(非专利文献1)花田,新,樋口,佐和橋,“ブロ一ドバンドマルチキヤリアCDMA伝送におけゐ周波数多重同期チヤネルを用いた3段階セルサ一チ特性”,RCS2001-91,2001年7月
(非专利文献2)花田,新,樋口,佐和橋,“ブロ一ドバンドMulti-carrierCDMA伝送におけゐ3段階高速セルサ一チ法およびその特性”,RCS2000-170,2000年11月
(非专利文献3)3GPPP,R1-050673,Drafting groupl,“Text proposal for FDDUL SC-FDMA,FDD DL OFDMA”
具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明的实施方式。另外,在实施方式中,对相同的结构要素附加相同的标号并省略其说明以免重复。
(实施方式1)
如图2所示,实施方式1的基站装置100包括:编码单元105、调制单元110、发送天线数计算单元115、同步用信道生成单元120、导频信号生成单元125、帧形成单元130、加扰单元140、扰码生成单元145以及发送单元150。帧形成单元130包括相当于基站装置100具有的天线数的帧构成单元135。发送单元150包括:IFFT单元155、GI插入单元160以及无线发送单元165。
该基站装置100至少可对应两种通信方式,在本实施方式中,可适用于MIMO(或MISO:多输入单输出)和SISO(单输入单数出)(或SIMO:单输入多输出)。这里,为了简化说明,假设基站装置100所具备的天线数为两根,在进行MIMO通信时利用两根天线,而在进行SISO通信时只利用一根天线。
编码单元105输入发送数据后,进行规定的编码,将编码后的信号输出到调制单元110。
调制单元110输入编码后的信号,对其进行规定的一次调制(一般来说,进行基于QoS或无线信道的状态的一次调制),将调制后的信号输出到帧形成单元130。
发送天线数计算单元115计算用于发送的天线数,将用于发送的天线数信息输出到同步用信道生成单元120、导频信号生成单元125和帧形成单元130。在基站装置100进行MIMO通信时,使用天线数信息为2,在进行SISO通信时,使用天线数信息为1。也就是说,使用天线数信息可作为表示基站装置100所进行的通信方式的“通信方式信息”而利用。
同步用信道生成单元120从发送天线数计算单元115输入通信方式信息(这里为使用天线数信息),生成与通信方式信息对应的同步用信道(SCH序列),将所生成的SCH序列输出到帧形成单元130。具体而言,在本实施方式中,基于通信方式信息(使用两根天线的MIMO通信或者使用一根天线的SISO通信)使用两个不同的SCH序列(SCH1序列和SCH2序列)中的一方,因此,同步用信道生成单元120在输入的通信方式信息表示MIMO通信时,将SCH1序列输出到帧形成单元130,在输入的通信方式信息表示SISO通信时,将SCH2序列输出到帧形成单元130。
导频信号生成单元125输入来自发送天线数计算单元115的通信方式信息(这里为使用天线数信息),输出与通信方式信息对应的数量(使用天线数)的导频信号。具体而言,在通信方式信息表示MIMO通信时,因为MIMO通信必需从一个天线发送一个导频信号,所以导频信号生成单元125将两个不同的导频信号(CPICH1和CPICH2)输出到帧形成单元130,在通信方式信息表示SISO通信时,输出一个导频信号(这里为CPICH1)。其中,在MIMO通信时所输出的导频信号具有彼此正交的图案。
帧形成单元130分别从调制单元110输入调制后的信号,从同步信道生成单元120输入SCH序列,从导频信号生成单元125输入CPICH,并基于来自发送天线数计算单元115的通信方式信息而形成帧。
在实施方式1中,在通信方式信息表示MIMO时,帧形成单元130将SCH1序列插入到帧内。另一方面,在通信方式信息表示SISO时,将SCH2序列插入到帧内。也就是说,根据通信方式(例如,使用天线数)而插入具有不同的信号图案的同步序列(SCH序列)。另外,在通信方式信息表示MIMO时,帧形成单元130将CIPCH1插入到从一方天线发送的帧,并将CIPCH2插入到从另一方天线发送的帧。另一方面,在通信方式信息表示SISO时,形成插入了CPICH1的帧。
也就是说,在基站装置100所利用的通信方式为MIMO通信时,帧形成单元130形成如下的帧,即,插入了与利用的天线数对应的数量且彼此不同的导频信号(CPICH),而且插入了共用的SCH1序列的帧。另一方面,在基站装置100所利用的通信方式为SISO通信时,形成如下的帧,即,插入了一种导频信号(这里为CPICH1),而且插入了与SCH1序列不同的序列即SCH2序列的帧。
具体而言,如图3所示,在MIMO通信方式时,形成在预定的副载波中从帧的开头位置开始按时间轴方向配置了SCH1序列的帧(图3A)。另外,在SISO通信方式时,形成在与MIMO通信方式的帧的副载波相同的副载波中从帧的开头位置开始按时间轴方向配置了SCH2序列的帧(图3B)。另外,在MIMO通信方式时,即使以与SISO通信的帧相同的比例包含CPICH,但是如果从两根天线发送两个帧,则等价于帧中包含SISO通信的帧的两倍的CPICH,所以以图3A的方式表示。换言之,图3A是对从两根天线发送的CPICH进行了时分复用的格式。
然后,在通信方式信息表示MIMO通信时,帧形成单元130将如上所述那样形成的各个帧,输出到不同的加扰单元140(加扰单元140-1和140-2)。另外,在通信方式信息表示SISO通信时,将如上所述那样形成的帧输出到加扰单元140的一方(这里为加扰单元140-1)。
加扰单元140对来自帧形成单元130的帧进行加扰,将加扰后的帧输出到发送单元150。
在发送单元150中,在IFFT单元155进行IFFT,在GI插入单元160插入保护间隔,在无线发送单元165进行上变频等无线处理,然后将该帧通过天线发送出去。
