JP2009005156A - 通信システム、受信装置及び同期検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】断続的な複数の周波数帯域に渡って、有効な周波数検出を高速に実現する。
【解決手段】複数の断続的な周波数帯域（チャネルバンド）に渡って有効周波数の同期検出を行う場合で、且つ、有効周波数の存在確率が高い周波数から低い周波数へ優先順位をつけて有効周波数検出を行う際、複数のチャネルバンドに渡って優先順位の高い周波数を全て同期検出した後に、優先順位の低い周波数を同期検出する事によって、同期検出を高速化する。
【選択図】図２（ａ）

Description

本発明は、情報を送受信するための有効な周波数を複数の候補周波数の中から検出する通信システム、受信装置及び同期検出方法に関する。

従来より、携帯端末等の移動局を用いた通信システムにおいては、基地局から移動局へ送信される下り信号の周波数として複数の周波数が定義される。そして、これら複数の周波数の中から１つ、あるいは複数が選択され、選択された周波数を用いて下り信号が送信される。

図１８（ａ）は、従来の周波数領域検索であるバンドサーチを説明するために周波数領域を模式的に示す図である。

例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式の規格である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）においては、図１８（ａ）に示すように、２１１０ＭＨｚから２１７０ＭＨｚの間の両端の２．５ＭＨｚを除いた周波数領域にて２００ｋＨｚ間隔でラスター（Raster）と呼ばれる２７６個の周波数が設定される。そして、設定された周波数の中から有効周波数が選択され、選択された有効周波数を中心とする送信帯域を用いて下り信号が送信される。なお、ラスターは、システムの送信帯域の中に中心周波数を配置する最小単位として定義されている。

また、移動局は、電源投入時あるいは圏外検出時に、候補となる周波数から有効周波数を検出し、さらに基地局との間にて同期を確立する。この有効周波数を検出する処理はバンドサーチ処理と呼ばれている。有効周波数の検出には、同期信号と呼ばれる既知の信号を用いる場合がある。このバンドサーチ処理を高速化する方法として、隣接する複数の周波数をブロック化する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、３ＧＰＰのＲｅｌｅａｓｅ７では、オペレータが所有する周波数帯域内で、狭帯域から広帯域まで複数の送信帯域幅（１．２５，２．５，５，１０，１５，２０ＭＨｚ）を設定可能とすることが検討されている（例えば、非特許文献１ 7.1.1章参照）。

さらに、このような複数の帯域幅を設定可能なシステムに関して、複数の帯域幅の中心周波数を一致させ、且つその中心周波数はラスターの整数倍とし、同期信号（ＳＣＨ：Synchronization channel）を中心の帯域に配置することが提案されている（例えば、非特許文献２参照。）。

さらに、従来法として、通信に利用する周波数に優先順位が付けられているシステムがある。優先順位が高い周波数は、有効周波数の検出確率が高い周波数であるため、優先順位の高い周波数から順次検出試行する事で有効周波数検出を早める事が出来る（例えば、特許文献２及び３参照。）。

一方で、３ＧＰＰのＲｅｌｅａｓｅ７、３ＧＰＰ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）、ＷｉＭＡＸも含めて近年、マルチパス耐性の優れたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）／ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）が移動通信で用いられる傾向にある。その際、サブキャリア間隔などのパラメータはフェージング耐性を考慮して設定されるため、サブキャリア間隔がラスターの整数倍にならないこともあり、バンドサーチ処理や同期処理の簡略化が困難となる。

さらに、３ＧＰＰのＲｅｌｅａｓｅ７及びＬＴＥでは、断続的な周波数帯であるチャネルバンドが多く定義されている。これは、国によってサービスの提供できる周波数帯が異なるためである。国際ローミングにおいては、端末はこれら多数のチャネルバンドを対象にバンドサーチを行う必要があり、演算時間と消費電力とが大きくなる問題がある（例えば、非特許文献３参照。）。

図１８（ｂ）は、従来法による複数チャネルバンドのバンドサーチの一例を示す図である。

図１８（ｂ）に示すように従来法による複数チャネルバンドのバンドサーチにおいては、まず、チャネルバンド１のサーチ帯域を２００ｋＨｚ間隔でバンドサーチし、検出しないと次にチャネルバンド２を２００ｋＨｚ間隔でバンドサーチする。
特開２００３−２４４０８３号公報 特許第２８１４７８２号公報 特開昭６３−１５８９２６号公報 3GPP TR 25.814.V1.1.1 (2006-2) Physical Layer Aspects for Evolved UTRA (Release 7) 3GPP R1-060311 SCH Structure and Cell Search Method for E-UTRA Downlink 3GPP TR 25.104.V7.6.0 (2007-3) Base Station (BS) radio transmission and reception (FDD) (Release 7) 5章

しかしながら、上述した方法においては、設定された多数の候補周波数について有効波の有無を順次検索しているため、有効周波数を検出するバンドサーチ処理に要する時間が長くなってしまうという問題点がある。

また、多数の周波数について有効波の有無を順次検索するのに演算量が多く必要であり、さらに伝送方式としてＯＦＤＭを用いる場合、サブキャリア間隔がラスターの整数倍でないと、候補となる周波数ごとの演算において中間結果などを相互に参照できないため、演算量を削減できず、それにより、バンドサーチ処理に要する消費電力が大きくなってしまうという問題点がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、複数チャネルバンドの検出においても有効な周波数検出処理を高速に実現することができる通信システム、受信装置及び同期検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
同期確立するための同期信号を送信する送信装置と、前記同期信号を検出する事によって同期確立する受信装置とを有してなる通信システムにおいて、
前記受信装置は、断続的な複数の周波数帯域に渡って、前記同期信号の検出を、有効周波数の存在確率の高い周波数から低い周波数へ順次移行して試行することを特徴とする。

以上説明したように本発明においては、断続的な複数の周波数帯域に渡って、同期信号の検出の試行を行う場合、受信装置にて、同期信号の検出の試行を行う周波数を複数の周波数帯域のそれぞれの有効周波数の存在確率の高い周波数の同期信号を検出した後に、順次、有効周波数の存在確率の低い周波数の同期信号を検出することによって、複数の周波数帯域に渡って有効な周波数検出処理を高速に実現することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の通信システムの実施の一形態を示す図である。

本形態は図１に示すように、送信装置である送信機１と、送信機１と通信を行う受信装置である受信機２とから構成されている。さらに、送信機１は、同期信号生成部３と、同期信号送信部４とから構成されている。また、受信機２は、同期信号検出部５と、周波数制御部６とから構成されている。同期信号生成部３は、送信機１と受信機２との間にて同期をとるための同期信号を生成する。同期信号送信部４は、同期信号生成部３にて生成された同期信号を受信機２へ送信する。周波数制御部６は、送信機１から送信された同期信号を検出するための周波数を同期信号検出部５へ出力する。同期信号検出部５は、周波数制御部６から出力された周波数を用いて同期信号を検出し、その検出結果を周波数制御部６へ通知する。

図２（ａ）は、図１に示した形態における同期チャネルの並列バンドサーチを説明するためのフローチャートである。

これは、有効周波数の存在確率に基づいて優先順位１〜Ｉの周波数を設定している場合において、断続的な複数の周波数帯域であるチャネルバンドの、チャネルバンド１からＨをバンドサーチする例である。このとき、有効周波数の存在確率に基づいて優先順位１〜Ｉの周波数を設定しているが、各チャネルバンドにおける優先順位１〜Ｉの周波数の合計は、各チャネルバンドにおける有効周波数が存在し得る全周波数の個数に等しい。

