JP2010524415A - 移動通信システムにおける共通制御チャネル送受信方法及び装置 - Google Patents

Abstract

直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおける共通制御チャネルを送受信する方法及び装置を提供する。送信装置において、複数のバーストが上記共通制御チャネルの送信時間間隔（ＴＴＩ）の間に送信される場合に、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）マッパーは、上記バースト間に所定の循環シフトオフセットを適用することにより周波数領域でシフトされたバーストを生成するとともに、上記生成されたバーストをリソースブロックにマッピングする。送信部は、上記バーストを受信器に送信する。受信装置において、受信器は、バーストを受信するとともに、コンバイニング部は、上記受信されたバーストをバッファ内に格納されているバーストとコンバイニングする。復号器は、上記コンバイニングされたバーストの各々を復号するとともに、上記復号に成功した場合に、上記共通制御チャネルのＴＴＩ開始タイミングを上記復号に成功したバーストから検出する。

Description

本発明は、移動通信システムにおけるダウンリンクの通信方法及び装置に関し、特に、移動通信システムにおける共通制御チャネル送受信方法及び装置に関する。

最近では、直交周波数分割多重化（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：以下、“ＯＦＤＭ”と称する。）技術は、ブロードキャスティング及び移動通信システムの技術として幅広く適用されている。ＯＦＤＭ技術は、移動通信チャネルで存在する多重経路信号成分間の干渉を除去し、多重接続ユーザー間の直交性を保証する。また、ＯＦＤＭ技術は、周波数資源の効率的な使用を可能にし、高速のデータ送信及び広帯域システムに適している技術である。

図１は、時間及び周波数領域でのＯＦＤＭ信号の構成を示す。図１を参照すると、１つのＯＦＤＭシンボル１００は、周波数領域の観点でＮ本のサブキャリア１０２を含む。サブキャリア１０２の各々に送信情報の個々の変調シンボル１０４が並列に同時に乗せられている。上述したように、ＯＦＤＭ技術は、マルチキャリア送信技術として送信データ及び制御チャネル情報を幾つかのサブキャリアに分けて並列送信できる。

図１において、参照符号１０６及び１０８は、それぞれｉ番目及び（ｉ＋１）番目のＯＦＤＭシンボルの開始時点を示す。ＯＦＤＭ基盤の移動通信システムにおいて、各物理チャネルは、１つ以上のサブキャリアシンボル１０４で構成される。以下、１つのＯＦＤＭシンボル区間内の１つのサブキャリア区間をリソースエレメント（Resource Element：以下、“ＲＥ”と称する。）１０６と呼ぶ。

移動通信システムにおいて、受信データ及び制御情報の復調のためには、同期及びセル探索は、まず、送信器と受信器との間に設定されなければならない。ダウンリンク同期及びセル探索過程は、端末機（User Equipment：以下、“ＵＥ”と称する。）が属しているセルから送信された物理チャネルのフレーム開始点を決定し、上記物理チャネルの送信の間に適用されたセル固有のスクランブリングコード（cell-specific scrambling code）を決定する過程を意味する。ここで、このような過程は、簡単に“セル探索過程”と呼ぶ。このセル探索過程は、ＵＥがダウンリンク同期チャネル（Synchronization Channel：以下、“ＳＣＨ”と称する。）コードを検出することによりなされる。ＵＥは、このセル探索過程を介してデータ及び制御情報の復調のための送信器と受信器との間の同期及びセル識別子（ＩＤ）を取得する。

ＵＥは、成功的なセル探索の後に、システム情報の送信のための共通制御チャネルであるブロードキャストチャネル（Broadcasting Channel：以下、“ＢＣＨ”と称する。）を復号する。ＵＥは、ＢＣＨの受信を介してこのセルに関するシステム情報を取得する。このシステム情報は、セルＩＤ、システム帯域幅、及びチャネル設定情報などのようなデータチャネル及び他の制御チャネルの送信及び／又は受信に必要とされる情報を含む。

図２は、第３世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project：以下、“３ＧＰＰ”と称する。）の次世代移動通信技術標準であるＥＵＴＲＡ（Enhanced Universal Terrestrial Radio Access）のＯＦＤＭ基盤ダウンリンクフレーム構成及び同期チャネルの送信位置を示す。

