下行链路扰频方法以及基站装置.pdf

在OFDM无线接入的下行链路中，以适合各个物理信道的扰频码对信道进行随机化。基站装置包括：基站固有扰频生成单元(12)，生成用于对下行链路的物理信道进行随机化的基站固有扰频码；扇区固有正交序列生成单元(13)，生成扇区固有的正交序列；以及乘法运算控制单元(22)，基于每个物理信道的软合成的需要与否，控制所述基站固有扰频码和所述扇区固有正交序列的乘法运算的需要与否。

1、  一种基站装置，其特征在于，包括：
基站固有扰频生成单元，生成用于对下行链路的物理信道进行随机化的基站固有扰频码；
扇区固有正交序列生成单元，生成扇区固有的正交序列；以及
乘法运算控制单元，基于每个物理信道的软合成的需要与否，控制所述基站固有扰频码和所述扇区固有正交序列的乘法运算的需要与否。

2、  如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
所述基站固有扰频码与导频信道相乘，
所述乘法运算控制单元的输出与至少包括广播信道、寻呼信道以及L1/L2控制信道的其他物理信道相乘。

3、  如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
所述乘法运算控制单元对于需要软合成的物理信道，不进行乘法运算处理而原样输出所述基站固有扰频码。

4、  如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
所述乘法运算控制单元对于不需要软合成的物理信道，进行乘法运算处理，从而输出所述基站固有扰频码和所述扇区固有的正交序列的乘法运算结果。

5、  如权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
所述乘法运算控制单元在对共享数据信道进行随机化时，使用每个移动台所固有的扰频码序列。

6、  一种基站装置，其特征在于，包括：
第1基站固有扰频生成单元，生成用于对导频信道进行随机化的第1基站固有扰频码；
第2基站固有扰频生成单元，生成用于对导频信道以外的物理信道进行随机化的第2基站固有扰频码；
扇区固有正交序列生成单元，生成扇区固有的正交序列；以及
乘法运算控制单元，基于每个物理信道的软合成的需要与否，控制所述第2基站固有扰频码和所述扇区固有正交序列的乘法运算的需要与否。

7、  如权利要求6所述的基站装置，其特征在于，
所述乘法运算控制单元对于需要软合成的物理信道，不进行乘法运算处理而原样输出所述第2基站固有扰频码。

8、  如权利要求6所述的基站装置，其特征在于，
所述乘法运算控制单元对于不需要软合成的物理信道，进行乘法运算处理，从而输出所述第2基站固有扰频码和所述扇区固有的正交序列的乘法运算结果。

9、  如权利要求6所述的基站装置，其特征在于，
所述乘法运算控制单元在对共享数据信道进行随机化时，使用每个移动台所固有的扰频码序列。

10、  如权利要求6所述的基站装置，其特征在于，
所述第1基站固有扰频码和第2基站固有扰频码以一对一的对应关系对应关联。

11、  如权利要求1或6所述的基站装置，其特征在于，还包括：
MBMS服务固有扰频码生成单元，用于对MBMS信道进行随机化。

12、  如权利要求1或6所述的基站装置，其特征在于，还包括：
导频信道生成单元，将每个扇区的导频信道作为扇区固有的正交序列生成。

13、  一种下行链路扰频方法，其特征在于，
对导频信道乘以基站固有扰频码从而随机化，
对广播信道、寻呼信道以及L1/L2控制信道，根据软合成的需要与否，乘以所述基站固有扰频码或者扇区固有扰频码从而随机化。

14、  一种下行链路扰频方法，其特征在于，
对导频信道乘以第1基站固有扰频码从而随机化，
对广播信道、寻呼信道以及L1/L2控制信道，根据软合成的需要与否，乘以第2基站固有扰频码或者扇区固有扰频码从而随机化。