如图4所示,实施方式1的移动台装置200包括:接收控制单元205、无线接收单元210、码元定时检测单元215、GI除去单元220、FFT处理单元225、同步信道相关单元230、同步信道序列复本生成单元235、发送方式/帧定时检测单元240、扰码识别单元245、扰码复本生成单元250、解扰单元255、解码单元260以及CRC检查(循环冗余检查)单元265。
接收控制单元205根据移动台装置200的状态,即,根据是初始小区搜索模式的第几阶段还是通常接收模式等,对来自无线接收单元210和FFT处理单元225的输出信号的输出目的地进行控制。具体而言,向无线接收单元210和FFT处理单元225输出输出目的地命令信号,从而控制来自无线接收单元210和FFT处理单元225的输出信号的输出目的地。发往无线接收单元210的输出目的地命令信号的内容为,在移动台装置200的状态为初始小区搜索模式的第一阶段时,其内容是以码元定时检测单元215为输出目的地,在为第一阶段以外时,其内容是以GI除去单元220为输出目的地。此外,发往FFT处理单元225的输出目的地命令信号的内容为,在为初始小区搜索模式的第二阶段时,其内容是以同步信道相关单元230为输出目的地,在为初始小区搜索模式的第三阶段时,其内容是以扰码识别单元245为输出目的地。另外,在为通常接收模式时,其内容是,以解扰码单元255为输出目的地。
无线接收单元210通过天线接收来自基站装置100的信号,并进行下变频等RF处理。接着,无线接收单元210对来自上述接收控制单元205的输出目的地命令信号所表示的输出目的地,输出RF处理后的信号。
在移动台装置200为初始小区搜索模式的第一阶段时,码元定时检测单元215从无线接收单元210输入RF处理后的信号。码元定时检测单元215取保护间隔相关,利用OFDM码元中的保护间隔的相关特性,检测OFDM码元定时。该OFDM码元定时即为用于进行FFT的FFT窗定时。然后,码元定时检测单元215将检测出的码元定时的结果输出到GI除去单元220,并且将第一阶段结束通知信号输出到接收控制单元205,该信号用于通知检测出了码元定时即小区搜索的第一阶段结束了。
GI除去单元220根据来自码元定时检测单元215的OFDM码元定时,从RF处理后的接收信号中除去保护间隔,并输出到FFT处理单元225。
FFT处理单元225以OFDM码元为单位,输入来自GI除去单元220的除去保护间隔后的接收信号,对该输入信号进行FFT处理。然后,FFT处理单元225将FFT处理后的信号输出到与来自接收控制单元205的输出目的地命令信号对应的输出目的地。具体而言,在当前的移动台装置200的状态为小区搜索的第二阶段时,FFT处理单元225输入意指同步信道相关单元230为输出目的地的输出目的地命令信号,并将FFT处理后的信号输出到同步信道相关单元230。此外,在当前的移动台装置200的状态为小区搜索的第三阶段时,FFT处理单元225输入意指扰码识别单元245为输出目的地的输出目的地命令信号,并将FFT处理后的信号输出到扰码识别单元245。此外,FFT处理单元225在从接收控制单元205输入除了上述的以同步信道相关单元230为输出目的地的输出目的地命令信号以及以扰码识别单元245为输出目的地的输出目的地命令信号以外的输出目的地命令信号时,将FFT处理后的信号输出到解扰单元255。
同步信道相关单元230从FFT处理单元225输入FFT处理后的接收信号,分别提取相当于1帧长度的复用了SCH的副载波信号,进行该提取出的信号与从同步信道序列复本生成单元235输入的两个SCH序列复本(SCH1序列复本和SCH2序列复本)之间的在时间方向上的相关运算,进行同相相加而求相关值。进而,将对每个副载波所获得的相关值,按SCH1序列或SCH2序列在副载波之间进行相关值的功率合成,并将各个码元中的相关值的功率合成结果输出到发送方式/帧定时检测单元240。以下,有时将该功率合成结果称为“SCH1相关值”和“SCH2相关值”。
同步信道序列复本生成单元235生成由系统预先决定的帧同步用信道的SCH序列,并将其作为SCH序列复本输出到同步信道相关单元230。在实施方式1中,有可能从基站装置100发送来的帧中包含两个不同的SCH序列(SCH1序列和SCH2序列),所以同步信道序列复本生成单元235生成SCH1序列和SCH2序列,并将其输出到同步信道相关单元230。
发送方式/帧定时检测单元240从同步信道相关单元230输入在一个帧内的各个码元定时的SCH1序列以及SCH2序列的相关值(功率合成后的值),检测在输入的相关值中可获得最大相关值的定时和SCH序列的类别(即,是SCH1序列还是SCH2序列)。
检测的结果,在SCH1序列的相关值为最大相关值时,发送方式/帧定时检测单元240判定从基站装置100发送来的帧的发送方式为MIMO,并将可获得该最大相关值的定时识别为帧定时。然后,将发送方式信息和检测出的帧定时信息输出到扰码识别单元245和接收控制单元205。
另一方面,检测的结果,在SCH2序列的相关值为最大相关值时,发送方式/帧定时检测单元240判定从基站装置100发送来的帧的发送方式为SISO,并将可获得该最大相关值的定时识别为帧定时。然后,将发送方式信息和检测出的帧定时信息输出到扰码识别单元245和接收控制单元205。
扰码识别单元245从FFT处理单元225输入被配置在帧的开头等预先规定的位置上的CPICH(公共导频信号)。另外,从发送方式/帧定时检测单元240输入通信方式信息和帧定时信息。进而,从扰码复本生成单元250输入扰码复本。
扰码识别单元245根据所输入的帧定时信息,在CPICH的定时使用扰码复本的全部候选和已知的导频信号来取复本相关。
但是,在通信方式信息表示通信方式为MIMO时,在发送端(基站装置100)将相当于发送天线数的CPICH(例如CPICH1或CPICH2)进行正交复用并发送,因此扰码识别单元245对相当于发送天线数的CPICH,取扰码复本的全部候选与已知的导频信号的相关。然后,在有多个CPICH时,将相同的扰码复本的相关值相加。
