专利名称：导频序列的分配的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统中用于接入过程的导频序列的分配。具体地，本发明涉 及E-UTRAN(演进的UMTS(全球移动电信系统)地面无线接入网络)中用于随机接入的导 频序列的分配。
背景技术：
E-UTRAN中的随机接入过程类似于WCDMA(宽带码分多址)中的随机接入过程。在 这两种系统中，在第一步骤中用户设备(UE)在接入时隙上发射导频。多个不同的导频序列 已被定义供UE选择用于导频传输。对于E-UTRAN，所谓的Zadoff-Chu序列已被选择。序列 的长度是839个样点，这意味着838个根序列是可用的。取决于定义延迟不确定性的单元 范围，从根序列得到多达64个循环移位的序列。在E-UTRAN FDD (频分双工)系统中，为每个单元分配64个导频序列。为了使系 统信息量最小化，只有根序列标号u0和循环移位增量Ncs以及移动性参数被广播给单元中 的UE。UE通过确定序列uO的可用循环移位并且从连续的根序列继续直到64个序列被收 集来形成完整的64个序列的集合。这个被选择的序列分配系统意味着所要求的是定义根序列的次序。应当将两个问 题考虑在内来决定该排序。第一个问题是序列的立方制系数(cubic metric) (CM)取决于根序列标号而变化。 CM是重要的，因为其定义在UE的典型的非线性发射机被假定时对于达到一定水平的相邻 信道干扰所需要的功率补偿。当CM高时，UE不能以与在低CM的情况下一样高的平均功率 来发射。这意味着覆盖(即可支持的单元半径)取决于根序列而变化。因此，优选的将是 根据CM对根序列排序使得连续的根序列(其被分配到相同的单元)将大致上支持相同的 单元规模。要考虑的第二个问题是所谓的序列限制方案可以完全拒绝对根序列或者其循环 位移中的至少一些的应用。由于在大的频率偏置的情况下Zadoff-Chu序列的特定性质，所 以需要该限制方案，并且该方案将被应用在其中UE可以高的速度移动的单元中。在下文 中，这种单元被称为高移动性单元，并且其中没有应用限制的其他单元被称为低移动性单 元。系统信息中的移动性参数指示该限制是否被使用。该限制为每个根序列定义最大可支 持的单元规模。如果该序列根据高移动性单元的最大可支持的规模被排序，则该序列的重 新使用在存在高和低移动性单元两者的情况下可以被优化在一定规模的高移动性单元中 不可用的这些根序列形成可以有效地被分配给低移动性单元的连续序列的集合。根据CM和根据高移动性单元的最大规模的两个排序系统是相互矛盾的具有近 乎相等的CM的序列可以支持完全不同规模的高移动性单元。
发明内容
本发明旨在实现更灵活的序列分配，其中序列排序的两个准则被考虑在内。
根据本发明，这通过在随附的权利要求中所给出的装置和方法来实现。本发明也 可以被实现为计算机程序产品。根据本发明的示范性实施例，提出了以循环方式的序列分配。这实现了更灵活 的序列分配，其-取决于序列排序和分配方案-可以产生更大的重新使用因子(reuse factor)，即在网络中用于分配的另外的导频的集合。另外，简化了 UE的实现，因为UE需要与838连续的序列的错误情况被消除。根据本发明的另一个示范性实施例，提出了根序列排序方案，其包括步骤(1)根 据CM将序列划分为两个组，(2)根据高移动性单元的被支持的规模将两个组中的序列都分 段或者根据高移动性单元的被支持的规模仅将高CM的组分段，并且(3)根据CM对所述分 段中的序列排序。这种排序方案允许简单和有效的分配，因为提供相等并且最大的无线覆 盖的这些低CM序列可以被分配在连续的序列集合上。另一方面，可以将序列的无线覆盖的 差别考虑在内来进行高CM的序列的分配。