まず、ステップＳ５１にて、変数ｉが初期値である０に設定され、ステップＳ５２にて、変数ｈが初期値である０に設定される。そして、ステップＳ５３にて、チャネルバンド１内の優先順位１の周波数のバンドサーチ（同期検出試行）が行われる。ここで有効周波数が検出された場合、処理は終了するが、付加的な機能としてステップＳ６４でチャネルバンド（ｈ＋１）を特定する事もできる。

一方、ステップＳ５３にて有効周波数が検出されない場合、Ｈ個の全てのチャネルバンドで優先順位１の周波数のバンドサーチが終了したかどうかがステップＳ５４にて判断される。終了していないと判断された場合、ステップＳ５５にて次のチャネルバンドに移り、上述したステップＳ５３のチャネルバンド２の優先順位１のバンドサーチを行う。

一方、ステップＳ５４でＨ個全てのチャネルバンドの優先順位１の周波数のバンドサーチが終了したと判断されると、Ｉ個全ての優先順位の有効周波数のバンドサーチが終了したかどうかがステップＳ５６にて判断される。Ｉ個全ての優先順位の有効周波数のバンドサーチが終了していないと判断されると、ステップＳ５７にて次の優先順位に移り、上述したステップＳ５２にて、変数ｈが初期値である０に設定され、ステップＳ５３でチャネルバンド１内の優先順位２の周波数のバンドサーチを行う。

一方、ステップＳ５６でＩ個全ての優先順位の周波数のバンドサーチが終了したと判断されると、全チャネルバンド内に有効周波数が存在しないと判断される。

また、ステップＳ６４にて特定したチャネルバンド情報を利用して、チャネルバンドを固定してその中で、より詳細に全優先順位の全優先順位の周波数のバンドサーチを行う事や、予め記憶しているチャネルバンド情報と地域情報の関連から国などの地域情報を特定することもできる。

図２（ｂ）は、図２（ａ）の応用例を示すフローチャートである。

ステップＳ５１〜Ｓ５５及びステップＳ６４の動作は図２（ａ）と同じである。

ステップＳ５４にてＨ個全てのチャネルバンドの優先順位１の周波数のバンドサーチが終了したと判断されると、Ｉ個全ての優先順位の有効周波数のバンドサーチが終了したかどうかがステップＳ５６にて判断される。Ｉ個全ての優先順位の有効周波数のバンドサーチが終了していないと判断されると、ステップＳ５８にて次の優先順位２に移る。このときｈ＝Ｈ−１なので、ステップＳ５９にてチャネルバンドＨ内の優先順位２の周波数のバンドサーチが行われる。ここで有効周波数が検出された場合、ステップＳ６５にてチャネルバンド（ｈ＋１）が特定され、処理は終了する。

一方、ステップＳ５９にて有効周波数が検出されない場合、Ｈ個の全てのチャネルバンドで優先順位２の周波数のバンドサーチが終了したかどうかがステップＳ６０にて判断される。Ｈ個の全てのチャネルバンドで優先順位２の周波数のバンドサーチが終了していないと判断された場合、ステップＳ６１にてｈを１減らして次のチャネルバンドに移り、ステップＳ５９でチャネルバンドＨ−１の優先順位２の周波数のバンドサーチが行われる。

一方、ステップＳ６０でＨ個全てのチャネルバンドの優先順位２の周波数のバンドサーチが終了したと判断されると、Ｉ個全ての優先順位の有効周波数のバンドサーチが終了したかどうかがステップＳ６２にて判断される。Ｉ個全ての優先順位の有効周波数のバンドサーチが終了していないと判断された場合、ステップＳ６３にて次の優先順位３に移る。このときｈ＝０なので、ステップＳ５３ではチャネルバンド１内の優先順位３の周波数のバンドサーチが行われる。

一方、ステップＳ６２でＩ個全ての優先順位の周波数のバンドサーチが終了したと判断されると、全チャネルバンド内に有効周波数が存在しないと判断される。

この方法においては、図２（ｂ）では、（ａ）と比較してｈの初期化を度々行わないことから検出試行するチャネルバンドの変更頻度が少ないという利点がある。

また、ステップＳ６４もしくはステップＳ６５にて特定したチャネルバンド情報を利用して、チャネルバンドを固定してその中で、より詳細に全優先順位の周波数のバンドサーチを行う事や、予め記憶しているチャネルバンド情報と地域情報の関連から国などの地域情報を特定することもできる。

図３は、本発明の一形態として図１に示した形態におけるチャネルバンド１とチャネルバンド２の並列サーチを説明するために周波数領域を模式的に示す図である。このとき、優先順位のあるバンドサーチの一例として、段階バンドサーチ法を用いている。

図３に示すように、受信機２の周波数制御部６は、同期信号の検出を行うための候補周波数を、チャネルバンド１とチャネルバンド２内で粗く間引いたものから間引かないものへ順次段階的に切り替えながら出力し、チャネルバンド１とチャネルバンド２の間の周波数帯はバンドサーチしない。

図３において、（ａ）は同期検出の第１段階目で試行を行う優先順位の高い候補周波数を示し、以降、（ｂ）は第２段階目、（ｃ）は第３段階目の候補周波数を示す。段階が進み優先順位が低くなるほど候補周波数の間隔は狭くなる。

チャネルバンド１とチャネルバンド２の間の周波数帯はバンドサーチしない。

送信機１においては、受信機２の周波数制御部６が出力する周波数の早い段階のものに同期信号を乗せるように同期信号送信部４の送信周波数が設定される。それによって、早い段階の有効周波数存在確率を上げる。

また、送信機１の同期信号生成部３にて生成される同期信号は、時間軸上で同じパターンを繰り返すものか、または送受信間で既知の信号であれば良い。また、受信機２の同期信号検出部５は、同期信号が時間軸上で同じパターンが繰り返される場合、遅延検波により検出し、同期信号が既知のパターンであれば同期検波により検出を試みる。また、同期信号およびその検出部の構成は、本発明の効果を限定するものではなく、どのような方法であってもかまわない。

また、特許公開２００３−２４４０８３号公報に記載されているように、サーチ周波数帯域を複数のブロックに分けて電力検出を行い、電力検出された帯域に絞って本発明の方法でバンドサーチ処理を行っても良い。

以下に、図１に示した通信システムにおける同期検出方法について説明する。

図４は、図１に示した通信システムの受信機２における段階バンドサーチ法における同期検出方法を説明するためのフローチャートである。

チャネルバンド１とチャネルバンド２を並列サーチする場合の例を示す。このとき、優先順位のあるバンドサーチの一例として、段階バンドサーチ法を用いている。

ここで、ＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ）を第ｋ＋１段階のバンドサーチにおける受信側周波数変更量（バンドサーチステップ）とし、表１に示すように定義する。

まず、ステップＳ１にて変数ｋが初期値である０に設定され、チャネルバンド１において、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅の優先順位の高い受信側候補周波数に対して同期検出がステップＳ２にて行われる。有効周波数が検出されたかどうかがステップＳ３にて判断され、検出された場合、処理は終了する。

