加することによって生成されてもよい。具体的に、ＣＰは時間領域信号の終端のセグメントのコピーである。標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号は基地局３２０によって生成されてもよい。

ブロック８１２において、標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号は均一なサイズの複数のセグメントを生成するようにセグメント化されてもよい。当該セグメントは連続又は不連続のいずれかであってもよい。不連続のセグメントは、不連続のセグメントの内の各セグメント間に収容される時間間隔によって分離されてもよい。標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号は基地局３０２によって、複数のセグメントを生成するようにセグメント化されてもよい。

ブロック８１４において、周波数領域セグメントは複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことによって生成されてもよい。周波数領域セグメントはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）に従う間隔のサブキャリアを含んでもよい。周波数領域セグメントは基地局３０２によって生成されてもよい。

ブロック８１６において、ＰＲＡＣＨ基準セグメントは周波数領域セグメントから周波数位置を選択することによって生成されてもよい。具体的に、上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応する。ＰＲＡＣＨ基準セグメントは基地局３０２によって生成されてもよい。

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）基準セグメントを生成する方法及びシステムの実施例を、特定の構造的特徴及び／又は方法による言葉で説明した。しかし、本願の特許請求の範囲は、上記の特定の特徴又は方法に必ずしも限定されないと理解されることとなる。むしろ、特定の特徴及び方法はＬＴＥ通信システムにおいてＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成するための実施例の例示として開示される。

図９を参照して、本主題の実施形態に係るＬＴＥ通信システムにおいて物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出する方法を示すフローチャート９００を説明する。本方法９００はコンピュータの実行可能な指示の一般的なコンテキストにおいて記述されてもよい。一般的に、コンピュータの実行可能な指示は、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、手順、モジュール、関数などを含み、特定の機能を実行し、又は特定の抽象データ型を実装する。また、本方法９００は、複数の機能が通信ネットワークを介してリンクされる遠隔処理装置によって実行される分散コンピューティング環境において実施されてもよい。分散コンピューティング環境において、コンピュータの実行可能な指示はメモリ記憶装置を含む、ローカル及びリモートの双方のコンピュータ記憶媒体に保存されてもよい。

図９に示すように記載された方法９００の順番は、限定として解釈されることを意図しておらず、本記載の方法の何れのブロックが如何なる順番において、方法９００又は代替の方法に実装するように組み合わされることも可能である。加えて、個々のブロックは本記載の思想及び本主題の範囲から離れることなく方法８００から削除されてもよい。さらに、本方法は何れの適当なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせにおいても実装できる。しかしながら、以下に記載の実施形態においては説明の便宜上、本方法９００は上述の基地局３０２において実装されると考えることとする。

ブロック９０２において、信号は受信されてもよい。本信号はＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するための処理を行われてもよい。本信号は基地局３０２によって受信されてもよい。

ブロック９０４において、上記信号は、均一なサイズを有する複数のセグメントにセグメント化されてもよい。上記複数のセグメントは連続のセグメント又は不連続のセグメントの内の一つであってもよい。連続のセグメントは互いの間に時間間隔を有さなくてもよい。不連続のセグメントは上記複数のセグメントの内の隣り合うセグメント間において時間間隔を有してもよい。不連続のセグメントはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格に関連したシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応してもよい。上記信号は基地局３０２によって複数のセグメントにセグメント化されてもよい。

ブロック９０６において、周波数領域セグメントは生成されてもよい。周波数領域セグメントは、上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことによって生成されてもよい。周波数領域セグメントは基地局３０２によって生成されてもよい。

ブロック９０８において、ＰＲＡＣＨ周波数セグメントは生成されてもよい。ＰＲＡＣＨ周波数セグメントは、上記周波数領域セグメントから周波数位置を選択することによって生成されてもよい。上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応してもよい。ＰＲＡＣＨ周波数セグメントは基地局３０２によって生成されてもよい。

ブロック９１０において、中間相関セグメントは生成されてもよい。中間相関セグメントは、ＰＲＡＣＨ周波数セグメントの各周波数位置における値を、ＰＲＡＣＨ基準セグメントの対応する周波数位置における複素共役値に乗算することによって生成されてもよい。各中間相関セグメントは、ＬＴＥ通信システムにおいて規定されるようにＰＲＡＣＨの周波数領域に散在する個数のサブキャリアを含んでもよい。中間相関セグメントは基地局３０２によって生成されてもよい。

ブロック９１２において、組み合わせ加算された中間相関結果は生成されてもよい。組み合わせ加算された中間相関結果は、各中間相関セグメントの対応する周波数位置における複数の値を加算することによって生成されてもよい。組み合わせ加算された中間相関結果は基地局３０２によって生成されてもよい。

ブロック９１４において、相関結果は生成されてもよい。相関結果は、組み合わせ加算された中間相関結果にＩＤＦＴを行うことによって生成されてもよい。相関結果は基地局３０２によって生成されてもよい。