図２に示すように、長さ１０ｍｓの無線フレーム２００は、１０個のサブフレーム２０６を含む。１つの各サブフレーム２０６は、２つのスロットで構成される。一般的に、７つのＯＦＤＭシンボル２０５は、１つのスロット２０１で構成される。ダウンリンクにおいて、ＳＣＨは、Ｐ-ＳＣＨ（Primay Synchronization Channel）２０３及びＳ-ＳＣＨ（Secondary Synchronization Channel）２０４の２種類に分類される。ＳＣＨは、スロット２０１及び２０２内の最後の２つのＯＦＤＭシンボル区間で送信される。

一方、システム情報を送信するＢＣＨも類似して、Ｐ-ＢＣＨ（Primary ＢＣＨ）及びＤ-ＢＣＨ（Dynamic ＢＣＨ）に分類される。Ｐ-ＢＣＨは、ＵＥが初期セル探索の後にＳＣＨから最も早く受信するチャネルとして、Ｄ-ＢＣＨの前に受信しなければならないコアシステム情報を送信する。

しかしながら、Ｐ-ＢＣＨに送信された大部分のシステム情報は、一般的に、時間に従ってよく変わらない情報のタイプであり、Ｐ-ＢＣＨの送信時間間隔（Transmission Time Interval：以下、“ＴＴＩ”と称する。）は、ＵＥがＳＣＨにより同期を取得するフレーム２００のタイミングより大きくすることができる。ここで、“ＴＴＩ”は、Ｐ-ＢＣＨに送信された情報をチャネル符号化することにより生成されたチャネル符号化ブロックが送信される期間を意味する。例えば、１０ｍｓのフレーム同期がＳＣＨ基盤のセル探索を介して取得されても、Ｐ-ＢＣＨのチャネル符号化ブロックは、４つのフレームにわたって送信されるため、４０ｍｓのＴＴＩとなり得る。この場合に、ＵＥは、Ｐ-ＢＣＨを正常に復号するために４０ｍｓのＴＴＩのタイミングも取得しなければならない。したがって、共通制御チャネルのＴＴＩが同期チャネルを介して取得されたフレーム同期の間隔より大きい場合にも、低い複雑度でＰ-ＢＣＨのタイミングを取得し、Ｐ-ＢＣＨ情報を復号することができる共通制御チャネル送信及び／又は受信方法及び装置が要求される。

したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、共通制御チャネルの同期を取得し、この同期が取得された共通制御チャネルを復号する移動通信システムにおける共通制御チャネル送受信方法及び装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、共通制御チャネルのＴＴＩがＳＣＨを介して取得されたフレーム同期の間隔より大きい場合に、共通制御チャネルのＴＴＩ開始タイミングを取得するための移動通信システムにおける共通制御チャネル送受信方法及び装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、ＵＥ受信器で小さい量のソフトコンバイニングバッファ及び低い計算複雑度で共通制御チャネルに対するフレーム同期を取得する移動通信システムにおける共通制御チャネル送受信方法及び装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の構成の一態様によれば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおける共通制御チャネル送信方法を提供する。上記方法は、複数のバーストが上記共通制御チャネルの送信時間間隔（ＴＴＩ）の間に送信される場合に、上記バースト間に所定の循環シフトオフセットを適用することによりシフトされたバーストを生成するステップと、上記生成されたバーストを受信器に送信するステップとを具備することを特徴とする。

本発明の構成の他の態様によれば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおける共通制御チャネル受信方法を提供する。上記方法は、バーストを受信するステップと、上記受信されたバーストに逆循環シフトを適用するステップと、上記受信されたバーストを前のフレームで受信されたバーストとコンバイニングするステップと、上記コンバイニングされたバーストを復号するステップと、上記復号に成功した場合に、循環シフト値から共通制御チャネルの送信時間間隔（ＴＴＩ）開始タイミングを検出するステップとを具備することを特徴とする。