一方、有効周波数が検出されない場合、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅のバンドサーチによる次の受信側候補周波数がチャネルバンド１内に存在するかどうかがステップＳ４にて判断される。つまり、簡単な例を挙げて具体的に説明すると、有効周波数の同期検出を行うサーチ周波数帯域が、２０００ＭＨｚ〜２００５ＭＨｚである場合、最初に同期検出を行った候補周波数が２００３．２ＭＨｚであるとすると、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅は３．２ＭＨｚであるため、次の候補周波数が２００６．４ＭＨｚとなり、周波数帯域を超えてしまい、次の候補周波数が存在しないこととなる。なお、ここで挙げた例は、説明の便宜上、設定した値を使用しており、現実に用いられる値ではない。

ステップＳ４にて、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅のバンドサーチによる次の候補周波数が存在すると判断された場合、次の候補周波数がステップＳ５にて設定され、ステップＳ２の同期検出が行われる。

また、ステップＳ４にて、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅のバンドサーチによる次の候補周波数が存在しないと判断された場合、つまり、チャネルバンド１において、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅のバンドサーチによる有効周波数の検出処理が終了したと判断された場合、次に、チャネルバンド２に移る。

チャネルバンド２において、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅の受信側候補周波数に対して同期検出がステップＳ６にて行われる。そして、有効周波数が検出されたかどうかがステップＳ７にて判断される。有効周波数が検出された場合、処理は終了する。

一方、有効周波数が検出されない場合、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅のバンドサーチによる次の受信側候補周波数がチャネルバンド２内に存在するかどうかがステップＳ８にて判断される。

ステップＳ８にて、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅のバンドサーチによる次の候補周波数が存在すると判断された場合、次の候補周波数がステップＳ９にて設定され、ステップＳ６の同期検出が行われる。

また、ステップＳ８にて、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅のバンドサーチによる次の候補周波数が存在しないと判断された場合、つまり、チャネルバンド２において、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）幅のバンドサーチによる有効周波数の検出処理が終了したと判断された場合、全てのチャネルバンドにおける第１段階のバンドサーチが終了したので、全ての段階のバンドサーチが終了したかどうか、ＢＳＳ＿ＵＥ（０）の値とラスターの値とがステップＳ１０にて比較される。ここでラスターの値は、２００ｋＨｚとする。また、ＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ）の値は、ラスターの値の整数倍となっている。

ＢＳＳ＿ＵＥ（０）の値がラスターの値よりも大きな値であるため、ステップＳ１１にてｋ＝ｋ＋１とし、次段階であるＢＳＳ＿ＵＥ（１）についてステップ２からＢＳＳ＿ＵＥ（０）における処理と同様の処理が行われる。

いずれかのＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ）において有効周波数が検出されない限り、ＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ）の値がラスターの値以下になるまでステップＳ２〜Ｓ９の処理が行われる。図３にて説明したように、受信側周波数変更量を大きな値から小さな値へ、つまり、候補周波数を既定の周波数帯域の内で粗く間引いたものから間引かないものへ順次段階的に切り替えながら、チャネルバンド１及びチャネルバンド２内の同期検出が行われることとなる。ＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ）の値がラスターの値以下になっても有効周波数が検出されない場合は、チャネルバンド１及びチャネルバンド２内に有効周波数が存在しないと判断される。

図５は、図４に示したフローチャートの破線で示す各チャネルバンドの第ｋ段階バンドサーチをさらに具体化したフローチャートである。

ここで、同期信号の帯域幅をＳＣＨ＿ＢＷとする。また、有効周波数を検出する各チャネルバンドのサーチ周波数帯域の下限周波数をｆ＿Ｌとし、上限周波数をｆ＿Ｈとする。また、図５に示したＦ，Ｇ，Ｊは、チャネルバンド１の場合は、図４に示したＡ，Ｂ，Ｃの矢印とそれぞれ一致し、また、チャネルバンド２の場合はＣ，Ｄ，Ｅの矢印とそれぞれ一致する。

まず、図５にはないが、図４のステップＳ１において、式１に示すように、変数ｋが初期値である０に設定され、最大バンドサーチステップＢＳＳ＿ＵＥ（０）から同期検出が開始される。

各チャネルバンドの第ｋ＋１段階のバンドサーチはＦから始まり、ステップＳ２２にて式２を用いてＮｔｍｐが計算される。ここで[]は[]内の値の小数点以下を切り捨てるものとする。

そして、ステップＳ２３にて式３によって、（ｆ＿Ｌ＋ＳＣＨ＿ＢＷ／２）と（Ｎｔｍｐ×ＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ））とが比較される。

ステップＳ２３にて、（ｆ＿Ｌ＋ＳＣＨ＿ＢＷ／２）と（Ｎｔｍｐ×ＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ））とが等しくはないと判断された場合、ステップＳ２４にて式４の計算が行われる。

ここで、式２、式３及び式４の計算の結果、式２の［］内に少数点以下の値が存在する場合、切り上げる動作を行う。

そして、式５によって、（ｆ＿Ｈ−ＳＣＨ＿ＢＷ／２）と（Ｎｔｍｐ×ＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ））とが比較され、バンドサーチを行う候補周波数が、ｆ＿Ｈに対してＳＣＨ＿ＢＷ／２の余裕を持つ値以下かどうかがステップＳ２５にて判断される。

また、ステップＳ２３にて、（ｆ＿Ｌ＋ＳＣＨ＿ＢＷ／２）と（Ｎｔｍｐ×ＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ））とが等しいと判断された場合は、ステップＳ２４の処理は行われず、ステップＳ２５の処理が行われる。

ステップＳ２５にて、（Ｎｔｍｐ×ＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ））が（ｆ＿Ｈ−ＳＣＨ＿ＢＷ／２）以下であると判断された場合、ステップＳ２６にて式６にしたがって候補周波数ｆ（ｋ，Ｎｔｍｐ）が計算される。

そして、式６にしたがって計算された候補周波数ｆ（ｋ，Ｎｔｍｐ）に対してステップＳ２７にて同期検出が行われ、同期が検出されたかどうかがステップＳ２８にて判断され、検出された場合、バンドサーチ処理は終了する。

一方、ステップＳ２８にて同期が検出されなかった場合は、ステップＳ２９にて式７にしたがってＮｔｍｐの値を１増加させ、再度ステップＳ２５の処理が行われる。

また、ステップＳ２５にて、（Ｎｔｍｐ×ＢＳＳ＿ＵＥ（ｋ））が（ｆ＿Ｈ−ＳＣＨ＿ＢＷ／２）よりも大きな値であると判断された場合は、Ｊに抜けて、次のチャネルバンドもしくは図４のステップＳ１０に出力される、ステップＳ１１において、ｋの値が更新され再度ステップＳ２２の処理を行う。

図６は、図５に示したフローチャートを用いて説明した段階バンドサーチ処理を模式化した図である。ここでは、簡単のため１つのチャネルバンドのサーチ帯域の検出について詳細に述べている。

図６（ａ）は、段階バンドサーチ処理の１段階目において同期検出が行われる候補周波数を示す。１段階目は、サーチ周波数帯域（ｆ＿Ｌ〜ｆ＿Ｈ）の上限と下限とにそれぞれＳＣＨ＿ＢＷ／２の余裕を持った範囲内に存在する候補周波数ｆ（０，０）とｆ（０，１）との同期検出が行われる。この時、ｆ（０，１）とｆ（０，０）の差はＢＳＳ＿ＵＥ（０）である。

図６（ｂ）は、段階バンドサーチ処理の２段階目において同期検出が行われる候補周波数を示す。２段階目では、ＢＳＳ＿ＵＥ（１）分、離れた候補周波数はサーチ周波数帯域内に、ｆ（１，０）〜ｆ（１，３）の４個が存在するが、破線矢印で示すｆ（１，１）及びｆ（１，３）は１段階目で既に同期検出を試み、検出されなかった周波数のため、再度同期検出処理は行われない。