然后,扰码识别单元245比较扰码复本的全部候选的相关值(在MIMO的情况下,相加后的相关值),并将与最大相关值对应的扰码识别为该进行了搜索的小区的扰码。所识别的扰码被输出到解扰单元255。
扰码复本生成单元250形成扰码复本的全部候选,并将其输出到扰码识别单元245。
解扰单元255从FFT处理单元225输入接收信号。此外,解扰单元255从扰码识别单元245输入扰码。然后,解扰单元255使用该扰码进行接收信号的解扰,并将解扰后的信号输出到解码单元260。
解码单元260输入解扰后的接收信号,进行适当的纠错解码,并将纠错解码结果输出到CRC检查单元265。
CRC检查单元265对来自解码单元的纠错解码结果进行CRC差错检查,在无差错的情况下,判定为完成了初始小区搜索。另一方面,在存在差错的情况下,为了从第一阶段开始重新进行初始小区搜索,CRC检查单元265对接收控制单元205输出CRC差错检查结果。另外,接收控制单元205接收到该存在差错时所输出的CRC差错检查结果后,将意指以码元定时检测单元215为输出目的地的输出目的地命令信号输出到无线接收单元210。
接着,参照图5的流程图,说明移动台装置200的动作。
在步骤ST1001中,移动台装置200的码元定时检测单元215取保护间隔相关,利用OFDM码元中的保护间隔的相关特性,检测OFDM码元定时。此为小区搜索的第一阶段。
在步骤ST1002中,同步信道相关单元230从接收信号中分别提取相当于1帧长度的复用了SCH的副载波信号。
在步骤ST1003中,同步信道相关单元230进行在步骤ST1002中提取出的信号与SCH序列复本之间的相关运算。具体而言,在实施方式1中有可能使用的帧为,在发送端的基站装置100进行MIMO通信时的、在规定的副载波中从帧的开头位置开始按时间轴方向配置了SCH1序列的结构,或者在发送端的基站装置100进行SISO通信时的、在规定的副载波中从帧的开头位置开始按时间轴方向配置了SCH2序列的结构,所以同步信道相关单元230对一个帧的所有码元进行在步骤ST1002中提取出的信号与两个SCH序列复本(SCH1序列复本和SCH2序列复本)的各个复本之间的在时间方向上的相关运算。
在步骤ST1004中,同步信道相关单元230将在步骤ST1003中对每个副载波获得的相关值,按SCH1序列或SCH2序列在副载波之间进行功率合成。
在步骤ST1005中,发送方式/帧定时检测单元240从同步信道相关单元230输入对于一个帧内的各个码元定时的SCH1序列以及SCH2序列的相关值(功率合成后的值),检测在输入的相关值中可获得最大相关值的定时和SCH序列的类别(即,是SCH1序列还是SCH2序列)。
在步骤ST1006中,发送方式/帧定时检测单元240将在步骤ST1005中检测出的可获得最大相关值的定时识别为帧定时。
在步骤ST1007中,发送方式/帧定时检测单元240判定在步骤ST1005中检测出的、获得了最大相关值的SCH序列是否为SCH1序列,即,判定发送端的发送方式。然后,将判定结果作为通信方式信息而输出到扰码识别单元245。
判定的结果,在SCH1序列的相关值为最大相关值时,也就是说,发送方式/帧定时检测单元240所输出的通信方式信息表示通信方式为MIMO时(步骤ST1007:是),扰码识别单元245进行从基站装置100发送来的多个CPICH(在实施方式1为CPICH1和CPICH2)与扰码复本的全部候选之间的相关运算(步骤ST1008)。
在步骤ST1009中,扰码识别单元245将相同的扰码复本的相关值在CPICH之间(在CPICH1与CPICH2之间)相加。这样,在移动台装置200中,能够确定基站装置100所使用的通信方式,结果,能够适当地利用发送来的多于单天线通信的CPICH,并获得相关增益。因此,能够更正确地进行后述的扰码的识别,其结果,能够实现小区搜索的高速化。
判定的结果,在SCH2序列的相关值为最大相关值时,也就是说,发送方式/帧定时检测单元240所输出的通信方式信息表示通信方式为SISO时(步骤ST1007:否),扰码识别单元245进行从基站装置100发送来的CPICH(在实施方式1为CPICH1)与扰码复本的全部候选之间的相关运算(步骤ST1010)。
在步骤ST1011中,扰码识别单元245比较扰码复本的全部候选的相关值(在MIMO的情况下,相加后的相关值),并将与最大相关值对应的扰码识别为进行了搜索的小区的扰码。识别后的扰码被输出到解扰单元255。接着,使用识别后的扰码进行解扰,进行纠错解码和CRC检查,根据CRC检查结果进行验证(verification)。
另外,图3示出OFCDM的帧格式,但并不限于此,也可以是如图6所示的OFDM的帧格式。
还有,在图6A的MIMO小区用发送格式中,将SCH1序列映射到天线#1和天线#2的相同副载波上,但这只不过是规定了SCH1用的副载波,而对SCH1序列的发送方法不设定特别的规定。一般而言,可以利用种种发送方法,例如只从天线#1发送SCH1序列,或者使用按每个TTI或每个帧切换发送天线的TSTD(Time Switched Transmit Diversity)。在本发明中,不规定发送天线间的SCH序列的分配方法,只要使发送SCH1序列的副载波位置共同即可。
另外,在上述说明中,作为通信方式信息利用了使用天线信息,并利用了根据是MIMO通信还是MIMO通信以外的通信而改变所配置的SCH序列的帧,但不限于此,在利用MIMO通信时也可以利用根据所使用的天线数而改变所配置的SCH序列的帧。总之,能够根据在帧中的SCH序列的种类而识别是MIMO通信还是MIMO通信以外的通信,并且同样的MIMO通信中,使用的天线数多少等通信方式的不同即可。
这样,根据实施方式1,在进行多载波通信的基站装置100中设置了:多个天线;发送单元150,通过所述天线发送帧;以及帧形成单元130,形成根据所述多个天线中的用于发送的天线的数量(使用天线信息),所配置的同步序列(SCH序列)不同的帧。