本発明の構成のさらに他の態様によれば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおける共通制御チャネル送信装置を提供する。上記装置は、複数のバーストが上記共通制御チャネルの送信時間間隔（ＴＴＩ）の間に送信される場合に、上記バースト間に所定の循環シフトオフセットを適用することによりシフトされたバーストを生成するとともに、上記生成されたバーストをリソースブロックにマッピングする逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）マッパーと、上記マッピングされたバーストを受信器に送信する送信部とを具備することを特徴とする。

本発明の構成のさらなる他の態様によれば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおける共通制御チャネル受信装置を提供する。上記装置は、バーストを受信する受信器と、上記受信されたバーストをバッファ内に格納されているバーストとコンバイニングするコンバイニング部と、上記コンバイニングされたバーストの各々を復号するとともに、上記復号に成功した場合に、上記共通制御チャネルの送信時間間隔（ＴＴＩ）開始タイミングを上記復号に成功したバーストから検出する復号器とを具備することを特徴とする。

本発明は、移動通信システムにおいて、Ｐ-ＢＣＨのような共通制御チャネルを送信するにあたり、連続したバースト間に固定された循環シフトを適用した後に、Ｐ-ＢＣＨシンボルを物理リソースにマッピングすることにより、この共通制御チャネルのＴＴＩが同期チャネルを介して取得したフレーム同期の間隔より大きい場合にも、低い複雑度でＰ-ＢＣＨのタイミングを取得し、Ｐ-ＢＣＨ情報を復号することができるようにする。

時間及び周波数領域でのＯＦＤＭ送信信号の構成を示す図である。 ＥＵＴＲＡダウンリンクフレーム構成及び同期チャネルマッピングを示す図である。 ダウンリンクフレームにマッピングされたＰ-ＢＣＨ及びＳＣＨを示す図である。 本発明の第１の実施形態によるＰ-ＢＣＨバースト間に適用された循環シフトを示す図である。 本発明の第１の実施形態による基地局送信装置の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態による基地局の送信手続きを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態によるＵＥ受信装置の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態によるＵＥ受信手続きを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態によるダウンリンクフレームにマッピングされたＰ-ＢＣＨ及びＳＣＨを示す図である。 本発明の第２の実施形態によるＰ-ＢＣＨバースト間に循環シフトを適用した例を示す図である。 本発明の第３の実施形態によるＰ-ＢＣＨバースト間に循環シフトを適用した例を示す図である。 本発明の第４の実施形態によるＰ-ＢＣＨバースト間に循環シフトを適用した例を示す図である。 本発明の望ましい実施形態による基地局送信装置の構成を示す図である。 本発明の望ましい実施形態によるＵＥ受信装置の構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態による基地局送信装置の構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態によるＰ-ＢＣＨバースト間に循環シフトを適用した例を示す図である。 本発明の第５の実施形態による基地局送信手続きを示す図である。 本発明の第５の実施形態によるＵＥ受信装置の構成を示す図である。 本発明の第５の実施形態によるＵＥ受信手続きを示す図である。

以下、本発明の好適な一実施形態について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は省略する。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であり、これは、使用者及び運用者の意図又は慣例に従って変わっても良い。従って、これらの用語は、本発明の全体の内容に基づいて定義されなければならない。

次のように、本発明は、ＥＵＴＲＡ標準でのＰ-ＢＣＨのように、Ｐ-ＢＣＨのＴＴＩがＳＣＨを介して取得されたフレーム同期より大きい場合に、Ｐ-ＢＣＨのＴＴＩ開始タイミングを取得するための方法及び装置に関する。

以下、本発明の実施形態をＯＦＤＭ基盤の移動通信システムを参照して主に説明するが、本発明が、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、若干の変更及び変形で類似した技術的な背景及びチャネルフォーマットを有する他の通信システムにも適用されることができることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。

図３は、ダウンリンクフレームにマッピングされたＰ-ＢＣＨ及びＳＣＨを示す図である。特に、図３は、４０ｍｓのＴＴＩ３００を有するＰ-ＢＣＨが１０ｍｓのフレーム３０８、３０９、３１０、及び３１１の間隔で４つのバースト３０７で反復して送信される状況を示す。