同様に、図６（ｃ）は、段階バンドサーチ処理の３段階目において同期検出が行われる候補周波数を示す。３段階目では、ＢＳＳ＿ＵＥ（２）分、離れた候補周波数はサーチ周波数帯域内に、ｆ（２，０）〜ｆ（２，７）の８個が存在するが、破線矢印で示すｆ（２，０）、ｆ（２，２）、ｆ（２，４）、ｆ（２，６）は１段階目及び２段階目で既に同期検出を試み、検出されなかった周波数のため、再度同期検出処理は行われない。

同様に、図６（ｄ）は、段階バンドサーチ処理の５段階目において同期検出が行われる候補周波数を示す。このとき、ＢＳＳ＿ＵＥ（４）はＲａｓｔｅｒと等しいため、従来と同様にラスターの精度でバンドサーチをすべて実行することができる。

ここでは、簡単のため１つのチャネルバンドのサーチ帯域の検出について述べた。複数のチャネルバンドにまたがる場合は、図３に示すように、第１段階のチャネルバンド１内の候補周波数（＃１，＃２）を同期検出した後、第１段階のチャネルバンド２内の候補周波数（＃３，＃４）を同期検出する。次に第２段階のチャネルバンド１内の候補周波数（＃５，＃６）を同期検出した後、第２段階のチャネルバンド２内の候補周波数（＃７，＃８）を同期検出する。次に第３段階のチャネルバンド１内の候補周波数（＃９，＃１０，＃１１，＃１２）を同期検出した後、第３段階のチャネルバンド２内の候補周波数（＃１３，＃１４，＃１５，＃１６）を同期検出する。

図７（ａ）は、図２（ａ）に示したフローチャートに段階バンドサーチ法を用いる場合を説明するためのフローチャートである。段階バンドサーチ法において、早い段階のバンドサーチは、有効周波数の存在確率が高いため、図２（ａ）における優先順位iを段階ｋに置き換えると等価になる。チャネルバンド１からＨをバンドサーチする例である。

まず、ステップＳ７１にて変数ｋが初期値である０に設定され、ステップＳ５２にて変数ｈが初期値である０に設定される。そして、ステップＳ７２にてチャネルバンド１内の第１段階のバンドサーチが行われる。ここで有効周波数が検出された場合、ステップＳ６４にてチャネルバンド（ｈ＋１）が特定され、処理は終了する。

ここでステップＳ７２の詳細内容は、図５と同じである。図５に示したＦ，Ｇ，Ｊは、図７（ａ）に示した矢印Ｌ，Ｍ，Ｎに当たる。

一方、有効周波数が検出されない場合、Ｈ個の全てのチャネルバンドで第１段階のバンドサーチが終了したかどうかがステップＳ５４にて判断される。個の全てのチャネルバンドで第１段階のバンドサーチが終了していないと判断された場合、ステップＳ５５にて次のチャネルバンドに移り、ステップＳ７２でチャネルバンド２の第１段階のバンドサーチを行う。

一方、ステップＳ５４でＨ個全てのチャネルバンドの第１段階のバンドサーチが終了したと判断されると、最大段階数であるＫ個全ての段階のバンドサーチが終了したかどうかステップＳ７３にてが判断される。Ｋ個全ての段階のバンドサーチが終了していないと判断された場合、ステップＳ７４にて次の段階に移る。そして、ステップＳ５２にて、変数ｈが初期値である０に設定され、ステップＳ７２でチャネルバンド１内の第２段階のバンドサーチを行う。最大段階数Ｋは、例えば、表１の例では５である。

一方、ステップＳ７３でＫ個全ての段階のバンドサーチが終了したと判断されると、全チャネルバンド内に有効周波数が存在しないと判断される。

また、図２（ｂ）にて説明したステップＳ６５にて特定したチャネルバンド情報を利用して、チャネルバンドを固定してその中で、より詳細に全段階のバンドサーチを行う事や、予め記憶しているチャネルバンド情報と地域情報の関連から国などの地域情報を特定することもできる。

図７（ｂ）は、図７（ａ）の応用例を示すフローチャートである。

ステップＳ７１、ステップＳ５２、ステップＳ７２、ステップＳ６４、ステップＳ５４及びステップＳ５５の動作は図７（ａ）と同じである。また、図５示したＦ，Ｇ，Ｊは、図７（ｂ）に示した矢印Ｐ，Ｑ，Ｒに当たる。

ステップＳ７３で最大段階数であるＫ個全ての段階のバンドサーチが終了したかどうかが判断される。Ｋ個全ての段階のバンドサーチが終了していないと判断された場合、ステップＳ７６にて第２段階に移る。ここでｈ＝Ｈ−１なので、ステップＳ７７にてチャネルバンドＨ内の第２段階のバンドサーチが行われる。ここで有効周波数が検出された場合、ステップＳ６５にてチャネルバンド（ｈ＋１）が特定され、処理は終了する。

ここでステップＳ７７の詳細内容は、図５と同じである。図５示したＦ，Ｇ，Ｊは、図７（ｂ）に示した矢印Ｔ，Ｕ，Ｗに当たる。

一方、有効周波数が検出されない場合、ステップＳ６０でＨ個の全てのチャネルバンドで第２段階のバンドサーチが終了したかどうかが判断される。Ｈ個の全てのチャネルバンドで第２段階のバンドサーチが終了していないと判断された場合、ステップＳ６１で１減算して、次のチャネルバンドに移り、ステップＳ７７でチャネルバンドＨ−１の第２段階のバンドサーチが行われる。

一方、ステップＳ６０でＨ個全てのチャネルバンドの第２段階のバンドサーチが終了したと判断されると、ステップＳ７８で最大段階数であるＫ個全ての段階のバンドサーチが終了したかどうかが判断される。Ｋ個全ての段階のバンドサーチが終了していないと判断された場合、ステップＳ７９で次の段階に移る。このとき、ｈ＝０なので、ステップＳ７２ではチャネルバンド１内の第３段階のバンドサーチが行われる。

一方、ステップＳ７８でＫ個全ての段階のバンドサーチが終了したと判断されると、全チャネルバンド内に有効周波数が存在しないと判断される。

この方法においては、図７（ｂ）はｈの初期化を度々行わないことから検出試行するチャネルバンドの変更回数が少ないという利点がある。

また、ステップＳ６４もしくはステップＳ６５にて特定したチャネルバンド情報を利用して、チャネルバンドを固定してその中で、より詳細に全段階のバンドサーチを行う事や、予め記憶しているチャネルバンド情報と地域情報の関連から国などの地域情報を特定することもできる。

図８は、図１に示した通信システムの送信機１における段階バンドサーチ法における同期信号の送信周波数を決定する手順を説明するためのフローチャートである。

受信機２ではバンドサーチを行うときに、同期信号検出を試行する周波数を、段階的にステップサイズを変えて決定するものとする。一方、送信機１では、複数のバンドサーチステップのうち、同期信号を送信する周波数ｆｐ＿ｓ１を、システムの送信帯域内（ｆＬ＿ｓ１〜ｆＨ＿ｓ１）に同期信号の帯域（ＳＣＨ＿ＢＷ）を確保しながら、バンドサーチステップが最大になるように決定する。