由此,通过在帧的接收端(移动台装置200)中确定该接收帧中的SCH序列的类别,能够确定发送端所使用的天线数。其结果,在基站装置100利用如MIMO通信那样从多个天线发送不同的导频信号的通信方式时,也就是说,利用与SISO通信等只利用一个天线的通信方式相比,所发送的导频信号的数量较多的通信方式时,只要在接收端能够确定其通信方式,就能够在小区搜索的第三阶段使用较多的导频信号来识别基站扰码。因此,能够获得相关增益,所以能够更正确地进行扰码的识别,其结果,能够实现小区搜索的高速化。
另外,根据实施方式1,在进行多载波通信的基站装置100中设置了:多个天线;发送单元150,将帧通过所述天线以MIMO通信或MIMO通信以外的通信方式发送;以及帧形成单元130,形成帧,该帧为根据所述通信方式而所配置的同步序列不同的帧。
另外,根据实施方式1,在使用由基站装置100发送的帧来进行小区搜索的移动台装置200中设置了:无线接收单元210,接收帧,该帧为根据所述基站装置100所使用的天线的数量,所配置的同步序列(SCH序列)不同的帧;同步信道相关单元230,将接收到的所述帧与所述同步序列的全部候选(在本实施方式中为SCH1序列和SCH2序列)依次相乘而取相关;发送方式/帧定时检测单元240,基于由同步信道相关单元230获得的相关值,检测帧定时以及基站装置100所使用的天线的数量;以及扰码识别单元245,基于检测出的所述帧定时和所述天线的数量,从接收到的所述帧中提取导频信号,并使用该导频信号来识别基站扰码。
由此,通过确定接收帧中的SCH序列的类别,能够确定在发送端所使用的天线数。其结果,在基站装置100利用如MIMO通信那样从多个天线发送不同的导频信号的通信方式时,也就是说,利用与SISO通信等只利用一个天线的通信方式相比,所发送的导频信号的数量较多的通信方式时,只要在接收端能够确定其通信方式,就能够在小区搜索的第三阶段使用较多的导频信号来识别基站扰码。因此,能够获得相关增益,所以能够更正确地进行扰码的识别,其结果,能够实现小区搜索的高速化。
另外,根据实施方式1,在使用由基站装置100发送的帧来进行小区搜索的移动台装置200中设置了:无线接收单元210,接收帧,该帧为根据所述基站装置100所使用的通信方式,具体地说,是MIMO通信还是MIMO通信以外的通信方式,所配置的同步序列(SCH序列)不同的帧;同步信道相关单元230,将接收到的所述帧与所述同步序列的全部候选(在本实施方式中,SCH1序列和SCH2序列)依次相乘而取相关;发送方式/帧定时检测单元240,基于由同步信道相关单元230获得的相关值,检测帧定时以及基站装置100所使用的通信方式;以及扰码识别单元245,基于检测出的所述帧定时和所述通信方式,从接收到的所述帧中提取导频信号,并使用该导频信号来识别基站扰码。
(实施方式2)
在实施方式1的帧中,配置了根据基站装置100的发送方式(例如,MIMO通信方式或SISO通信方式)而不同的SCH序列(例如,SCH1序列或SCH2序列)。相对于此,在实施方式2中,由基站装置根据本装置的发送方式改变配置SCH序列的副载波的组合(组:set)而构成帧。也就是说,即使通信方式不同,利用的SCH序列仍相同,但是由于根据通信方式而改变配置它的副载波组,所以通过在帧的接收端确定在接收帧中的被配置SCH序列的副载波组,能够识别发送端的发送方式。
如图7所示,实施方式2的基站装置300包括帧形成单元310,该帧形成单元310包括相当于本装置所具备的天线数的帧构成单元320。
帧形成单元310分别从调制单元110输入调制后的信号,从同步信道生成单元120输入SCH序列,从导频信号生成单元125输入CPICH,并基于来自发送天线数计算单元115的通信方式信息而形成帧。
在实施方式2中,在通信方式信息表示MIMO时,帧形成单元310将SCH2序列配置到副载波的第一组合(组)而插入到帧内。另一方面,在通信方式信息表示SISO时,将SCH2序列配置到副载波的第二组合(组)而插入到帧内。另外,在通信方式信息表示MIMO时,帧形成单元310将CIPCH1插入到从一方天线发送的帧,并将CIPCH2插入到从另一方天线发送的帧。另一方面,在通信方式信息表示SISO时,形成插入了CPICH1的帧。
也就是说,在基站装置300所利用的通信方式为MIMO方式时,帧形成单元310形成如下的帧,即,插入了与利用的天线数对应的数量的且彼此不同的导频信号(CPICH),并将SCH2序列插入到副载波的第一的组合(组)的帧。另一方面,在基站装置300所利用的通信方式为SISO通信时,形成如下的帧,即,插入了一种导频信号(这里为CPICH1),并将SCH2序列插入到副载波的第二组合(组)的帧。
具体而言,如图8所示,在MIMO通信方式时,形成在副载波的第一组合(组)中,从帧的开头位置开始在时间轴方向上配置了SCH2序列的帧(图8A)。另外,在SISO通信方式时,形成在副载波的第二组合(组)中,从帧的开头位置开始在时间轴方向上配置了SCH2序列的帧(图8B)。另外,在该图中,副载波的第一组合(组)由f1、f5、…、f13、…构成,副载波的第二组合(组)由f2、f6、…、f16、…构成。另外,在MIMO通信方式时,即使以与SISO通信的帧相同的比例包含CPICH,但是如果从两根天线发送两个帧,则等价于帧中包含SISO通信的帧的两倍的CPICH,所以以图8A的方式表示。
然后,在通信方式信息表示MIMO通信时,帧形成单元310将如上所述那样形成的各个帧,输出到不同的加扰单元140(加扰单元140-1和140-2)。另外,在通信方式信息表示SISO通信时,将如上所述那样形成的帧输出到一个加扰单元140(这里为加扰单元140-1)。
如图9所示,实施方式2的移动台装置400包括同步信道相关单元410和发送方式/帧定时检测单元420。