初期セル探索において、１０ｍｓのフレーム同期取得のためのＰ-ＳＣＨ３０４及びＳ-ＳＣＨ３０３は、フレーム内の第１のスロット３０１の第６及び第７のＯＦＤＭシンボル期間で送信され、Ｐ-ＢＣＨ３０２は、第１のスロット３０１内の第４及び第５のＯＦＤＭシンボル期間で送信される。このような状況で、ＵＥは、１０ｍｓのフレーム同期をＰ-ＳＣＨ３０４及びＳ-ＳＣＨ３０３から取得する。しかしながら、Ｐ-ＢＣＨの４０ｍｓのＴＴＩ開始点に対する同期は、Ｐ-ＢＣＨを介して追加で取得されなければならない。

図３に示すように、ＴＴＩの間に、例えば、４つの同一のＰ-ＢＣＨバーストが１０ｍｓの期間で送信される場合に、ＵＥは、１０ｍｓごとにＰ-ＢＣＨに対する復号を試みる。この際に、ＵＥは、４０ｍｓのＴＴＩ内の４つのバーストのタイミング３０８、３０９、３１０、及び３１１に対応する４つのハイポセシスに対するタイミング検出を試みる。失敗した場合には、ＵＥは、次の１０ｍｓで復号をさらに試みる。この際に、ＵＥは、前のフレームで受信したバーストを現在受信したバーストとソフトコンバイニングすることにより、受信バーストＳＮＲを向上させた後に、復号を試みる。このような過程で４つのタイミングハイポセシスが存在するため、一般的な場合に、この４つのタイミングハイポセシスに対する個別のバッファが必要とされる。

本発明の主な特徴の中の１つは、上述したように、Ｐ-ＢＣＨのＴＴＩの間に幾つかのＰ-ＢＣＨバーストが送信される際にこのバースト間に一定の循環シフトオフセットを適用することによってＰ-ＢＣＨバーストの変調シンボルをＲＥ１０６にマッピングすることにより、このＴＴＩタイミングを容易に検出する。特に、上記の通りに、一定の循環シフトオフセットがバースト間に適用されると、ＵＥは、Ｐ-ＢＣＨに対するＴＴＩタイミング検出及びＰ-ＢＣＨバースト復号を試みる過程で、従来の方法とは異なり、受信装置で１つのソフトバッファのみを必要とし、低い計算複雑度でこの過程を実行することができる。

次の実施形態を介して本発明で提案したＰ-ＢＣＨ送信方法及び装置について詳細に説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態によるＰ-ＢＣＨバースト間に適用された循環シフトを示す図である。図４に示す例では、図３に示すように、Ｐ-ＢＣＨが毎フレームの第４及び第５のＯＦＤＭシンボル区間で送信され、この各ＯＦＤＭシンボル内で７２個のサブキャリア４１０を用いて送信されると仮定している。Ｐ-ＢＣＨ変調シンボルを送信するＲＥは、かならずしも連続したサブキャリアを含む必要がなく、このＯＦＤＭシンボル間で使用されたサブキャリアは、必ずしも一致する必要もない。

さらに、図４は、各ＯＦＤＭシンボル内でＰ-ＢＣＨの変調シンボルの送信に使用されたＲＥを集めて示す。また、参照信号シンボル１（ＲＳ１）４０５及びＲＳ２ ４０６は、それぞれＮｏｄｅ Ｂとも知られている基地局の第１及び第２のアンテナから送信されたパイロットシンボルを送信するＲＥを示す。

図４において、１つのＰ-ＢＣＨバーストの送信に使用されたＲＥは、同一の数のＲＥをそれぞれ含む４つのサブセット４００、４０１、４０２、及び４０３に分けられる。したがって、１つのＯＦＤＭシンボル期間内では、この各サブセットは、１８個のサブキャリアを含む。図４に示すＰ-ＢＣＨバースト送信構成のもっとも優れた特徴は、連続したフレーム間でＰ-ＢＣＨバーストが一定の循環シフトオフセット４１１だけ周波数領域でシフトされた後に送信されるという点にある。