ブロック９１６において、ＰＲＡＣＨのプリアンブルは検出されてもよい。ＰＲＡＣＨのプリアンブルは、一つ又は複数のピークを識別するように上記複数の相関結果のピークを所定のしきい値と比較することによって検出されてもよい。さらに、タイミング遅延は識別したピーク位置に基づき識別されてもよい。ＰＲＡＣＨのプリアンブルは基地局３０２によって検出されてもよい。

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）を検出する方法及びシステムの実施例を、特定の構造的特徴及び／又は方法による言葉で説明した。しかし、本願の特許請求の範囲は、上記の特定の特徴又は方法に必ずしも限定されないと理解されることとなる。むしろ、特定の特徴及び方法はＬＴＥ通信システムにおいてＰＲＡＣＨを検出するための実施例の例示として開示される。

上述の例示の実施形態は、特定の効果を奏し得る。本開示の態様を実施するために必要ではないが、このような効果は、以下の特徴によって提供されるものを含んでもよい。

或る実施形態において、ＰＲＡＣＨを検出するためのシステム及び方法は時間領域と周波数領域との間の信号の変換回数を削減可能であってもよい。

或る実施形態において、ＰＲＡＣＨを検出するためのシステム及び方法は１２８点の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用可能であってもよい。

Claims

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）基準セグメントを生成する方法であって、
上記方法は、
プリアンブル系列生成部が、ＣＡＺＡＣ系列を用いて複数のプリアンブル系列を生成するステップを含み、各プリアンブル系列は有効ＣＡＺＡＣ系列の長さを有し、
上記方法は、
第１離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部が、上記複数のプリアンブル系列にＤＦＴを行うことにより、上記複数のプリアンブル系列を複数の周波数領域信号に変換するステップと、
サブキャリアマッピング部が、上記複数の周波数領域信号のサブキャリアマッピングを行うことにより、複数のサブキャリアマッピング結果信号を生成するステップとを含み、上記サブキャリアマッピングはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に関連した間隔のサブキャリアに基づいて行われ、
上記方法は、
逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）部が、ＩＤＦＴを実行することにより、上記複数のサブキャリアマッピング結果信号を複数の時間領域信号に変換するステップを含み、上記複数の時間領域信号は受信機システムに適したサンプリングレートにおいてサンプリングされ、適切なＩＤＦＴ長さは上記サンプリングレートにおいて変換を実行するために選択され、
上記方法は、
ＣＰ挿入部が、上記複数の時間領域信号の内の各時間領域信号に巡回プレフィックス（ＣＰ）を付加することにより、複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号を生成するステップを含み、上記ＣＰは上記時間領域信号の終端のセグメントのコピーであり、
上記方法は、
セグメント化部が、上記複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号から均一なサイズを有する複数のセグメントを生成するように、各標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号をセグメント化するステップを含み、当該セグメントは連続又は不連続のいずれかであり、不連続のセグメントは上記不連続のセグメントの内の各セグメント間に収容された時間間隔によって分離され、
上記方法は、
第２ＤＦＴ部が、上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、複数の周波数領域セグメントを生成するステップを含み、上記周波数領域セグメントはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号に従う間隔のサブキャリアを含み、
上記方法は、
第１サブキャリアデマッピング部が、上記複数の周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成するステップを含み、上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応することを特徴とする方法。
上記各プリアンブル系列の長さは、８３９及び１３９の内の一つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出する方法であって、
上記方法は、
受信部が、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出するための信号を受信するステップと、
セグメント分割部が、上記信号を、均一なサイズを有する複数のセグメントにセグメント化するステップとを含み、上記複数のセグメントは連続のセグメント又は不連続のセグメントの内の一つであり、上記連続のセグメントは互いの間に時間間隔を有さず、上記不連続のセグメントは上記複数のセグメントの内の隣り合うセグメント間において時間間隔を有しており、上記不連続のセグメントはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格に関連したシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応し、
上記方法は、
第３離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部が、上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、周波数領域セグメントを生成するステップと、
サブキャリアデマッピング部が、上記周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントを生成するステップとを含み、上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応し、
上記方法は、
乗算部が、上記複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントの各周波数位置における値を、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントの対応する周波数位置における複素共役値に乗算することにより、複数の中間相関セグメントを生成するステップを含み、各中間相関セグメントはＬＴＥ通信システムにおいて規定されるようにＰＲＡＣＨの周波数領域に散在する個数のサブキャリアを含み、
上記方法は、
加算部が、各中間相関セグメントの対応する周波数位置における複数の値を加算することにより、組み合わせ加算された中間相関結果を生成するステップと、