15、  如权利要求13或14所述的下行链路扰频方法，其特征在于，还包括：
对共享数据信道乘以所述扇区固有扰频码或者用户固有扰频码从而随机化的步骤。

下行链路扰频方法以及基站装置
技术领域
本发明涉及无线通信控制技术，特别涉及OFDM无线接入中的对下行链路物理信道的扰频码的分配和用于实现它的基站装置的结构。
背景技术
在下行链路中，为了对其它小区干扰进行随机化，需要扰频码(scramblingcode)的乘法运算。在W-CDMA的下行链路中，对同步信道(SCH)以外的所有物理信道乘以共用的扇区(sector)固有的扰频码。这里扇区是指分割了一个基站覆盖的区域(小区)的多个子区域的每一个。当前，作为高速大容量的移动通信，正在推进使W-CDMA的下行链路高速数据通信标准进一步进化的LTE(Long Term Evolution)的标准化，但在作为LTE的无线接入方式的E-UTRA(Evolved UTRA)的下行链路中，用于对其它小区干扰进行随机化的扰频码同样重要。
实际上，提出了在使用了OFDM的E-UTRA下行链路中的、对物理信道的扰频码分配方法(例如，参照非专利文献1)。在该文献中对于导频信道和广播信道(BCH)，固定地对基准信号或广播信息乘以小区固有(基站固有)的扰频码和扇区固有的正交序列，从而在扇区之间使下行信道正交。对于寻呼(paging)信道，一律乘以小区固有(基站固有)的扰频码。对于共享数据信道和层1/层2(L1/L2)控制信道，在进行扩频时，将小区固有(基站固有)的扰频码和正交序列组合后相乘，在不进行扩频时，将较长的扰频序列和小区固有(基站固有)的扰频码组合后相乘。
非专利文献1：NTT DoCoMo，Fujitsu，Mitsubishi Electric Corporation，NEC，Sharp，Toshiba Corporation，R1-060036，“Scrambling Code in E-UTRA downlink”，3GPP TSG-RAN WG1LTE Ad Hoc Meeting，Helsinki，Finland，January 23-25，2006
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于，提供在LTE的OFDM无线接入中的、适合下行链路的更加灵活的扰频方法。
并且，以提供实现这样的扰频方法的基站装置作为课题。
用于解决课题的方案
作为本发明的第1侧面，基站装置包括：
(a)基站固有扰频生成单元，生成用于对下行链路的物理信道进行随机化的基站固有扰频码；
(b)扇区固有正交序列生成单元，生成扇区固有的正交序列；以及
(c)乘法运算控制单元，基于每个物理信道的软合成(soft combining)的需要与否，控制所述基站固有扰频码和所述扇区固有正交序列的乘法运算的需要与否。
在优选结构例子中，所述基站固有扰频码与导频信道相乘，所述乘法运算控制单元的输出与至少包括广播信道、寻呼信道以及L1/L2控制信道的其他物理信道相乘。
在第2侧面中，基站装置包括：
(a)第1基站固有扰频生成单元，生成用于对导频信道进行随机化的第1基站固有扰频码；
(b)第2基站固有扰频生成单元，生成用于对导频信道以外的物理信道进行随机化的第2基站固有扰频码；
(c)扇区固有正交序列生成单元，生成扇区固有的正交序列；以及
(d)乘法运算控制单元，基于每个物理信道的软合成的需要与否，控制所述第2基站固有扰频码和所述扇区固有正交序列的乘法运算的需要与否。
这时，期望所述第1基站固有扰频码和第2基站固有扰频码以一对一的对应关系对应关联。
发明效果
通过对每个物理信道分配最佳的扰频码，从而能够有效地将干扰随机化，并能够应对容量增大。
附图说明
图1是表示在本发明实施方式中，通过下行链路所传输的物理信道和这些信道所应用的扰频码的对应的表。
图2是关于基站固有的扰频码，表示专用于导频信道的专用序列和用于除此以外的物理信道的一般(general)序列的一对一对应关系的图。
图3是说明在本发明实施方式中根据基站固有扰频码生成扇区固有扰频码的处理的图。