同步信道相关单元410从FFT处理单元225输入FFT处理后的接收信号,分别提取相当于1帧长度的复用了SCH的副载波信号,进行该提取出的信号与从同步信道序列复本生成单元235输入的SCH序列复本(这里为SCH2序列复本)之间的在时间方向上的相关运算,进行同相相加而求相关值。进而,对每个副载波所获得的相关值,按各个副载波组进行相关值的功率合成,并将各个码元中的各个副载波组(这里为副载波组1和副载波组2)的相关值的功率合成结果输出到发送方式/帧定时检测单元420。以下,有时将该功率合成结果称为“副载波组1相关值”和“副载波组2相关值”。
发送方式/帧定时检测单元420从同步信道相关单元410输入在一个帧内的各个码元定时的各个副载波组的相关值(功率合成后的值),检测在输入的相关值中可获得最大相关值的定时和副载波组的类别(即,是副载波组1还是副载波组2)。
检测的结果,在副载波组1的相关值为最大相关值时,发送方式/帧定时检测单元420判定从基站装置300发送来的帧的发送方式为MIMO,并将可获得该最大相关值的定时识别为帧定时。然后,将发送方式信息和检测出的帧定时信息输出到扰码识别单元245和接收控制单元205。
另一方面,检测的结果,在副载波组2的相关值为最大相关值时,发送方式/帧定时检测单元420判定从基站装置300发送来的帧的发送方式为SISO,并将可获得该最大相关值的定时识别为帧定时。然后,将发送方式信息和检测出的帧定时信息输出到扰码识别单元245和接收控制单元205。
接着,参照图10的流程图说明移动台装置400的动作。
在步骤ST2001中,同步信道相关单元410从接收信号中分别提取相当于1帧长度的复用了SCH的副载波信号。也就是说,这里提取被包含在副载波组1(MIMO用)和副载波组2(非MIMO用,这里为SISO用)的相当于两个组的副载波信号。
在步骤ST2002中,同步信道相关单元410进行在步骤ST2001中提取出的信号与SCH序列复本的相关运算。具体而言,在实施方式2中有可能使用的帧的结构为,在发送端的基站装置100进行MIMO通信时的、在副载波组1所包含的各个副载波中从帧的开头位置开始按时间轴方向配置了SCH2序列的结构,或者在发送端的基站装置100进行SISO通信时的、在副载波组2所包含的副载波中从帧的开头位置开始按时间轴方向配置了SCH2序列的结构,所以同步信道相关单元410对一个帧的所有码元进行在步骤ST2001提取出的信号与SCH序列复本(这里为SCH2序列复本)之间的在时间方向上的相关运算。
在步骤ST2003中,同步信道相关单元410将在步骤ST2002中对每个副载波获得的相关值,按副载波组进行功率合成。
在步骤ST2004中,发送方式/帧定时检测单元420从同步信道相关单元410输入在一个帧内的各个码元定时的各个副载波组的相关值(功率合成后的值),检测在输入的相关值中可获得最大相关值的定时和副载波组的类别(即,是副载波组1还是副载波组2)。
在步骤ST2005中,发送方式/帧定时检测单元420将在步骤ST2004中检测出的、可获得最大相关值的定时识别为帧定时。
在步骤ST2006中,发送方式/帧定时检测单元420判定在步骤ST2004中检测出的、可获得最大相关值的副载波组是否为副载波组1,即,判定发送端的发送方式。然后,将判定结果作为通信方式信息而输出到扰码识别单元245。
判定的结果,在副载波组1的相关值为最大相关值时,也就是说,发送方式/帧定时检测单元420所输出的通信方式信息表示通信方式为MIMO时(步骤ST2006:是),扰码识别单元245进行从基站装置100发送来的多个CPICH(在实施方式1为CPICH1和CPICH2)与扰码复本的全部候选之间的相关运算(步骤ST1008)。
判定的结果,在副载波组2的相关值为最大相关值时,也就是说,发送方式/帧定时检测单元420所输出的通信方式信息表示通信方式为SISO时(步骤ST2006:否),扰码识别单元245进行从基站装置100发送来的CPICH(在实施方式1为CPICH1)与扰码复本的全部候选之间的相关运算(步骤ST1010)。
另外,图8示出OFCDM的帧格式,但并不限于此,也可以是如图11所示的OFDM的帧格式。
另外,在图11A的MIMO小区用发送格式中,将SCH1序列映射到天线#1和天线#2的相同副载波上,但这只不过是规定了SCH1用的副载波,而对SCH1序列的发送方法不设定特别的规定。一般而言,可以利用种种发送方法,例如只从天线#1发送SCH1序列,或者使用按每个TTI或每个帧切换发送天线的TSTD(Time Switched Transmit Diversity)。在本发明中,不规定发送天线间的SCH序列的分配方法,只要使发送SCH序列的副载波位置共同即可。
另外,在上述说明中,作为通信方式信息利用了使用天线信息,并利用了根据是MIMO通信还是MIMO通信以外的通信而改变配置SCH序列的副载波的帧,但不限于此,在利用MIMO通信时也可以利用根据所使用的天线数而改变配置SCH序列的副载波的帧。总之,能够根据在帧中的配置SCH序列的副载波识别是MIMO通信还是MIMO通信以外的通信,并且同样的MIMO通信中,使用的天线数多少等通信方式的不同即可。
这样,根据实施方式2,在进行多载波通信的基站装置300中设置了:多个天线;发送单元150,通过所述天线发送帧;以及帧形成单元310,形成帧,该帧为根据所述多个天线中的用于发送的天线的数量,被配置同步序列(SCH序列)的副载波不同的帧。
由此,通过在帧的接收端(移动台装置400)中确定该接收帧中被配置SCH序列的副载波,能够确定发送端所使用的天线数。其结果,在基站装置300利用如MIMO通信那样从多个天线发送不同的导频信号的通信方式时,也就是说,利用与SISO通信等只利用一个天线的通信方式相比所发送的导频信号的数量较多的通信方式时,只要在接收端能够确定其通信方式,就能够在小区搜索的第三阶段使用较多的导频信号来识别基站扰码。因此,能够获得相关增益,所以能够更正确地进行扰码的识别,其结果,能够实现小区搜索的高速化。
另外,根据实施方式2,在进行多载波通信的基站装置300中设置了:多个天线;发送单元150,将帧通过所述天线以MIMO通信或MIMO通信以外的通信方式发送;以及帧形成单元310,形成帧,该帧为根据所述通信方式而被配置同步序列(SCH序列)的副载波不同的帧。