第２逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）部が、上記組み合わせ加算された中間相関結果にＩＤＦＴを行うことにより、複数の相関結果を生成するステップと、
ＰＲＡＣＨプリアンブル検出部が、一つ又は複数のピークを識別するように上記複数の相関結果のピークを所定のしきい値と比較し、識別したピーク位置に基づきタイミング遅延を識別することにより、一つ又は複数のＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するステップとを含むことを特徴とする方法。
上記１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴは、上記不連続のセグメントにおける上記周波数領域セグメントを生成するために上記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの有用な部分において行われ、上記周波数領域セグメントはＳＣ−ＦＤＭＡに従う間隔のサブキャリアを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
各中間相関セグメントは、７２個のサブキャリアを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
上記ＰＲＡＣＨ基準セグメントのＩＤＦＴサイズは、１２８であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）基準セグメントを生成する基地局であって、
上記基地局は、プロセッサと、上記プロセッサに接続されたメモリとを備え、
上記プロセッサは、所定の機能を実行するように構成された複数の機能部に接続され、
上記複数の機能部は、
ＣＡＺＡＣ系列を用いて複数のプリアンブル系列を生成するプリアンブル系列生成部を備え、各プリアンブル系列は有効ＣＡＺＡＣ系列の長さを有し、
上記複数の機能部は、
上記複数のプリアンブル系列に離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行うことにより、上記複数のプリアンブル系列を複数の周波数領域信号に変換する第１ＤＦＴ部と、
上記複数の周波数領域信号のサブキャリアマッピングを行うことにより、複数のサブキャリアマッピング結果信号を生成するサブキャリアマッピング部とを備え、上記サブキャリアマッピングはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に関連した間隔のサブキャリアに基づいて行われ、
上記複数の機能部は、
逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）を実行することにより、上記複数のサブキャリアマッピング結果信号を複数の時間領域信号に変換するＩＤＦＴ部を備え、上記複数の時間領域信号は受信機システムに適したサンプリングレートにおいてサンプリングされ、適切なＩＤＦＴ長さは上記サンプリングレートにおいて変換を実行するために選択され、
上記複数の機能部は、
上記複数の時間領域信号の内の各時間領域信号に巡回プレフィックス（ＣＰ）を付加することにより、複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号を生成するＣＰ挿入部を備え、上記ＣＰは上記時間領域信号の終端のセグメントのコピーであって、
上記複数の機能部は、
上記複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号から均一なサイズを有する複数のセグメントを生成するように、各標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号をセグメント化するセグメント化部を備え、当該セグメントは連続又は不連続のいずれかであり、不連続のセグメントは上記不連続のセグメントの内の各セグメント間に収容された時間間隔によって分離され、
上記複数の機能部は、
上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、複数の周波数領域セグメントを生成する第２ＤＦＴ部を備え、上記周波数領域セグメントはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号に従う間隔のサブキャリアを含み、
上記複数の機能部は、
上記複数の周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成する第１サブキャリアデマッピング部を備え、上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応することを特徴とする基地局。
上記各プリアンブル系列の長さは、８３９及び１３９の内の一つであることを特徴とする請求項７に記載の基地局。
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出する基地局であって、
上記基地局は、プロセッサと、上記プロセッサに接続されたメモリとを備え、
上記プロセッサは、所定の機能を実行するように構成された複数の機能部に接続され、
上記複数の機能部は、
物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出するための信号を受信する受信部と、
上記信号を、均一なサイズを有する複数のセグメントにセグメント化するセグメント分割部とを備え、上記複数のセグメントは連続のセグメント又は不連続のセグメントの内の一つであり、上記連続のセグメントは互いの間に時間間隔を有さず、上記不連続のセグメントは上記複数のセグメントの内の隣り合うセグメント間において時間間隔を有しており、上記不連続のセグメントはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格に関連したシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応し、
上記複数の機能部は、
上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及び離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を行うことにより、周波数領域セグメントを生成する第３ＤＦＴ部と、
上記周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントを生成するサブキャリアデマッピング部とを備え、上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応し、
上記複数の機能部は、
上記複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントの各周波数位置における値を、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントの対応する周波数位置における複素共役値に乗算することにより、複数の中間相関セグメントを生成する乗算部を備え、各中間相関セグメントはＬＴＥ通信システムにおいて規定されるようにＰＲＡＣＨの周波数領域に散在する個数のサブキャリアを含み、