图4是表示扰频方法的例子的图。
图5是表示在导频信道以外的物理信道中所应用的一般序列的2维扰频图案(pattern)的生成例子的图。
图6是表示本发明实施方式的基站装置的结构例1的概略方框图。
图7是表示本发明实施方式的基站装置的结构例2的概略方框图。
标号说明
10 基站
11 第1基站固有扰频生成单元(导频信道用)
12 第2基站固有扰频生成单元(其他物理信道用)
13 扇区固有正交序列生成单元
14 MBMS服务固有扰频生成单元
15 多信道复用单元
16 IFFT单元
17 CP附加单元
18 RF发送电路
19 功率放大器
20 天线
22 乘法运算控制单元
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的优选实施方式。在实施方式中，根据下行链路的物理信道的种类，分别分配适合的扰频码。首先，说明在下行链路的扰频中使用的扰频码的种类。在实施方式中，使用基站固有(扇区公共)扰频码、扇区固有扰频码、用户固有扰频码和MBMS(Multimedia BroadcastMulticast Service)固有扰频码。
(1)基站固有(扇区公共)扰频码
基站固有扰频码是对每个基站固有分配的码，作为原则，对一个基站分配一种扰频码。因此，在属于同一基站的扇区之间使用公共的扰频码。
但是，根据运营商(operator)，也容许对一个基站分配多个扰频码。即使在这样的情况下，属于同一基站的任意多个扇区之间也可以使用公共的扰频码。例如，当扇区1～6属于某一基站时，可以在扇区1和3中公共地使用扰频码SC1，在扇区2、4、5、6中公共地使用扰频码SC2。
作为基站固有的扰频码，也可以对导频信道分配与其他信道不同的专用序列。例如，对导频信道使用CAZAC序列(恒幅零自相关序列，ConstantAmplitude Zero Auto-Correlation sequence)，对其他物理信道分配较一般的PN(伪随机噪声)序列。这时，作为基站固有的扰频码，在该基站中使用的CAZAC序列和PN序列以一对一对应方式对应关联。对此将后述。
(2)扇区固有扰频码
是每个扇区不同的固有的扰频码。在实施方式中，处于从基站固有的扰频码派生的关系。例如，通过对基站固有扰频码乘以每个扇区固有的正交序列，从而生成扇区固有的扰频码。
(3)用户固有扰频码
是每个用户终端(ID)固有的扰频码。当其他用户去读相同地点的数据时，防止数据被解调。
(4)MBMS服务固有扰频码
是每个多媒体/广播/组播服务固有的扰频码，用于每个被提供了MBMS服务的一定范围的区域(包括多个基站)中。对MBMS服务边界中的干扰进行随机化。
接着，参照图1依次说明对哪个物理信道应用哪个扰频码。
(1)导频信道
对导频信道分配基站固有的扰频码。这里，导频信道是对每个扇区生成的扇区固有的正交序列。为了导频信道的随机化而提供的基站固有的扰频码可以是专用于导频信道的专用序列，也可以是与其他物理信道公共地使用的一般序列。例如，如图2所示，在导频信道的发送时，对每个基站提供专用序列用于导频信道而进行扰频，对于其他的物理信道，应用一般序列作为扰频码。作为导频信道专用序列，例如可以使用CAZAC序列或者切下其一部分的序列。作为一般序列，例如可以使用PN序列或者切下其一部分的序列。这时，在某一基站中使用的导频信道专用序列(例如CAZAC序列)和一般序列(例如PN序列)为一对一的对应关系。
在图2的例子中，对基站(Node B)#1提供了导频信道专用的CAZAC序列#1和用于除此以外的物理信道的扰频的一般序列(N序列)#1，CAZAC序列#1和PN#1一对一相互关联。同样地，对基站#2提供了导频专用的CAZAC序列#2和一般序列(PN序列)#2，这些序列也一对一对应关联。用户终端(UE)在小区搜索中检测出CAZAC序列#N时，能够由此知道在该基站中使用的一般序列#N。
导频信道专用序列和一般序列具有各自不同的序列长度、重复周期，但序列长度、周期可以相同。