図４に示す例では、Ｐ-ＢＣＨバーストが１つのＯＦＤＭシンボル期間内で７２個のサブキャリアを含むので、１８個のサブキャリアの間隔で循環シフトされる。したがって、サブフレーム＃ｎでは、このサブセットが周波数領域でサブセット＃１ ４００、サブセット＃２ ４０１、サブセット＃３ ４０２、及びサブセット＃４ ４０３の順序にマッピングされるが、サブフレーム＃（ｎ＋１）では、このサブセットが１８個のサブキャリアだけ右方に循環シフトされた後に周波数領域でサブセット＃４ ４０３、サブセット＃１ ４００、サブセット＃２ ４０１、及びサブセット＃３ ４０２の順序にマッピングされる。その結果、参照符号４０４で示すように、サブフレーム＃ｎのＰ-ＢＣＨ変調シンボル＃１は、サブフレーム＃（ｎ＋１）で同一のＯＦＤＭシンボル期間内で１８個のサブキャリアだけ右方にシフトされたＲＥにマッピングされる。同様に、参照符号４０７で示すように、Ｐ-ＢＣＨ変調シンボル＃４９もサブフレーム＃ｎとサブフレーム＃（ｎ＋１）との間で１８個のサブキャリアだけシフトされた後にマッピングされる。一方、参照符号４０８で示すように、変調シンボル＃３７も右方に１８個のサブキャリアだけ循環シフトされた後に、左側から第２のＲＥにマッピングされる。このようなマッピングを介して、Ｐ-ＢＣＨバーストは、次のＴＴＩの開始点でバーストフォーマット＃１ ４２０に戻る。すなわち、１８個のサブキャリアの循環シフトオフセットがバースト間に適用されるため、すべてのＴＴＩの開始フレームでは、バーストフォーマット＃１ ４２０、フォーマット＃２ ４２１、フォーマット＃３ ４２２、フォーマット＃４ ４２３、及びフォーマット＃１ ４２０の順序に循環シフトされる。

上記のような一定のオフセットの循環シフトは、図４に示すように連続したＰ-ＢＣＨバースト間で発生する。したがって、例えば、変調シンボル＃１は、参照符号４０４、４１２、４１３、及び４１４で示すように、バースト間で１８個のサブキャリアだけ右方にシフトされた後にＲＥにマッピングされる。

図５は、本発明の第１の実施形態による基地局送信装置の構成を示す図である。図５を参照すると、チャネル符号化部５０１は、Ｐ-ＢＣＨ情報５００が入力されるとチャネル符号化を実行し、レートマッチング器５０２は、Ｐ-ＢＣＨバーストがマッピングされるＲＥの個数に従ってレートマッチングされたコードシンボルを出力する。スクランブラー５０３は、このコードシンボルをセル固有又は基地局固有のスクランブリングシーケンスと乗じた後に、スクランブリングされたコードシンボルを出力する。

変調シンボルマッパー５０４は、このスクランブリングされたコードシンボルを変調シンボルにマッピングする。直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）変調が適用される場合に、２つのコードシンボルは、１つの変調シンボルを形成する。逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）マッパー（Burst to IFFT mapper）５０５は、この変調シンボルをＰ-ＢＣＨが送信されるＲＥにマッピングする。この際に、マッピング制御器５０６は、ＴＴＩ内で現在送信されたＰ-ＢＣＨのバースト位置に従って循環シフトを適用し、対応するシンボルをＩＦＦＴ５０７の入力にマッピングする。ＩＦＦＴ５０７は、Ｐ-ＢＣＨシンボルとは異なるチャネルシンボルに逆高速フーリエ変換を実行した後に送信する。