まず、周波数を最も粗く間引いた状態となるような最大バンドサーチステップがステップ３１にて設定される。設定されたバンドサーチステップを用いて所定の式によって同期信号を挿入する同期信号周波数が送信側候補周波数として計算される。計算された送信側候補周波数で同期信号を送信可能かどうか、つまり当該送信側候補周波数がシステム周波数帯域内に存在するかどうかがステップ３２にて判断される。

送信可能でないと判断された場合、ステップ３３にて順次段階的にバンドサーチステップを小さな値に設定して、つまり間引かないものに変更する。変更されたバンドサーチステップを用いて再度送信側候補周波数が計算される。計算された送信側候補周波数で同期信号が送信可能かが判断され、送信可能であると判断された場合に、ステップ３４にて当該送信側候補周波数が同期信号周波数として決定される。

このようにして、送信側の同期信号周波数をできるだけ大きなバンドサーチステップの整数倍に設定する事によって、小さなｋのＢＳＳ＿ＢＳ（ｋ）の整数倍の周波数の有効周波数の存在確率を上げて、優先順位の高い周波数とすることができる。

図９は、図１に示した通信システムの送信機１における段階バンドサーチ法における同期信号の送信周波数を決定する手順について、他の決定方法を説明するためのフローチャートである。

ここで、ＢＳＳ＿ｔｍｐは、最大送信側周波数変更量である最大バンドサーチステップＢＳＳ＿ｓ１を求める変数であると定義する。

まず、バンドサーチステップの最小値が設定される。すなわち、ラスターの値Ｒａｓｔｅｒがバンドサーチステップの初期値として、ステップ４１にて式８のように設定される。

このとき、ラスターが定義されていない場合は、予め設定されたバンドサーチステップの最小値が設定される。

そして、ステップ４２にて、式９を用いてＮＬ＿ｔｍｐが計算される。ここで[]は[]内の値の小数点以下を切り捨てるものとする。

そして、ステップ４３にて、式１０によって、（ｆＬ＿ｓ１）と（ＮＬ＿ｔｍｐ×ＢＳＳ＿ｔｍｐ）とが比較される。

ステップ４３にて、（ｆＬ＿ｓ１）と（ＮＬ＿ｔｍｐ×ＢＳＳ＿ｔｍｐ）とが等しくはないと判断された場合、ステップ４４にて式１１の計算が行われる。

ここで、式９、式１０及び式１１の計算の結果、式９の［］内の除算に少数点以下に値が存在する場合、その値を切り上げる動作が行われる。

そして、ステップ４５にて式１２にしたがって、変数ＮＨ＿ｔｍｐが計算される。また、ステップ４３にて、ｆＬ＿ｓ１と（ＮＬ＿ｔｍｐ×ＢＳＳ＿ｔｍｐ）とが等しいと判断された場合は、ステップ４４の処理は行われず、ステップ４５の処理が行われる。

その後、ステップ４６にて式１３によって、ＮＬ＿ｔｍｐとＮＨ＿ｔｍｐとが比較される。

ＮＬ＿ｔｍｐとＮＨ＿ｔｍｐとが等しくはないと判断された場合、ＢＳＳ＿ｔｍｐは最大値に達していないため、ステップ４７にて式１４にしたがってバンドサーチステップＢＳＳ＿ｔｍｐの値が大きな値に計算される。そして、再度ステップ４２〜４５の処理が行われる。

一方、ＮＬ＿ｔｍｐとＮＨ＿ｔｍｐとが等しいと判断された場合は、ＢＳＳ＿ｔｍｐは最大値に達しているため、式１５、式１６、及び式１７にしたがって同期信号を送信する周波数ｆｐ＿ｓ１がステップ４８にて決定される。

このように、送信側における同期信号を送信する周波数の決定は、バンドサーチステップを大きい値から小さい値に変更するか、小さい値から大きい値に変更するかに関わらず求めることが出来る。

図１０は、段階バンドサーチ法における同期信号の周波数領域での配置を模式的に示す図である。ここでは、ＯＦＤＭ信号を想定している。

図１０（ａ）では、システムの送信帯域ＴＢＷ＿ｓ１＝５ＭＨｚであり、３０１個のサブキャリアから成るＯＦＤＭ信号を送信するものとする。また、ｆｃ＿ｓ１はシステムｓ１の中心周波数である。また、同期信号ＳＣＨの帯域ＳＣＨ＿ＢＷは１．２５ＭＨｚとし、同期信号の中心周波数ｆｐ＿ｓ１はシステムの中心周波数ｆｃ＿ｓ１とは独立に設定可能であるものとする。

このとき、ＴＢＷ＿ｓ１はＳＣＨ＿ＢＷよりも大きいため、ラスターが十分小さな値である場合、図８あるいは図９のフローチャートを用いて説明した処理において、大きなＢＳＳ＿ｓ１を選択できる。

以下に、具体的な数値の例を挙げて説明する。

具体例として、ｆＬ＿ｓ１＝２１３０．９ＭＨｚ、ｆｃ＿ｓ１＝２１３３．４ＭＨｚ、ｆＨ＿ｓ１＝２１３５．９ＭＨｚ、Ｒａｓｔｅｒ＝２００ｋＨｚ、バンドサーチステップの最大値を６．４ＭＨｚ、及び、サブキャリア間隔Δｆ＝１５ｋＨｚとする。ここでは、図８に示したフローチャートに従い、バンドサーチステップの最大値から順次バンドサーチステップを小さくして説明する。

まず、最大のバンドサーチステップ６．４ＭＨｚにおいて、送信帯域内にＳＣＨ＿ＢＷの余裕を取った帯域２１３１．５２５ＭＨｚ〜２１３５．２７５ＭＨｚ間に、バンドサーチステップ６．４ＭＨｚの整数倍となる同期信号周波数が存在するかどうかが判断される。ここでは、バンドサーチステップ６．４ＭＨｚの整数倍となる同期信号周波数は存在しない。

そのため、バンドサーチステップを次段階の３．２ＭＨｚとし、帯域２１３１．５２５ＭＨｚ〜２１３５．２７５ＭＨｚ間に、バンドサーチステップ３．２ＭＨｚの整数倍となる同期信号周波数が存在するかどうかが判断される。このとき、候補として、２１３４．４ＭＨｚが存在する。

しかし、２１３４．４ＭＨｚは、ｆｃ＿ｓ１との差が１ＭＨｚであり、Δｆである１５ｋＨｚで割り切れない。これは、この周波数がサブキャリア周波数でないことを意味するため、同期信号を配置するサブキャリアがシステムのサブキャリア周波数と一致しなくなるため、ｆｐ＿ｓ１に設定することが不適切であると判断され、さらに、バンドサーチステップを次段階の１．６ＭＨｚとする。帯域２１３１．５２５ＭＨｚ〜２１３５．２７５ＭＨｚ間に、バンドサーチステップ１．６ＭＨｚの整数倍となる同期信号周波数は、２１３２．８ＭＨｚと，２１３４．４ＭＨｚとの２つの候補が存在する。

ここで、２１３２．８ＭＨｚはｆｃ＿ｓ１との差が６００ｋＨｚであり、Δｆで割り切れるため、同期信号を配置するサブキャリアはシステムのサブキャリア周波数と一致すると判断され、ｆｐ＿ｓ１＝２１３２．８ＭＨｚとされる。このとき、ｆｐ＿ｓ１はサブキャリア番号１１１である。