上記複数の機能部は、
各中間相関セグメントの対応する周波数位置における複数の値を加算することにより、組み合わせ加算された中間相関結果を生成する加算部と、
上記組み合わせ加算された中間相関結果に逆ＤＦＴ（ＩＤＦＴ）を行うことにより、複数の相関結果を生成する第２ＩＤＦＴ部と、
一つ又は複数のピークを識別するように上記複数の相関結果のピークを所定のしきい値と比較し、識別したピーク位置に基づきタイミング遅延を識別することにより、一つ又は複数のＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するＰＲＡＣＨプリアンブル検出部とを備えることを特徴とする基地局。
上記１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴは、上記不連続のセグメントにおける上記周波数領域セグメントを生成するために上記ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの有用な部分において行われ、上記周波数領域セグメントはＳＣ−ＦＤＭＡに従う間隔のサブキャリアを含むことを特徴とする請求項９に記載の基地局。
各中間相関セグメントは、７２個のサブキャリアを含むことを特徴とする請求項９に記載の基地局。
上記ＰＲＡＣＨ基準セグメントのＩＤＦＴサイズは、１２８であることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）基準セグメントを生成する基地局において実行可能なプログラムを実現する非一時的なコンピュータ可読の記憶媒体であって、
上記プログラムは、
ＣＡＺＡＣ系列を用いて複数のプリアンブル系列を生成するプログラムコードを含み、各プリアンブル系列は有効ＣＡＺＡＣ系列の長さを有し、
上記プログラムは、
上記複数のプリアンブル系列にＤＦＴを行うことにより、上記複数のプリアンブル系列を複数の周波数領域信号に変換するプログラムコードと、
上記複数の周波数領域信号のサブキャリアマッピングを行うことにより、複数のサブキャリアマッピング結果信号を生成するプログラムコードとを含み、上記サブキャリアマッピングはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）に関連した間隔のサブキャリアに基づいて行われ、
上記プログラムは、
ＩＤＦＴを実行することにより、上記複数のサブキャリアマッピング結果信号を複数の時間領域信号に変換するプログラムコードを含み、上記複数の時間領域信号は受信機システムに適したサンプリングレートにおいてサンプリングされ、適切なＩＤＦＴ長さは上記サンプリングレートにおいて変換を実行するために選択され、
上記プログラムは、
上記複数の時間領域信号の内の各時間領域信号に巡回プレフィックス（ＣＰ）を付加することにより、複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号を生成するプログラムコードを含み、上記ＣＰは上記時間領域信号の終端のセグメントのコピーであり、
上記プログラムは、
上記複数の標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号から均一なサイズを有する複数のセグメントを生成するように、各標準ＰＲＡＣＨプリアンブル信号をセグメント化するプログラムコードを含み、当該セグメントは連続又は不連続のいずれかであり、不連続のセグメントは上記不連続のセグメントの内の各セグメント間に収容された時間間隔によって分離され、
上記プログラムは、
上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、複数の周波数領域セグメントを生成するプログラムコードを含み、上記周波数領域セグメントはシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）信号に従う間隔のサブキャリアを含み、
上記プログラムは、
上記複数の周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントを生成するプログラムコードを含み、上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応することを特徴とする記憶媒体。
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）通信システムにおける物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出する基地局において実行可能なプログラムを実現する非一時的なコンピュータ可読の記憶媒体であって、
上記プログラムは、
物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）のプリアンブルを検出するための信号を受信するプログラムコードと、
上記信号を、均一なサイズを有する複数のセグメントにセグメント化するプログラムコードとを含み、上記複数のセグメントは連続のセグメント又は不連続のセグメントの内の一つであり、上記連続のセグメントは互いの間に時間間隔を有さず、上記不連続のセグメントは上記複数のセグメントの内の隣り合うセグメント間において時間間隔を有しており、上記不連続のセグメントはロングタームエボリューション（ＬＴＥ）規格に関連したシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルに対応し、
上記プログラムは、
上記複数のセグメントに１／２サブキャリアシフト及びＤＦＴを行うことにより、周波数領域セグメントを生成するプログラムコードと、
上記周波数領域セグメントから周波数位置を選択することにより、複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントを生成するプログラムコードとを含み、上記周波数位置はＰＲＡＣＨの周波数位置に対応し、
上記プログラムは、
上記複数のＰＲＡＣＨ周波数セグメントの各周波数位置における値を、複数のＰＲＡＣＨ基準セグメントの対応する周波数位置における複素共役値に乗算することにより、複数の中間相関セグメントを生成するプログラムコードを含み、各中間相関セグメントはＬＴＥ通信システムにおいて規定されるようにＰＲＡＣＨの周波数領域に散在する個数のサブキャリアを含み、
上記プログラムは、
各中間相関セグメントの対応する周波数位置における複数の値を加算することにより、組み合わせ加算された中間相関結果を生成するプログラムコードと、
上記組み合わせ加算された中間相関結果にＩＤＦＴを行うことにより、複数の相関結果を生成するプログラムコードと、
一つ又は複数のピークを識別するように上記複数の相関結果のピークを所定のしきい値と比較し、識別したピーク位置に基づきタイミング遅延を識別することにより、一つ又は複数のＰＲＡＣＨのプリアンブルを検出するプログラムコードとを含むことを特徴とする記憶媒体。