在导频信道的扰频化中，通过分配适合信道估计的专用的序列，能够更可靠地进行对各个用户终端的无线资源的分配。
(2)同步信道
返回到图1，同步信道(SCH)不需要随机化。因此不进行扰频码的乘法运算。
(3)广播信道(BCH)
广播信道(BCH)的扰频，根据在同一基站内是否进行软合成(softcombining)而使用不同的扰频码。软合成是指，对存在于一定区域内(例如基站覆盖的小区内)的用户终端，在OFDM传输的保护间隔(guard interval)的范围内，使从不同的扇区多路径传播的信号合成接收的方法。软合成能够应用在可以从不同的扇区发送同一信号的信道中，所述信道为包含多个扇区中公共的广播信息的广播信道、多个扇区中公共的寻呼信道、传输多个扇区中公共的寻呼指示符的L1/L2控制信道等。
因此，在进行软合成时，使用在进行多路径传播的多个扇区之间公共地使用的基站固有的扰频码。该基站固有的扰频码例如是PN序列等一般序列。此外，这里所说的基站固有的扰频码不一定要是对一个基站提供一个的固有扰频码，也可以是对一个基站提供多个的基站固有的扰频码中的一个。另一方面，在不进行软合成时，为了减少扇区间干扰，乘以扇区固有的扰频码。
软合成的需要与否例如基于用户终端的位置信息进行。当用户终端位于小区或者扇区的边界时，通过小区之间或者扇区之间的干扰，会产生接收质量的劣化。因此，使从多个扇区以不同的路径传播的同一信号在保护间隔的范围内软合成，通过所谓的延迟分集(diversity)实现接收质量的改善。
另外，作为一实施方式，也可以决定对于广播信道不进行软合成，而乘以小区固有的扰频码。
(4)寻呼信道(PCH)
寻呼信道(PCH)也与广播信道同样地，根据在同一基站内有无软合成，改变应用的扰频码。在同一基站内进行软合成时，乘以基站固有的扰频码。该扰频码例如是PN序列等一般序列。在不进行软合成时，以扇区固有的扰频码进行随机化。
另外，作为一实施方式，作为对于寻呼信道进行软合成，可以决定乘以基站固有的扰频码。
(5)L1/L2控制信道
与广播信道或寻呼信道同样地，在同一基站内进行软合成时乘以基站固有的扰频码。在不进行软合成时，使用扇区固有的扰频码。
可是，在扇区之间正交(CDM或FDM)的下行链路的发送中，即使在不进行软合成的情况下，也能够通过基站固有的扰频码进行随机化。
(6)共享(shared)数据信道
对共享数据信道，乘以扇区固有的扰频码或者用户固有的扰频码。
(7)对MBMS信道乘以MBMS服务中固有的扰频码。当进行MBMS服务的区域之间不相邻时，也可以不进行扰频。
图3是表示基站固有的扰频码和扇区固有的扰频码之间的关系的图。如图3(a)所示，各个基站中被提供了该基站所固有的扰频码。在第n号基站中，被提供了基站固有扰频码#n。有M个扇区属于该基站#n。即，扇区固有的扰频码存在M个。在图3(a)的例子中为扇区固有扰频码#n-1、#n-2、...#n-M。
在生成扇区固有扰频码时，如图3(b)所示，对基站#n固有的扰频码#n，乘以各个扇区中固有的正交序列#m(m是1～M为止的自然数)。由此，可得到各个扇区中固有的扰频码#n-m。
图4表示扰频的方法。图4(a)是比特等级(bit level)扰频法，图4(b)是码元等级(symbol level)扰频法。在比特等级扰频法中，对信道编码后的信息比特进行扰频，然后进行数据调制。在该方法中，对信道编码后的二进制(binary)序列乘以扰频码，因此较少的运算量就可以。此外，由于在扰频之后进行调制，因此多值(multilevel)数据调制码元也被随机化。
码元等级扰频法是对进行信道编码、数据调制后的信息比特进行扰频从而生成发送码元的方法。该方法可得到基于CDM(码分复用)的信道间正交。此外，在比特等级扰频法中，通过执行(implement)加以适当的限制，在维持低运算量的基础上，还能够实现与码元等级扰频法等效的正交性。
图5是表示一般序列的2维(时间、频率方向)扰频图案的生成方法的一例的图。在该例子中，在频率方向上配置了40个副载波，以8个OFDM码元为周期构成1无线帧或者1TTI(传输时间间隔)。网状区域表示重复周期，在该例子中1TTI成为重复周期。各个块内的数字表示扰频码的相位。