次に、図１０（ｂ）では、システムの送信帯域ＴＢＷ＿ｓ２＝１．２５ＭＨｚであり、７５個のサブキャリアから成るＯＦＤＭ信号を送信するものとする。また、ｆｃ＿ｓ２はシステムｓ２の中心周波数である。また、同期信号ＳＣＨの帯域ＳＣＨ＿ＢＷは１．２５ＭＨｚとする。

例えば、図９に示したフローチャートを用いて説明した処理においては、ＴＢＷ＿ｓ２＝ＳＣＨ＿ＢＷのため、ＢＳＳ＿ｓ２＝Ｒａｓｔｅｒとなり、ｆｐ＿ｓ２＝ｆｃ＿ｓ２となる。

以上の説明においては、式６及び式１７において、同期信号の周波数をバンドサーチステップの整数倍としたが、バンドサーチステップの整数倍にオフセットを加算して式１８及び式１９としてもよい。

式１８及び式１９に伴い、図５に示したフローチャートを用いて説明した処理における式２は式２０に、また式３は式２１に、また式５は式２２に、式６を式１９に置き換えられる。

図１１は、３ＧＰＰのＬＴＥにおける一般的なサブキャリアの時間領域及び周波数領域を模式化した図である。

図１１に示すように、３ＧＰＰのＬＴＥでは、受信機のＤＣ（Direct Current：直流）成分カットの簡易構成のために、システム帯域の中心周波数のサブキャリアは、ＤＣサブキャリアという通常のサブキャリアとは異なるサブキャリアを定義する。定義されたサブキャリアにおいては、データ送信しない。システムｓ３は、通常のデータ送信サブキャリア１３３，１３５，１３９，１４１と、そのシステム帯域ＴＢＷ＿ｓ３の中心周波数ｆｃ＿ｓ３のデータを送信しないＤＣサブキャリア１３４，１４０とから構成されている。また、帯域ＳＣＨ＿ＢＷの同期信号のサブキャリア１３０，１３２，１３６，１３８を所定の同期信号挿入周期で挿入し、その中心周波数領域１３１，１３７は同期信号を送信しない領域となる。

図１２は、段階バンドサーチ法におけるサブキャリアの時間領域及び周波数領域を模式化した図である。

図１２に示すように、システムｓ４は、通常のデータ送信サブキャリア１４５，１４７，１５１，１５３と、そのシステム帯域ＴＢＷ＿ｓ４の中心周波数ｆｃ＿ｓ４のデータを送信しないＤＣサブキャリア１４６，１５２とから構成されている。また、中心周波数ｆｃ＿ｓ４からずらした同期信号のサブキャリア１４２，１４４，１４８，１５０を所定の同期信号挿入周期で挿入し、その中心周波数ｆｐ＿ｓ４の中心周波数領域１４３，１４９であるサブキャリアはＤＣサブキャリア１４６，１５２と同様に同期信号を送信しない。

また、サブキャリア間隔と受信機との関係において、ＤＣサブキャリアを設けることが不要なシステムでは、システムの中心周波数ｆｃにデータを含まないための構成は、中心周波数ｆｃをサブキャリア間の周波数に設定することで実現することができる。

図１３は、ＤＣサブキャリアを設けることが不要なシステムにおける段階バンドサーチ法を用いた場合のサブキャリアの時間領域及び周波数領域を模式化した図である。

図１３に示すように、システムｓ５は、通常のデータ送信サブキャリア１５７，１５９，１６３，１６５から構成され、そのシステム帯域ＴＢＷ＿ｓ５の中心周波数ｆｃ＿ｓ５は、データ通信サブキャリア１５７，１６３とデータ通信サブキャリア１５９，１６５との間の周波数領域１５８，１６４となる。また、中心周波数ｆｃ＿ｓ５からずらした同期信号のサブキャリア１５４，１５６，１６０，１６２を所定の同期信号挿入周期で挿入し、その中心周波数ｆｐ＿ｓ５がそれぞれ同期信号のサブキャリア１５４，１６０と同期信号のサブキャリア１５６，１６２との間の周波数領域１５５，１６１となる。

図１４は、ＤＣサブキャリアが設けられたシステムにおける同期信号送信時の周波数軸上のサブキャリアを模式化した図である。

図１４に示すように同期信号は、同期信号を含むサブキャリア１７０，１７２と、ＤＣサブキャリア１７１とから構成されている。ＤＣサブキャリア１７１は、同期信号の中心周波数ｆｐに配置され同期信号を含まない。

また、ＤＣサブキャリアを設けることが不要なシステムにおいては、同期信号の中心周波数ｆｐに同期信号を含まないための構成は、ｆｐを同期信号を含むサブキャリア間の周波数に設定することで実現することができる。

図１５は、ＤＣサブキャリアを設けることが不要なシステムにおける同期信号送信時の周波数軸上のサブキャリアを模式化した図である。

図１５に示すように同期信号は、同期信号を含むサブキャリア１７３，１７４から構成されている。そして、同期信号の中心周波数ｆｐを同期信号を含むサブキャリア１７３と同期信号を含むサブキャリア１７４との間の周波数になるように設定する。

図１６は、段階バンドサーチ法の通信システムを無線通信方式を用いた無線通信システムに適用した場合の一形態を示す図である。

本形態は図１６に示すように、基地局１０１と、移動局１１２とから構成されている。基地局１０１と、移動局１１２との間にて、電波１１１が送受信され、通信が実現されている。

さらに基地局１０１は、ネットワーク通信部１０２と、無線変調部１０３と、同期信号挿入部１０４と、同期信号発生部１０５と、基地局無線部１０９と、基地局アンテナ１１０とから構成されている。

また、移動局１１２は、移動局アンテナ１１３と、移動局無線部１１４と、バンドサーチステップ発生部１１５と、バンドサーチステップ変更部１１６と、同期周波数候補計算部１１７と、同期検出部１１８と、無線復調部１１９と、復号部１２０と、出力部１２１とから構成されている。

ネットワーク通信部１０２は、ネットワークから受けた信号を受信する。無線変調部１０３は、ネットワーク通信部１０２にて受信された信号に対して、例えばＯＦＤＭ通信を行うためＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）もしくはＦＦＴ（Fast Fourier Transform）などの変調を行う。同期信号発生部１０５は、移動局１１２との間にて同期をとるために時間軸上で同じパターンを繰り返す遅延検波可能な信号、もしくは同期検波可能な既知信号である同期信号を発生する。同期信号挿入部１０４は、移動局１１２ができるだけ大きなバンドサーチステップで同期信号を検出できる周波数を中心として同期信号発生部１０５にて発生された同期信号を挿入する。基地局無線部１０９は、発信器や増幅器を含み、同期信号挿入部１０４の出力信号を基地局アンテナ１１０から電波１１１として送信する。

移動局無線部１１４は、受信器や増幅器を含み、基地局アンテナ１１０から発信された電波１１１を移動局アンテナ１１３を介して受信する。バンドサーチステップ発生部１１５は、複数のバンドサーチステップを記憶もしくは生成して発生する。バンドサーチステップ変更部１１６は、複数のバンドサーチステップから１つのバンドサーチステップを選択する。このとき、最初は大きな値を、そして順次段階的に小さな値を選択する。同期信号周波数候補計算部１１７は、バンドサーチステップ変更部１１６にて選択されたバンドサーチステップから所定の計算式を用いて同期信号の候補周波数を計算する。同期検出部１１８は、その候補周波数に同期信号があるかどうかを遅延検波もしくは同期検波によって検出する。無線復調部１１９は、同期検出部１１８にて同期が検出されたタイミングを用いて、ＯＦＤＭ復調のためのＦＦＴもしくはＩＦＦＴ等を行う。復号部１２０は、無線復調部１１９にて復調された信号を復号する。出力部１２１は、復号部１２０にて復号された信号を、表示もしくはスピーカからの音声出力などを行う。