另外,根据实施方式2,在使用由基站装置300发送的帧来进行小区搜索的移动台装置400中设置了:无线接收单元210,接收帧,该帧为根据所述基站装置300所使用的天线的数量而被配置同步序列(SCH序列)的副载波不同的帧;同步信道相关单元410,将接收到的所述帧的被配置所述同步序列的副载波的信号与所述同步序列依次相乘而取相关;发送方式/帧定时检测单元420,基于由同步信道相关单元410获得的相关值,检测帧定时以及基站装置300所使用的天线的数量;以及扰码识别单元245,基于检测出的所述帧定时和所述天线的数量,从接收到的所述帧中提取导频信号,并使用该导频信号来识别基站扰码。
由此,通过确定接收帧中被配置SCH序列的副载波,能够确定在发送端所使用的天线数。其结果,在基站装置300利用如MIMO通信那样从多个天线发送不同的导频信号的通信方式时,也就是说,利用所发送的导频信号的数量比SISO通信等只利用一个天线的通信方式较多的通信方式时,只要在接收端能够确定其通信方式,就能够在小区搜索的第三阶段使用较多的导频信号来识别基站扰码。因此,能够获得相关增益,所以能够更正确地进行扰码的识别,其结果,能够实现小区搜索的高速化。
另外,根据实施方式2,在使用由基站装置300发送的帧来进行小区搜索的移动台装置400中设置了:无线接收单元210,接收根据所述基站装置300所使用的通信方式,具体来说,是MIMO通信还是MIMO通信以外的通信方式,而被配置同步序列(SCH序列)的副载波不同的帧;同步信道相关单元410,将接收到的所述帧的被配置所述同步序列的副载波的信号与所述同步序列依次相乘而取相关;发送方式/帧定时检测单元420,基于由同步信道相关单元410获得的相关值,检测帧定时以及基站装置300所使用的通信方式;以及扰码识别单元245,基于检测出的所述帧定时和通信方式,从接收到的所述帧中提取导频信号,并使用该导频信号来识别基站扰码。
(实施方式3)
在实施方式1的帧中,配置了根据基站装置100的发送方式(例如,MIMO通信方式或SISO通信方式)而不同的SCH序列(例如,SCH1序列或SCH2序列)。相对于此,在实施方式3,与实施方式1同样,根据发送方式(例如MIMO通信方式或SISO通信方式)而配置不同的SCH序列(例如SCH1序列或SCH2序列),并且还根据通信方式而变更配置SCH序列的副载波的组合(组),由此构成帧。也就是说,通过根据通信方式而变更所配置的SCH序列的类别以及配置它的副载波组,从而在帧的接收端,通过确定被配置在接收帧内的SCH序列的类别以及副载波组,能够识别发送端的发送方式。
如图12所示,实施方式3的基站装置500包括帧形成单元510,该帧形成单元510包括相当于本装置所具备的天线数的帧构成单元520。
在实施方式3中,在通信方式信息表示MIMO时,帧形成单元510将SCH1序列配置到副载波的第一组合(组)而插入到帧内。另一方面,在通信方式信息表示SISO时,将SCH2序列配置到副载波的第二组合(组)而插入到帧内。另外,在通信方式信息表示MIMO时,帧形成单元510将CIPCH1插入到从一方天线发送的帧,并将CIPCH2插入到从另一方天线发送的帧。另一方面,在通信方式信息表示SISO时,形成插入了CPICH1的帧。
也就是说,在基站装置500所利用的通信方式为MIMO通信时,帧形成单元510形成如下的帧,即,插入了与利用的天线数对应的数目的且彼此不同的导频信号(CPICH),并将SCH1序列插入到副载波的第一组合(组)的帧。另一方面,在基站装置500所利用的通信方式为SISO通信时,形成如下的帧,即,插入了一种导频信号(这里为CPICH1),并SCH2序列被插入到副载波的第二组合(组)的帧。
具体而言,如图13所示,在MIMO通信方式时,形成在副载波的第一组合(组)中,从帧的开头位置开始在时间轴方向上配置了SCH1序列的帧(图13A)。另外,在SISO通信方式时,形成在副载波的第二组合(组)中,从帧的开头位置开始在时间轴方向上配置了SCH2序列的帧(图13B)。另外,在该图中,副载波的第一组合(组)由f1、f5、…、f13、…构成,副载波的第二组合(组)由f2、f6、…、f16、…构成。另外,在MIMO通信方式时,即使以与SISO通信的帧相同的比例包含CPICH,但是如果从两根天线发送两个帧,则等价于帧中包含SISO通信的帧的两倍的CPICH,所以以图13A的方式表示。
然后,在通信方式信息表示MIMO通信时,帧形成单元510将如上所述那样形成的各个帧,输出到不同的加扰单元140(加扰单元140-1和140-2)。另外,在通信方式信息表示SISO通信时,将如上所述那样形成的帧输出到一个加扰单元140(这里为加扰单元140-1)。
如图14所示,实施方式3的移动台装置600包括同步信道相关单元610和发送方式/帧定时检测单元620。
同步信道相关单元610从FFT处理单元225输入FFT处理后的接收信号,并分别提取相当于1帧长度的复用了SCH的副载波信号。然后,同步信道相关单元610进行各个副载波组所包含的各个副载波信号与SCH序列复本的全部候选(这里为SCH1序列复本和SCH2序列复本)之间的在时间方向上的相关运算,进行同相相加而求相关值。具体而言,进行副载波组1所包含的副载波信号与SCH1序列和SCH2序列的各个序列之间的相关运算,并且进行副载波组2所包含的副载波信号与SCH1序列和SCH2序列的各个序列之间的相关运算。
进而,同步信道相关单元610对各个副载波组和各个SCH序列,进行相关值的功率合成,并将各个码元中的各个副载波组(这里为副载波组1和副载波组2)以及各个SCH序列的相关值的功率合成结果输出到发送方式/帧定时检测单元620。
发送方式/帧定时检测单元620从同步信道相关单元610输入在一个帧内的各个码元定时的各个副载波组和各个SCH序列的相关值(功率合成后的值),检测在输入的相关值中可获得最大相关值的定时、副载波组的类别(即,是副载波组1还是副载波组2)以及SCH序列的类别(即,是SCH1序列还是SCH2序列)。