为了在本文下面描述的本发明的目的，应当注意的是-装置可以例如是用户借助于其可以接入通信网络的任何装置；这意指移动以及 非移动的装置和网络，与它们所基于的技术平台无关；仅作为例子，注意到根据由第三代合 作伙伴项目3GPP标准化的原则被操作并且举例来说作为UMTS终端而已知的终端特别适合 于结合本发明被使用；-就本发明而言装置可以起客户实体或者服务器实体的作用，或者甚至可以在其 中集成有这两种功能；-可能被实现为软件代码部分并且在服务器/客户实体中之一处使用处理器被运 行的方法步骤是独立于软件代码的并且可以使用任何已知的或者将来被开发的编程语言 来具体说明；-可能在服务器/客户实体中的一个处被实现为硬件部件的方法步骤和/或装置 是独立于硬件的并且可以使用诸如MOS、CMOS、BiCMOS、ECL、TTL等任何已知的或者将来被 开发的硬件技术或者这些硬件技术的任何混合来实现，作为例子使用例如ASIC部件或者 DSP部件；-一般而言，任何方法步骤都适合于被实现为软件或者通过硬件被实现而不改变 本发明的思想；-装置可以被实现为单个的装置，但是这不排除它们以分布式的形式在整个系统 中被实现，只要装置的功能被保持。
图1示出说明根据根序列的第一排序方案的序列的分段的图表；图2示出说明根据根序列的第二排序方案的序列的分段的图表；图3示出说明根据根序列的第三排序方案的序列的分段的图表；图4示出说明根序列的第三排序方案中的序列的CM的图表；图5示出说明根据按照本发明的示范性实施例的根序列的排序方案的序列的分 段的图表；图6示出说明根据本发明的示范性实施例的装置的结构的示意性框图。
图7示出说明根据本发明的示范性实施例的排序方案中的序列的CM的图表。
具体实施例方式在图1所示的第一排序方案中，首先根据增加的CM对序列排序。该序列接着被划 分为具有低于或者高于预先确定的门限例如QPSK (正交相移键控)调制的CM的CM两个集 合。QPSK的CM是适当的比较点，因为它是在E-UTRAN中使用的用于用户数据传输的最低阶 调制。最后，根据高移动性单元的减小的被支持的规模对低CM集合中的序列进行排序， 而根据高移动性单元的增加的被支持的规模对高CM集合中的序列进行排序。图1示出当 第一排序方案被采用时作为序列标号的函数的最大的被支持的循环位移增量Ncs。最大的 Ncs正比于最大的单元规模。作为例子，Ncs被量化为15个值13、26、38、52、64、76、83、104、 119、139、167、209、279、419、839。其最大Ncs = 0的序列标号可以仅在低移动性单元中被 分配。虚线是将序列划分为低和高CM集合的CM界限。通过对第一排序方案进行改动得到图2所示的排序。为了得到图2所示的第二排 序方案，高和低CM集合如上文所描述的那样被形成，但是低CM集合根据高移动性单元的 增加的被支持的规模被排序并且高CM集合根据高移动性单元的减小的被支持的规模被排序。图2示出当用第二排序方案对序列排序时作为根序列标号的函数的最大的循环 位移增量Ncs。最大Ncs正比于单元尺寸。可能的Ncs值被量化为15个值。其最大Ncs = 0的序列标号可以仅在低移动性单元中被分配。虚线是将序列划分为低和高的CM集合的 CM界限。在对于低和高移动性单元两者都需要序列分配的情况下，只有当从未跨CM界限 得到一个单元的序列时，图1和图2的方案才是等效。然而，在CM界限上的序列分配是所 希望的，因为这将带来灵活性并且在一些情况下将也允许所述64个序列的另外的集合。如果在CM界限上的灵活分配被考虑，则图1和2的方案是不同的。在图1的方案 中，在CM界限上的分配可以仅为低移动性单元而被灵活地进行，而在图2的方案中，在CM 界限上的灵活的分配仅对于支持大的高移动性单元的序列是有可能的。根据图3所示的第三排序方案，首先根据高移动性单元的被支持的规模将序列分 段。