ここで、同期検出部１１８にて同期検出が失敗すると、同期信号周波数候補計算部１１７によって、先と同じバンドサーチステップから所定の式に従って次の候補周波数が指定され、同期検出部１１８にて再び同期検出が行われる。

サーチ帯域内に、同じバンドサーチステップから計算される候補周波数が存在しなくなると、バンドサーチステップ変更部１１６にて、次のバンドサーチステップが選択され、同期信号周波数候補計算部１１７にて、新しいバンドサーチステップから所定の式に従って候補周波数が指定され、同期検出部１１８にて再び同期検出が行われる。

図１６に示した形態において、無線変調部１０３及び無線復調部１１９は、ＯＦＤＭ以外にも、ＭＣ−ＣＤＭＡ（Multi-Carrier Code Division Multiple Access）やＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）などの通信方式であってもよい。また、無線通信方式以外に有線通信方式であっても良い。

図１７は、図１６に示した形態のうち破線で示した部分について、他の構成を用いた場合の形態を示す図である。

図１７（ａ）に示すように本形態は、図１６に示した形態のうち破線で示した部分と比べて、移動局無線部１２２と、同期信号周波数候補計算部１２３と、同期検出部１２６との構成が異なっている。

同期信号周波数候補計算部１２３は、スーパーヘテロダインやダイレクトコンバージョンで構成される移動局無線部１２２の発振器を制御し、同期信号候補周波数が、ベースバンド周波数（＝０Ｈｚ）、もしくは一定の中間周波数となって同期検出部１２６に入るように制御する。

すなわち、第ｎ段階目の同期信号候補周波数をｆｐｃｈ＿ｃ（ｎ）とし、また、このタイミングｎの移動局無線部１２２におけるダウンコンバージョンによって指定する無線部周波数をｆｒａｄｉｏ（ｎ）とすると、ｆｐｃｈ＿ｃ（ｎ）は式２３に示すようになる。ただし、この場合、移動局無線部１２２から同期検出部１２６へのデータ遅延は考慮していない。

また、図６（a）〜（ｄ）に示した関数ｆ（ｋ，Ｎｔｍｐ）との関係は、式２４、式２５、式２６、及び、式２７のようになる。

従って、ｆ（ｋ，Ｎｔｍｐ）と同様に、ｆｐｃｈ＿ｃ（ｎ）を中心とした信号が同期検出部１２６に入力される。同期検出部１２６は、常に同じ０Ｈｚもしくは、中間周波数を中心として同期検出を行う。

また、図１７（ｂ）に示すように本形態は、図１６に示した形態のうち破線で示した部分と比べて、移動局無線部１２４の構成が異なっている。

移動機無線部１２４において、タイミングｎにおける周波数のダウンコンバージョンによって指定する無線部周波数をｆｒａｄｉｏ（ｎ）とし、また、同期検出部１１８でデジタルで指定するデジタル周波数をｆｄｉｇ（ｎ）とすると、それらの関係は式２８のようになる。ただし、この場合、移動局無線部１２４から同期検出部１１８へのデータ遅延は考慮していない。

移動局無線部１２４に指定する無線部周波数ｆｒａｄｉｏ（ｎ）はアナログであるため、それを変更すると周波数安定に時間を要するため、頻繁に変更すると時間がかかる。

一方、同期検出部１１８によるデジタル周波数ｆｄｉｇ（ｎ）の指定方法は、一般的には、受信信号にｓｉｎ，ｃｏｓ信号を掛ける方法がある。また、遅延検波を用いる場合は、受信信号を通すフィルタを変更する方法を用いることができる。レプリカ信号を用いて同期検波する場合は、レプリカ生成における周波数軸から時間軸への変換（ＩＦＦＴ，ＦＦＴ）において、周波数軸でシフトさせて変換して一致を検出する方法がある。このときの同期検出は、既知信号との一致を検出する。または、既知信号からＩＦＦＴやＦＦＴ等を用いて計算されたレプリカ信号との一致を検出する。そして、周波数軸上でシフトした複数の信号から複数のレプリカ信号を生成し、生成されたレプリカ信号を記憶して用いても良い。

この際、複数の予め演算されて記憶されたレプリカを用いて行うには記憶容量が問題になる。

そのため、デジタル周波数のみの変更で対応可能な範囲をΔｆｄｉｇとすると、計算されたｆｐｃｈ＿ｃ（ｎ）が、式２９を満たす場合は、同期検出部のみを制御して周波数を指定する。また、満たさない場合は、移動局無線部１２４を制御、もしくは、移動局無線部１２４と同期検出部１１８との双方を制御して周波数を指定する方法を用いることができる。

以上説明したように本発明においては、断続的な複数の周波数帯域（複数のチャネルバンドと呼ぶ）にまたがって同期信号の検出の試行を行う場合、システム周波数帯域内にて同期をとるための同期信号を送信装置から送信し、受信装置にて、同期信号の検出の試行を行う周波数を複数のチャネルバンドのそれぞれの優先順位の高い周波数の同期信号を検出した後に、順次、優先順位の低い周波数の同期信号を検出することによって、複数のチャネルバンドにまたがって有効な周波数検出処理を高速に実現することができる。

本発明の通信システムの実施の一形態を示す図である。 図１に示した形態における同期チャネルの並列バンドサーチを説明するためのフローチャートである。 図２（ａ）の応用例を示すフローチャートである。 図１に示した形態における同期チャネルの段階的サーチを説明するために第１段階目の周波数領域を模式的に示す図である。 図１に示した形態における同期チャネルの段階的サーチを説明するために第２段階目の周波数領域を模式的に示す図である。 図１に示した形態における同期チャネルの段階的サーチを説明するために第３段階目の周波数領域を模式的に示す図である。 図１に示した通信システムの受信機における段階バンドサーチ法における同期検出方法を説明するためのフローチャートである。 図４に示したフローチャートをさらに具体化したフローチャートである。 図５に示したフローチャートを用いて説明した段階バンドサーチ処理の１段階目の処理を模式化した図である。 図５に示したフローチャートを用いて説明した段階バンドサーチ処理の２段階目の処理を模式化した図である。 図５に示したフローチャートを用いて説明した段階バンドサーチ処理の３段階目の処理を模式化した図である。 図５に示したフローチャートを用いて説明した段階バンドサーチ処理の５段階目の処理を模式化した図である。 図２（ａ）に示したフローチャートに段階バンドサーチ法を用いる場合を説明するためのフローチャートである。 図７（ａ）の応用例を示すフローチャートである。 図１に示した通信システムの送信機における段階バンドサーチ法における同期信号の送信周波数を決定する手順を説明するためのフローチャートである。 図１に示した通信システムの送信機における段階バンドサーチ法における同期信号の送信周波数を決定する手順について、他の決定方法を説明するためのフローチャートである。 段階バンドサーチ法における同期信号の周波数領域での配置を送信帯域がＴＢＷ＿ｓ１＝５ＭＨｚであり、３０１個のサブキャリアから成るＯＦＤＭ信号を送信するシステムにおいて模式的に示す図である。 段階バンドサーチ法における同期信号の周波数領域での配置を送信帯域がＴＢＷ＿ｓ２＝１．２５ＭＨｚであり、７０５個のサブキャリアから成るＯＦＤＭ信号を送信するシステムにおいて模式的に示す図である。 ３ＧＰＰのＬＴＥにおける一般的なサブキャリアの時間領域及び周波数領域を模式化した図である。 段階バンドサーチ法におけるサブキャリアの時間領域及び周波数領域を模式化した図である。 ＤＣサブキャリアを設けることが不要なシステムにおける段階バンドサーチ法を用いた場合のサブキャリアの時間領域及び周波数領域を模式化した図である。 ＤＣサブキャリアが設けられたシステムにおける同期信号送信時の周波数軸上のサブキャリアを模式化した図である。 ＤＣサブキャリアを設けることが不要なシステムにおける同期信号送信時の周波数軸上のサブキャリアを模式化した図である。 段階バンドサーチ法の通信システムを無線通信方式を用いた無線通信システムに適用した場合の一形態を示す図である。 図１６に示した形態のうち破線で示した部分について、他の構成を用いた場合の第１の形態を示す図である。 図１６に示した形態のうち破線で示した部分について、他の構成を用いた場合の第２の形態を示す図である。 従来の周波数領域検索であるバンドサーチを説明するために周波数領域を模式的に示す図である。 従来法による複数チャネルバンドのバンドサーチの一例を示す図である。