在图5的例子中，通过在频域循环移位，从而生成一般序列。在删截(puncture)的部位埋入导频信道。该一般序列和所埋入的导频信道的专用序列如上所述那样为一对一对应。
图6是本发明一实施方式的基站装置的概略方框图。在基站装置10中，通过未图示的各个信道生成单元，生成导频信道、同步信道(SCH)、寻呼信道(PCH)、广播信道(BCH)、L1/L2控制信道、共享数据信道、MBMS信道，并通过信道编码单元(未图示)编码。例如，导频信道生成单元(未图示)对每个扇区生成导频信道作为固有的正交序列。
基站装置10包括：生成用于对导频信道进行随机化的第1基站固有扰频码的第1基站固有扰频生成单元11；生成用于对导频信道以外的物理信道进行随机化的第2基站固有扰频码的第2基站固有扰频生成单元12；生成在扇区固有的扰频码的生成中所使用的扇区固有正交序列的扇区固有正交序列生成单元13；生成MBMS服务所固有的扰频码的MBMS服务固有扰频生成单元14。扇区固有扰频码是通过对由第2基站固有扰频生成单元12生成的第2基站固有扰频码乘以由扇区固有正交序列生成单元13生成的正交序列而生成。
在图6的例子中，由第1基站固有扰频生成单元11生成的导频信道专用的第1基站固有扰频码与导频信道相乘。由第2基站固有扰频生成单元12生成的用作一般序列的第2基站固有扰频码与寻呼信道相乘。在该例子中，寻呼信道是需要软合成的信道。
第2基站固有扰频码与由扇区固有正交序列生成单元13生成的扇区固有正交序列相乘，从而生成扇区固有扰频码。该扇区固有扰频码在该例子中与不需要软合成的物理信道即广播信道、L1/L2控制信道、共享信道相乘。
此外，由MBMS服务固有扰频生成单元14生成的MBMS服务所固有的扰频码与MBMS数据信道相乘。
被扰频且被数据调制后的各个信道在多信道复用单元15中被复用为正交的副载波，并被映射到复平面(complex plane)。进而，在IFFT单元16中进行快速傅立叶反变换，在CP赋予单元17中进行CP(cyclic prefix：循环前缀)的赋予，在RF发送电路18中进行向RF信号的变换处理，在功率放大器19中进行放大处理，并从天线20被发送。
通过这样的结构，能够基于软合成的需要与否，以适当的扰频码对各个物理信道进行随机化从而发送到用户终端，并能够有效地减少小区之间或者扇区之间的干扰。
另外，在图6的例子中，使用专用于导频信道的基站固有扰频生成单元11，但不一定要在导频信道用中使用专用序列，也可以与MBMS信道以外的物理信道公共地，使用一般序列的基站固有扰频码。这时，可以去掉图6的第1基站固有扰频生成单元11，而将第2基站固有扰频生成单元12的输出连接到导频信道进行乘法运算即可。
此外，虽然未图示，但也可以是进一步设置用户固有扰频码生成单元，从而根据干扰的程度，对共享数据信道乘以用户固有扰频码的结构。
图7是图6的基站装置10的变形例。基站装置10在乘法运算控制单元22中，基于软合成的需要与否判断，控制基站固有扰频码和扇区固有正交序列的乘法运算的需要与否。不需要软合成的物理信道，对第2基站固有扰频码乘以扇区固有的正交序列，从而生成并输出扇区固有的扰频码。需要软合成的物理信道，不对第2基站固有扰频码乘以正交序列，而是原样输出第2基站固有扰频码。乘法运算控制单元22被描述为单一块，但设置在每个物理信道中。
乘法运算控制单元22的输出分别与寻呼信道、广播信道(BCH)、L1/L2控制信道相乘，从而对这些物理信道进行随机化。
对于共享数据信道，基本上乘以作为第2基站固有扰频码和扇区固有正交序列的乘法运算结果的扇区固有扰频码，但也可以乘以用户固有的扰频码。
以上，基于优选实施方式说明了本发明，但本发明不限于上述的实施例，也包括本领域技术人员可进行的变形和替换。
本国际申请要求基于2006年10月3日申请的日本专利申请2006-272350号的优先权，并将2006-272350号的全部内容引用到本国际申请中。