図６は、本発明の第１の実施形態による基地局の送信手続きを示すフローチャートである。ステップ６０１で、基地局は、対応するＴＴＩで送信するＰ-ＢＣＨ情報を生成する。ステップ６０２で、基地局は、Ｐ-ＢＣＨにチャネル符号化及びレートマッピングを実行し、Ｐ-ＢＣＨバーストで送信するコードシンボルを生成する。ステップ６０３で、基地局は、このコードシンボルをセル固有又は基地局固有スクランブリングシーケンスと乗じることによりスクランブリングする。このスクランブリングステップが本発明の主な要旨ではないため、後述するステップ６０６の後に遂行されてもよく、省略されてもよい。ステップ６０４で、基地局は、このスクランブリングされたコードシンボルをこの変調シンボルにマッピングする。ステップ６０５で、基地局は、ＴＴＩ内で現在送信されたバーストの位置に従ってこの変調シンボルに対応する循環シフトオフセットを適用すると、Ｐ-ＢＣＨバーストを生成する。例えば、図４を参照すると、この現在送信されているバーストがＴＴＩ内で第２のバーストである場合に、基地局は、ステップ６０５で、バーストフォーマット＃２ ４２１のように循環シフトを適用したバーストを生成する。ステップ６０６で、基地局は、バースト送信ＯＦＤＭシンボルタイミングでこの生成されたバーストをＰ-ＢＣＨシンボルを送信するＲＥに対応するＩＦＦＴ入力にマッピングする。一方、ステップ６０７で、基地局は、次のＴＴＩでＰ-ＢＣＨ情報が変更されたか否かを判定する。変更される場合には、基地局は、ステップ６０１に戻り、変更されない場合には、基地局は、ステップ６０５に戻って関連フレームタイミングに対応するバーストを生成する。

図７は、本発明の第１の実施形態によるＵＥ受信装置の構成を示す。図７を参照すると、ＦＦＴ７０１は、受信ＯＦＤＭ信号７００に高速フーリエ変換を実行することにより、ＯＦＤＭシンボル期間内のサブキャリアに乗せられたシンボルを出力する。チャネル補償部７１０は、パイロット信号からこのシンボルに対するチャネル推定を実行した後にチャネル補償を行う。バーストデマッパー７０２は、デマッピング制御器７０３の制御の下で、現在のフレームで受信したバーストに逆循環シフトを適用することにより、前のフレームで受信したバーストと変調シンボルマッピングを一致させるためにソフトコンバイニングすることができるようにする。

ソフトコンバイニング部（すなわち、バーストのソフトコンバイニング）７０４は、受信したバースト間のソフトコンバイニングを実行する。この際に、ソフトコンバイニング制御器７０５の制御の下で前に格納されているバーストは、クリアされることができる。復調器７０６は、ソフトコンバイニングされた変調シンボルからコードシンボルを出力し、デスクランブラー７０７は、このコードシンボルにデスクランブリングを実行する。チャネル復号化器７０８は、このデスクランブリングされた受信バーストに対して復号を実行し、復号に成功した場合には、Ｐ-ＢＣＨバースト情報ビット７０９を取得する。

図８は、本発明の第１の実施形態によるＵＥの受信手続きを示すフローチャートである。ステップ８０１で、ＵＥは、初期セル探索を完了した後に、ステップ８０２で、Ｐ-ＢＣＨバーストを送信するＯＦＤＭシンボルタイミングで対応するＦＦＴ出力からＰ-ＢＣＨシンボルを抽出する。ステップ８０３で、ＵＥは、この現在受信したバーストに対して所定の循環シフトを逆に適用することにより、前に受信したバーストとＰ-ＢＣＨ変調シンボルの順序を一致させる。したがって、ステップ８０４で、ＵＥは、この現在受信したバーストをこのバッファに前に格納されているバーストとソフトコンバイニングした後に、このソフトコンバイニングされたバーストをこのバッファに格納する。その後に、ステップ８０５で、ＵＥは、このソフトコンバイニングされたバーストに対して復調を実行することによりコードシンボルを取得し、デスクランブリングを行う。ステップ８０６で、ＵＥは、このソフトコンバイニングされたバーストに対してＮ個の可能な循環シフト場合(オフセット)の各々に対してチャネル復号化を行う。図４に示す場合では、４通りの可能な循環シフト（循環シフトオフセット）、すなわち、０、１８、３６、及び７２が可能であるので、Ｎ＝４となる。すなわち、ＵＥは、図４に示したバーストフォーマット＃１ ４２０、＃２ ４２１、＃３ ４２２、及び＃４ ４２３の４通りのハイポセシスの各々に対してこのデスクランブリングされたソフトコンバイニングされたバーストのチャネル復号化を行う。したがって、ステップ８０７で、ＵＥは、復号に成功したか否かを判定する。復号に成功した場合には、ＵＥは、ステップ８０８で、バーストフォーマットに対して復号に成功したか否かにより、ＴＴＩ内で現在受信したバーストの位置を判定し、Ｐ-ＢＣＨ情報を取得する。例えば、ＵＥは、ステップ８０６で、バーストフォーマット＃１ ４２１を仮定した場合に、チャネル復号に成功すると、現在受信したバーストは、Ｐ-ＢＣＨ ＴＴＩ内の第２のフレームに属する。その理由は、ステップ８０３で、ＵＥが現在のフレームで受信したバーストに所定の循環シフトを逆に適用し、これをこのバッファに前に格納されているバーストとソフトコンバイニングしたためである。しかしながら、ステップ８０７で、ＵＥが復号に失敗した場合には、この過程は、ステップ８０２に戻って上述した過程を反復する。