举例来说，如果可能的Ncs值与图1的方案中假定的一样，第一集合可以包括支持对应 于Ncs = 12或者更小的单元规模的序列。第二集合可以包括支持高达Ncs = 25但不能更 大的单元规模的序列，诸如此类。形成对应于每个被规定的Ncs值的分段仅是例子。举例 来说，在图3中，其最大Ncs为209或者279的序列形成一个集合。接着根据CM对每个集 合的序列排序。优选的方式是随CM减小每隔一个集合并且随CM增加每隔一个集合进行排 序。这产生如图4所示的CM配置。第一实施例根据第一实施例，使序列分配循环。根据E-UTRAN系统，UE通过从被广播的序列 UO开始并且在需要的时候使用连续的序列来形成64个序列的集合。序列号1被看作与序 列号838连续。通过参考图5来描述第一实施例。图1所示的第一排序方案被采用。在高和低移动性单元之间的序列的所希望的划分可以例如由带箭头的线所示出的那样来进行，虚线 标记为高移动性单元中的分配而被保留的序列，而用点划线标记的序列为低移动性单元而 被保留。这些被保留的序列集合应当多大取决于高移动性单元相对于低移动性单元的数 量以及单元规模。让我们也假定Ncs低于167。在没有循环分配的情况下，为高移动性单 元而被保留的序列将形成两个分开的集合并且被分配给一个高移动性单元的根序列将从 低CM的组或者从高CM的组被收集。定义循环分配结合为高移动性单元而被保留的所有序 列举例来说u0 = 838可以被分配到高移动性单元，因为64个序列接着将从根序列838、 1、2、...被收集。在没有循环分配的情况下，序列号838以及具有大的标号的一些其他序 列(取决于Ncs)将不适合于(do for)U0。总而言之，根据第一实施例，用虚线标记的两个 序列集合根据循环分配被结合，用于在CM界限上的分配。如果图2的序列排序方案被使用，循环分配也是有用的，因为UO值838和接近于 其的值是不可能的，除了在非常小的单元中，在所述非常小的单元中64个序列可以从单个 或者若干个根序列中被收集。因此，在第一实施例的情况中，跨CM界限的序列的分配对于支持大的高移动性单 元的序列和可以仅在低移动性单元中被使用的序列两者都是可能的。第一实施例通过允许根序列号838和1被分配在相同的单元中来简化了序列分 配。如果序列像在图1和2所示的第一或者第二排序方案中那样被排序，则这种灵活性在 一些情况下可以产生64个序列的另外的集合。第一实施例没有在任何方面使UE或者基站的实现复杂化。第一实施例实际上简 化了 UE的实现，因为其去除了在包括序列号838的所有循环位移之后UE没有64个序列的 错误情况。图6示出说明根据第一实施例的网络控制装置10、可以起基站作用的装置20以及 起用户设备作用的装置30的示意性框图。装置10、20、30中的每一个包括搜索单元12、22、32，该搜索单元基于指示被排序 的序列的根序列的根序列标号u0、根序列的循环位移增量Ncs以及来自被排序的序列的移 动性参数“Mobility”来搜索特定序列。被排序的序列可以通过排序单元11、21、31产生，所述排序单元11、21、31可以被 设置在装置10、20、30的每一个中。排序单元11、21、31在装置10、20、30的每次启动之后 可以产生被排序的序列。可替换地，排序单元可以被永久存储器(存储单元)14、24、34取 代，其中序列次序仅需要被装载一次或者需要在可能的软件更新期间被装载。根据第一实施例，通过根据低于或者高于预先确定的门限的每个序列的立方制系 数将预先确定的长度和数量的序列划分为包括第一序列的第一集合和包括第二序列的第 二集合并且根据由每个第一序列支持的高移动性单元的被支持的规模对第一序列排序并 且根据由每个第二序列支持的高移动性单元的被支持的规模补充地对第二序列排序来得 到被排序的序列。每个第一序列的立方制系数可以低于预先确定的门限并且每个第二序列的立方 制系数可以高于预先确定的门限。排序单元11可以根据高移动性单元的被支持的规模减 小对第一序列排序并且根据高移动性单元的被支持的规模增加对第二序列排序，如图1所 示或者反之亦然，如图2所示。