符号の説明

１ 送信機
２ 受信機
３ 同期信号生成部
４ 同期信号送信部
５ 同期信号検出部
６ 周波数制御部
１０１ 基地局
１０２ ネットワーク通信部
１０３ 無線変調部
１０４ 同期信号挿入部
１０５ 同期信号発生部
１０９ 基地局無線部
１１０ 基地局アンテナ
１１１ 電波
１１２ 移動局
１１３ 移動局アンテナ
１１４，１２２，１２４ 移動局無線部
１１５ バンドサーチステップ発生部
１１６ バンドサーチステップ変更部
１１７，１２３ 同期信号周波数候補計算部
１１８，１２６ 同期検出部
１１９ 無線復調部
１２０ 復号部
１２１ 出力部
１３０，１３２，１３６，１３８，１４２，１４４，１４８，１５０，１５４，１５６，１６０，１６２ 同期信号のサブキャリア
１３３，１３５，１３９，１４１，１４５，１４７，１５１，１５３，１５７，１５９，１６３，１６５ データ送信サブキャリア
１３１，１３７，１３４，１４０，１４３，１４９，１４６，１５２，１７１ ＤＣサブキャリア
１５５，１５８，１６１，１６４ 周波数領域
１７０，１７２，１７３，１７４ 同期信号を含むサブキャリア

Claims (14)

1. 同期確立するための同期信号を送信する送信装置と、前記同期信号を検出する事によって同期確立する受信装置とを有してなる通信システムにおいて、
   前記受信装置は、断続的な複数の周波数帯域に渡って、前記同期信号の検出を、有効周波数の存在確率の高い周波数から低い周波数へ順次移行して試行することを特徴とする通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記受信装置は、断続的な複数の周波数帯域に渡って、前記同期信号の検出の試行を行う間隔を粗く間引いたものから間引かないものへ順次切り替え、
   前記送信装置は、前記同期信号を前記受信装置の粗く間引いた間隔にて送信するように設定することを特徴とする通信システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の通信システムにおいて、
   前記同期は周波数同期であり、前記同期確立は、有効な通信周波数の検出であり、
   前記受信装置は、予め設定された周波数変更量を大きな値から小さな値へ順次段階的に切り替えて、前記周波数変更量に基づいて前記同期信号を検出するための受信側候補周波数を計算し、前記計算された受信側候補周波数を用いて前記同期信号を検出し、
   前記送信装置は、前記通信システムの通信を行うシステム帯域幅に基づいて計算された
   できるだけ大きな前記周波数変更量に基づいて前記同期信号を送信するための周波数の候補となる送信側候補周波数を計算し、前記送信側候補周波数が前記システム周波数帯域内に存在する場合、前記送信側候補周波数を前記同期信号を送信するための同期信号周波数として決定することを特徴とする通信システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記受信装置は、前記受信側周波数変更量の整数倍にオフセットを加算して前記受信側候補周波数とし、
   前記送信装置は、前記送信側周波数変更量の整数倍にオフセットを加算して前記送信側候補周波数とすることを特徴とする通信システム。
5. 請求項４に記載の通信システムにおいて、
   前記受信装置は、前記オフセットを０とし、
   前記送信装置は、前記オフセットを０とすることを特徴とする通信システム。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記送信装置は、前記同期信号として既知信号を送信し、
   前記受信装置は、前記受信側候補周波数と、前記既知信号との一致、または前記既知信号からＩＦＦＴもしくはＦＦＴを用いて計算されたレプリカ信号との一致を検出し、前記計算されたレプリカ信号を記憶することを特徴とする通信システム。
7. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記送信装置は、前記同期信号として同じパターンを繰り返す信号を送信し、
   前記受信装置は、遅延検波により前記同期信号を検出することを特徴とする通信システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記送信装置は、前記送信側周波数変更量を前記システム帯域の中心周波数の最小配置単位の整数倍に設定することを特徴とする通信システム。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記受信装置は、前記受信側周波数変更量を前記システム帯域の中心周波数の最小配置単位の整数倍に設定することを特徴とする通信システム。
10. 送信装置から送信された同期信号を受信する受信装置であって、
    断続的な複数の周波数帯域に渡って、予め設定された受信側周波数変更量を大きな値から小さな値へ順次段階的に切り替えて、前記受信側周波数変更量に基づいて前記同期信号を検出するための受信側候補周波数を計算し、前記計算された受信側候補周波数を用いて前記同期信号を検出する受信装置。
11. 請求項１０に記載の受信装置において、
    前記受信側周波数変更量の整数倍にオフセットを加算して前記受信側候補周波数とすることを特徴とする受信装置。
12. 請求項１１に記載の受信装置において、
    前記オフセットを０とすることを特徴とする受信装置。
13. システム周波数帯域内にて同期をとるための同期信号を送信する送信装置と、前記システム周波数帯域内で前記同期信号を検出する受信装置とを有してなる通信システムにおける同期検出方法であって、
    前記受信装置が、断続的な複数の周波数帯域に渡って、前記同期信号の検出の試行を行う間隔を粗く間引いたものから間引かないものへ順次切り替える処理と、
    前記送信装置が、前記同期信号を前記受信装置の粗く間引いた間隔にて検出されるように送信設定する処理とを有する同期検出方法。
14. 請求項１３に記載の同期検出方法において、
    前記受信装置が、断続的な複数の周波数帯域に渡って、予め設定された周波数変更量を大きな値から小さな値へ順次段階的に切り替える処理と、
    前記受信装置が、前記受信側周波数変更量に基づいて前記同期信号を検出するための受信側候補周波数を計算する処理と、
    前記受信装置が、前記計算された受信側候補周波数を用いて前記同期信号を検出する処理と、
    前記送信装置が、前記同期信号の帯域幅に基づいて計算されたできるだけ大きな前記周波数変更量に基づいて前記同期信号を送信するための周波数の候補となる送信側候補周波数を計算する処理と、
    前記送信装置が、前記送信側候補周波数が前記システム周波数帯域内に存在する場合、前記送信側候補周波数を前記同期信号を送信するための同期信号周波数として決定する処理と、
    前記送信装置が、前記同期信号周波数を用いて前記同期信号を前記受信装置へ送信する処理とを有する同期検出方法。

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