检测的结果,在SCH1序列和副载波组1的相关值为最大相关值时,发送方式/帧定时检测单元620判定从基站装置500发送来的帧的发送方式为MIMO,并将可获得该最大相关值的定时识别为帧定时。然后,将发送方式信息和检测出的帧定时信息输出到扰码识别单元245和接收控制单元205。
另外,检测的结果,在SCH2序列和副载波组2的相关值为最大相关值时,发送方式/帧定时检测单元620判定从基站装置500发送来的帧的发送方式为SISO,并将可获得该最大相关值的定时识别为帧定时。然后,将发送方式信息和检测出的帧定时信息输出到扰码识别单元245和接收控制单元205。
还有,在SCH1序列和副载波组2的相关值,或者SCH2序列和副载波组1的相关值为最大相关值是时,因为不会从本实施方式的基站装置500发送这样组合的帧,所以发送方式/帧定时检测单元620在这个时间点判定小区搜索失败了,并进行控制以进入小区搜索的重试。具体而言,向接收控制单元205输出重试命令信号。
接着,参照图15的流程图说明移动台装置600的动作。
同步信道相关单元610与实施方式2的同步信道相关单元410同样,在步骤ST2001中提取相当于两个组的副载波信号。
在步骤ST3001中,同步信道相关单元610进行在步骤ST2001中提取出的、各个副载波组所包含的各个副载波信号与SCH序列复本的全部候选(这里为SCH1序列复本和SCH2序列复本)之间的在时间方向上的相关运算,进行同相相加而求相关值。具体而言,对一个帧的所有码元,进行副载波组1所包含的副载波信号与SCH1序列和SCH2序列的各个序列之间的相关运算,并且进行副载波组2所包含的副载波信号与SCH1序列和SCH2序列的各个序列之间的在时间方向上的相关运算。
在步骤ST3002中,同步信道相关单元610将在步骤ST3001获得的相关值按各个副载波组和各个SCH序列进行功率合成。然后,将各个码元中的各个副载波组(这里为副载波组1和副载波组2)和各个SCH序列的相关值的功率合成结果输出到发送方式/帧定时检测单元620。
在步骤ST3003中,发送方式/帧定时检测单元620从同步信道相关单元610输入在一个帧内的各个码元定时的各个副载波组和各个SCH序列的相关值(功率合成后的值),检测在输入的相关值中可获得最大相关值的定时、副载波组的类别(即,是副载波组1还是副载波组2)以及SCH序列的类别(即,是SCH1序列还是SCH2序列)。
在步骤ST3004中,发送方式/帧定时检测单元620判定,在步骤ST3003中检测出的副载波组是否为副载波组1。
判定的结果,是副载波组1时(步骤ST3004:是),发送方式/帧定时检测单元620判定在ST3003中检测出的SCH序列是否为SCH1序列(步骤ST3005)。
判定的结果,是SCH1序列时(步骤ST3005:是),发送方式/帧定时检测单元620判定从基站装置500发送来的帧的发送方式为MIMO,并将在ST3003中检测出的、可获得该最大相关值的定时识别为帧定时(步骤ST3006)。然后,将发送方式信息和检测出的帧定时信息输出到扰码识别单元245和接收控制单元205。
判定的结果,不是SCH1序列时(步骤ST3005:否),因为不会从基站装置500发送这样组合的帧,所以发送方式/帧定时检测单元620在这个时间点判定为小区搜索失败了,回到步骤ST1001。
在步骤ST3004中的判定的结果,不是副载波组1时(步骤ST3004:否),发送方式/帧定时检测单元620判定在ST3003中检测出的SCH序列是否为SCH2序列(步骤ST3007)。
判定的结果,是SCH2序列时(步骤ST3007:是),发送方式/帧定时检测单元620判定从基站装置500发送来的帧的发送方式为SISO,并将在ST3003中检测出的、可获得该最大相关值的定时识别为帧定时(步骤ST3008)。然后,将发送方式信息和检测出的帧定时信息输出到扰码识别单元245和接收控制单元205。
判定的结果,不是SCH2序列时(步骤ST3007:否),因为不会从基站装置500发送这样组合的帧,所以发送方式/帧定时检测单元620在这个时间点判定为小区搜索失败了,回到步骤ST1001。
另外,图13示出OFCDM的帧格式,但并不限于此,也可以如图16所示的OFDM的帧格式。
这样,根据实施方式3,在进行多载波通信的基站装置500中设置了:多个天线;发送单元150,通过所述天线发送帧;以及帧形成单元510,形成帧,该帧为根据所述多个天线中的用于发送的天线的数量,所配置的同步序列和被配置同步序列的副载波不同的帧。
由此,通过在帧的接收端(移动台装置600)中确定该接收帧中的SCH序列的种类和被配置同步序列的副载波,能够确定发送端所使用的天线数。其结果,在基站装置500利用如MIMO通信那样从多个天线发送不同的导频信号的通信方式时,也就是说,利用与SISO通信等只利用一个天线的通信方式相比所发送的导频信号的数量较多的通信方式时,只要在接收端能够确定其通信方式,就能够在小区搜索的第三阶段使用较多的导频信号来识别基站扰码。因此,能够获得相关增益,所以能够更正确地进行扰码的识别,其结果,能够实现小区搜索的高速化。
另外,根据实施方式3,在进行多载波通信的基站装置500中设置了:多个天线;发送单元150,将帧通过所述天线以MIMO通信或MIMO通信以外的通信方式发送;以及帧形成单元510,形成帧,该帧为根据所述通信方式,所配置的同步序列和被配置同步序列的副载波不同的帧。
另外,根据实施方式3,在使用由基站装置500发送的帧来进行小区搜索的移动台装置600中设置了:无线接收单元210,接收帧,该帧为根据所述基站装置500所使用的天线的数量,所配置的同步序列(SCH序列)和被配置该同步序列的副载波不同的帧;同步信道相关单元610,将接收到的所述帧的被配置所述同步序列的副载波的信号与所述同步序列的全部候选依次相乘而取相关;发送方式/帧定时检测单元620,基于由同步信道相关单元610获得的相关值,检测帧定时以及基站装置500所使用的天线的数量;以及扰码识别单元245,基于检测出的所述帧定时和所述天线的数量,从接收到的所述帧中提取导频信号,并使用该导频信号来识别基站扰码。