被搜索单元12、22、32搜索的特定序列可以包括根序列及其循环位移的集合。搜 索单元12、22、32从由根序列标号UO指示的序列开始对合适的根序列的搜索，如果需要的 话则包括连续的根序列，将根序列的次序(即根序列次序)解释为循环的。装置10还可以包括分配单元13，其基于通信网络中的单元的所要求的被支持的 规模以及所要求的立方制系数来决定根序列标号、循环位移增量以及移动性参数。移动性 参数可以是二进制参数，其中Mobility = 0意味着低移动性单元，并且Mobility = 1意味 着高移动性单元。装置10、20、30之间的信息传输被最小化，如果只有根序列的指示(根序列标号) u0、循环位移增量Ncs以及移动性参数从装置10被发送到装置20并且另外被发送到装置 30。装置20和30之间的连接是空中接口，并且装置20包括发射uO、Ncs以及移动性参数 作为系统信息的一部分的发射机23。装置30的接收机33接收uO、Ncs以及移动性参数。应当注意的是图6所示的装置可以具有用于例如作为网络控制装置、基站和用户 设备工作的另外的功能。此处，使用图6所示的功能块来描述与理解本发明的原理有关的 装置的功能。装置的功能块的布置没有被设想为限制本发明，并且功能可以由一个块来执 行或者进一步被分为子块。第二实施例第二实施例提出了将第一和第三排序方案或者将第二和第三排序方案结合的序 列排序方案。首先，低和高CM集合如图1或者2所示的那样被形成。接着，第三排序方案 独立地被应用于低和高CM集合或者至少被应用于高CM集合根据被支持的单元规模形成 子集合并且每个子集合内部的序列根据CM被排序。结果得到的CM配置在图7中被示出用 于第一和第三排序方案被结合并且子集合被形成用于低和高CM集合两者的情况。第二实施例结合第一和第三排序方案的好处。CM定义了 UE必须应用以保持相邻 信道上足够低的干扰水平的功率补偿如果CM大，则UE必须降低其平均发射功率。另一 方面，如果CM低，UE可以以更高的平均功率发射而不超过相邻信道干扰的限度。然而，UE 不能超过在发射QPSK信号时UE应当支持的24dBm的最大平均功率。换句话说，即使序列 的CM低于QPSK的CM，UE也将不能以大于24dBm的功率发射它。具有比QPSK的CM小的 CM的序列接着可以像在第一排序方案中所进行的一样根据单元规模准则被自由地排序，因 为所有这些序列可以用相同的最大功率被发射。然而，在第一排序方案中，其CM大于QPSK 的CM的序列也仅根据单元规模准则被排序。CM中的差别因此不能被完全用在该组中，因为 连续的序列可能具有相当不同的CM值。如果使用第三排序方案对该组排序，子集合内部的 连续的序列具有大致上相同的CM，即可以近乎相同的最大平均功率发射它们(需要相同的 功率补偿)。第三排序方案的缺点是子集合将具有低CM的序列划分为不相交集(disjoint set)，这对于序列分配不是最优的。独立地处理低CM的序列使这种缺点的影响最小。如上 所述，即使第三排序方案被应用于低CM集合，也没有覆盖增益可以被得到。然而，UE的电池 功率节省的非常微小的可能性可能证明使用第三排序方案对低CM集合排序是合理的。如 果CM低于QPSK的CM，UE至少原则上可以将其功率放大器调节为更加非线性，这将意味着 节省电池功率。参考图6，装置10、20、30的排序单元11、21、31根据低于或者高于预先确定的门限 的每个序列的立方制系数将预先确定的长度和数量的序列划分为包括第一序列的第一集合和包括第二序列的第二集合，根据由每个第一序列支持的高移动性单元的被支持的规模 对第一序列排序，根据由每个第二序列支持的高移动性单元的被支持的规模将第二序列划 分为子集合并且根据每个第二序列的立方制系数对每个子集合内部的第二序列排序，从而 得到被排序的序列。在可替换的方案中，第一序列也根据由每个第一序列支持的高移动性 单元的被支持的规模被划分为子集合并且根据CM对子集合内部的序列排序。每个第一序列的立方制系数可以低于预先确定的门限并且每个第二序列的立方 制系数可以高于预先确定的门限。排序单元11、21、31可以根据高移动性单元的被支持的 规模减小地对第一序列排序。搜索单元12、22和32在如此被排序的序列中搜索。在装置10、20、30的每次启动 之后，排序单元11、21、31可以产生被排序的序列。可替换地，排序单元可以被永久存储器 (存储单元)14、24、34取代，其中序列次序仅需要被装载一次或者需要在可能的软件更新 期间被装载。被搜索单元12、22、32搜索的特定序列可以包括根序列及其循环位移的集合。搜 索单元12、22、32从由根序列标号u0指示的序列开始对合适的根序列的搜索，如果需要的 话则包括连续的根序列。第二实施例与第一至第三排序方案相比没有增加装置10、20、30的复杂度。如果 根据单元规模准则对序列进行排序，则实现是将序列次序存储在UE的永久存储器中。因 此，所有排序方案具有相等的复杂度。应当理解的是CM仅是量化功率补偿需要的性质的例子。本发明同样可适用，如果 像峰均功率比等任何其他测量结果代替CM被用于将功率补偿与根序列相联系。应当理解的是上面的描述是对本发明的示意并且没有被设想为限制本发明。本领 域的技术人员可以想到各种改动和应用而不背离由随附的权利要求所定义的本发明的真 正的实质和范围。
权利要求
一种装置，其包括搜索单元，其被配置用于搜索特定序列的集合，所述特定序列的集合包括根序列及其循环位移的集合，其中所述搜索单元被配置用于从指示被排序的根序列中的根序列的根序列标号开始，包括所述根序列的可用的循环位移，并且如果对于填满所述集合有必要的话则从下一个根序列继续，以循环的方式解释所述被排序的根序列。
2.根据权利要求1所述的装置，其中通过根据每个所述序列的立方制系数以及每个所 述序列支持的高移动性单元的规模对预先确定的长度和数量的序列排序来得到所述被排 序的根序列。
3.根据权利要求2所述的装置，其中通过根据低于或者高于预先确定的门限的每个所 述序列的立方制系数将预先确定的长度和数量的序列划分为包括第一序列的第一集合和 包括第二序列的第二集合，并且根据由每个所述第一序列支持的高移动性单元的被支持的 规模对所述第一序列排序并且根据由每个所述第二序列支持的高移动性单元的被支持的 规模补充地对所述第二序列排序来得到所述被排序的根序列。
4.根据权利要求3所述的装置，其中每个所述第一序列的立方制系数低于所述预先确 定的门限并且每个所述第二序列的立方制系数高于所述预先确定的门限，并且根据所述高 移动性单元的被支持的规模减小来对所述第一序列排序以及根据所述高移动性单元的被 支持的规模增加来对所述第二序列排序，或者反之亦然。
5.一种装置，其包括搜索单元，其被配置用于搜索特定序列的集合，所述特定序列的集合包括根序列及其 循环位移的集合，所述搜索从指示被排序的根序列中的根序列的根序列标号开始，其中通过将预先确定的长度和数量的序列划分为包括具有低于预先确定的门限的立 方制系数的第一序列的第一集合以及具有高于所述预先确定的门限的立方制系数的第二 序列的第二集合，根据由每个所述第二序列支持的高移动性单元的被支持的规模将所述第 二序列划分为子集合并且根据每个所述第二序列的立方制系数对每个所述子集合内部的 所述第二序列排序来得到所述被排序的根序列。