由此,通过确定在接收帧中的SCH序列的种类和被配置同步序列的副载波,能够确定在发送端所使用的天线数。其结果,在基站装置500利用如MIMO通信那样从多个天线发送不同的导频信号的通信方式时,也就是说,利用与SISO通信等只利用一个天线的通信方式相比所发送的导频信号的数量较多的通信方式时,只要在接收端能够确定其通信方式,就能够在小区搜索的第三阶段使用较多的导频信号来识别基站扰码。因此,能够获得相关增益,所以能够更正确地进行扰码的识别,其结果,能够实现小区搜索的高速化。
另外,根据实施方式3,在使用由基站装置500发送的帧来进行小区搜索的移动台装置600中设置了:无线接收单元210,接收帧,该帧为根据所述基站装置500所使用的通信方式,具体来说,是MIMO通信还是MIMO通信以外的通信方式,所配置的同步序列(SCH序列)和被配置该同步序列的副载波不同的帧;同步信道相关单元610,将接收到的所述帧的被配置所述同步序列的副载波的信号与所述同步序列的全部候选依次相乘而取相关;发送方式/帧定时检测单元620,基于由同步信道相关单元610获得的相关值,检测帧定时和基站装置500所使用的通信方式;以及扰码识别单元245,基于检测出的所述帧定时和通信方式,从接收到的所述帧中提取导频信号,并使用该导频信号来识别基站扰码。
另外,在移动台装置600中设置存储单元(未图示),存储所述被配置同步序列的副载波与所述同步序列之间的对应关系,发送方式/帧定时检测单元620在由同步信道相关单元610获得的相关值为最大的、所述副载波和所述同步序列的组合与所述对应关系不一致时,输出小区搜索的重试命令信号。
(实施方式4)
在实施方式1和实施方式3中,使用多个不同的SCH序列,对帧附加了表示通信方式或使用天线数的信息。并且,在所利用的SCH序列完全没有关联性的前提下进行了说明。相对于此,在实施方式4中,利用彼此具有一定的规则性的不同的SCH序列。具体而言,利用改变了SCH序列的码片序列中的一部分相位的、彼此不同的SCH序列。作为具体例,说明将利用该SCH序列的形态适用于实施方式1的情况。
与实施方式1同样,帧形成单元130根据通信方式信息(例如,使用天线数信息),将不同的SCH序列(这里为SCH1序列和SCH2序列)插入到帧内。在本实施方式中,利用改变了SCH序列的码片序列中的一部分相位的、彼此不同的SCH序列。
具体而言,如图17所示,作为SCH1序列,利用的是直接重复了规定的序列(该图中是C1,0…、C1,Na/2:称为基本SCH序列)本身的序列。另一方面,作为SCH2序列,在前半部分利用与SCH1序列相同的上述规定的序列,在后半部分利用改变了该规定的序列的相位的序列。这里,假设对后半部分附加的相位为180度。但是,在区别所使用的天线数时,准备更多的附加相位的模式,例如,在使用天线数为2时附加45度,使用天线数为3时附加90度等,可以使用SCH序列的相位状态而将使用天线数信息附加到帧。
同步信道相关单元230用一个基本SCH序列来进行码片彼此的复数乘法,在码片间进行同相相加时,反转由上述的相位状态的所有候选施加的相位而进行同相相加。由此,用于相关运算的复数乘法次数为与SCH序列只有一个模式时相同,在进行同相相加时,只要进行相当于所有利用天线数模式(在发送天线数为两根时,发送天线数模式只有1或2)的加法即可。因此,只需进行一次复数乘法即相关运算的主要部分即可,从而即使与SCH序列为一个模式的情况相比时也能够在几乎不增加运算量的情况下判定是MIMO通信还是MIMO通信以外的通信,或者判定利用天线数。
然后,同步信道相关单元230将获得的相关值和此时的相位信息输出到发送方式/帧定时检测单元240。
发送方式/帧定时检测单元240检测可获得最大相关值的相位信息,将与该相位信息对应的发送方式信息(例如,使用天线数信息)输出到扰码识别单元245。
扰码识别单元245与发送方式信息(例如,使用天线数信息)对应地接收CPICH,进行扰码识别。
另外,在图17中,在生成的同步序列的后半部分加载表示了MIMO通信或MIMO通信以外的通信的相位信息,但也可以在前半部分进行上述操作。另外,为了简化,后半序列是对前半序列乘以了相位信息的序列,但不限于此,也可以通过是否对相同的基本SCH序列的后半部分乘以相位信息,来表现MIMO通信或MIMO通信以外的通信。
另外,如上所述,除了表示MIMO通信或MIMO通信以外的通信,例如还可以将发送天线数本身变换为相位信息来表现发送天线数。例如,发送天线数的候选为一根、两根、三根、四根(即,等价于CPICH有一个、两个、三个、四个)的四种时,与后半部分相乘的相位信息分别与0、π/2、π、3π/2对应即可。总之,通过相位信息得知CPICH的数量的结构即可。
根据实施方式4,基站装置(100、500)中设置了:多个天线;发送单元150,通过所述天线发送帧;以及帧形成单元(130、510),形成帧,该帧为根据所述多个天线中的用于发送的天线的数量,所配置的同步序列不同的帧,所述帧形成单元(130、510)在所述所配置的同步序列根据所述用于发送的天线的数量而不同时,形成所述同步序列所包含的码片序列的一部分相位根据所述天线的数量而不同的帧。
由此,即使同步序列的候选增加,也能够抑制接收端的运算处理量的增加而确定利用天线数。
另外,基站装置(100、500)中设置了:多个天线;发送单元150,通过所述天线发送帧;以及帧形成单元(130、510),形成帧,该帧为根据所述基站装置(100、500)所使用的通信方式,具体地说,是MIMO通信还是MIMO通信以外的通信方式,所配置的同步序列不同的帧,所述帧形成单元(130、510)在所述所配置的同步序列根据所述通信方式而不同时,形成所述同步序列所包含的码片序列的一部分相位根据通信方式而不同的帧。