6.根据权利要求5所述的装置，其中根据由每个所述第一序列支持的高移动性单元的 被支持的规模对所述第一序列排序。
7.根据权利要求5所述的装置，其中根据由每个所述第一序列支持的高移动性单元的 被支持的规模将所述第一序列划分为子集合并且根据每个所述第一序列的立方制系数对 每个所述子集合内部的所述第一序列排序。
8.一种方法，其包括搜索特定序列的集合，所述特定序列的集合包括根序列及其循环位移的集合，其中所 述搜索包括从指示被排序的根序列中的根序列的根序列标号开始，包括所述根序列的可用的循环位移；并且如果对于填满所述集合有必要的话则从下一个根序列继续，以循环的方式解释所述被 排序的根序列。
9.根据权利要求8所述的方法，其中通过根据每个所述序列的立方制系数以及每个所 述序列支持的高移动性单元的规模对预先确定的长度和数量的序列排序来得到所述被排序的根序列。
10.根据权利要求9所述的方法，其中通过根据低于或者高于预先确定的门限的每个 所述序列的立方制系数将预先确定的长度和数量的序列划分为包括第一序列的第一集合 和包括第二序列的第二集合，并且根据由每个所述第一序列支持的高移动性单元的被支持 的规模对所述第一序列排序并且根据由每个所述第二序列支持的高移动性单元的被支持 的规模补充地对所述第二序列排序来得到所述被排序的根序列。
11.根据权利要求10所述的方法，其中每个所述第一序列的立方制系数低于所述预先 确定的门限并且每个所述第二序列的立方制系数高于所述预先确定的门限，并且根据所述 高移动性单元的被支持的规模减小来对所述第一序列排序并且根据所述高移动性单元的 被支持的规模增加来对所述第二序列排序，或者反之亦然。
12.一种方法，其包括搜索特定序列的集合，所述特定序列的集合包括根序列及其循环位移的集合，所述搜 索包括从指示被排序的根序列中的根序列的根序列标号开始，其中通过将预先确定的长度和数量的序列划分为包括具有低于预先确定的门限的立 方制系数的第一序列的第一集合以及具有高于所述预先确定的门限的立方制系数的第二 序列的第二集合，根据由每个所述第二序列支持的高移动性单元的被支持的规模将所述第 二序列划分为子集合并且根据每个所述第二序列的立方制系数对每个所述子集合内部的 所述第二序列排序来得到所述被排序的根序列。
13.根据权利要求12所述的方法，其中根据由每个所述第一序列支持的高移动性单元 的被支持的规模对所述第一序列排序。
14.根据权利要求12所述的方法，其中根据由每个所述第一序列支持的高移动性单元 的被支持的规模将所述第一序列划分为子集合并且根据每个所述第一序列的立方制系数 对每个所述子集合内部的所述第一序列排序。
15.一种包括用于处理装置的程序的计算机程序产品，其包括用于在所述程序在所述 处理装置上被运行时执行权利要求8至14中任意一项的步骤的软件代码部分。
16.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中所述计算机程序产品包括计算机可 读介质，所述软件代码部分被存储在所述计算机可读介质上。
17.根据权利要求15所述的计算机程序产品，其中所述程序可直接被装载到所述处理 装置的内部存储器中。
全文摘要
特定序列的集合被搜索，所述特定序列的集合包括根序列及其循环移位的集合，其中从指示被排序的根序列中的根序列的根序列标号开始，所述根序列的可用的循环位移被包括，并且如果对于填满所述集合有必要的话则从下一个根序列继续，以循环的方式解释所述被排序的根序列。
文档编号H04W72/06GK101884186SQ200880119475
公开日2010年11月10日 申请日期2008年6月5日 优先权日2007年10月2日
发明者J·S·科霍南, K·胡利 申请人:诺基亚西门子通信公司