図９は、本発明の第２の実施形態によるダウンリンクフレームにマッピングされたＰ-ＢＣＨ及びＳＣＨを示す図である。図３に示したマッピングとは異なり、図９は、Ｐ-ＢＣＨバーストがＴＴＩ内の第１のフレーム９００及び第３のフレーム９０３だけで送信され、第２のフレーム９０４及び第４のフレーム９０５では送信されない場合を示す。

この差をさらに明確に示すために、図３に示した場合を用いて本発明を適用した第２の実施形態を図１０に示す。図４に示した例ともっとも目立つ差は、バースト間の循環シフト値１０００が図４に示した例の２倍である３６であるという点にある。すなわち、２つのバーストだけが４０ｍｓのＴＴＩ内に２０ｍｓの間隔で送信されるため、この循環シフトオフセットがバースト間に適用されることにより、ＴＴＩごとの開始フレームで送信されたバーストは、バーストフォーマット＃１ １０２０を有する。例えば、参照符号１０１０で示すように、サブフレーム＃（ｎ＋２）では、サブフレーム＃ｎのＰ-ＢＣＨ変調シンボル＃１が同一のＯＦＤＭシンボル期間内で３６個のサブキャリアだけ右方にシフトされたＲＥにマッピングされ、サブフレーム＃（ｎ＋４）では、さらにサブフレーム＃ｎでのＲＥ位置にマッピングされる。同様に、参照符号１００５で示すように、Ｐ-ＢＣＨ変調シンボル＃４９もサブフレーム＃ｎとサブフレーム＃（ｎ＋２）との間で３６個のサブキャリアだけシフトされた後にマッピングされる。上述したように、このシンボルは、ＴＴＩ内の第１のバーストでは、周波数領域でサブセット＃１ １０３０及びサブセット＃２ １０３１の順序にマッピングされ、第２のバーストでは、サブセット＃２ １０３１及びサブセット＃１ １０３０の順序にマッピングされる。

上述した実施形態を見ても分かるように、循環シフトオフセットがＰ-ＢＣＨ ＴＴＩ内で送信されたバーストの個数に従って決定され、バーストフォーマットがＴＴＩ単位で反復されるため、ＵＥ受信器でバーストの個数及び低い計算複雑度でＰ-ＢＣＨタイミング検出及び復号が可能となる。次の第３の実施形態では、上述した実施形態とは異なり、時間及び周波数領域のすべてでバースト間の循環シフト値を適用する。

図１１は、本発明の第３の実施形態によるＰ-ＢＣＨバースト間に適用された循環シフトを示す図である。図９に示すように、Ｐ-ＢＣＨバーストは、ＴＴＩ内の第１のフレーム９００及び第３のフレーム９０３だけで送信され、第２のフレーム９０４及び第４のフレーム９０５では送信されない。説明の便宜のために、２つのＰ-ＢＣＨバーストがＴＴＩ内に送信される場合を例に挙げたが、任意のＰ-ＢＣＨバーストの個数が送信される場合についても同様に適用されることができる。

図１１を参照すると、バーストフォーマット＃１ １１２０は、ＴＴＩ内の第１のフレームに適用され、バーストフォーマット＃２ １１２１は、ＴＴＩ内の第３のフレームに適用される。この２つのバーストフォーマットの場合に、６０個のＲＥの循環シフトオフセットは、パイロットシンボルを送信するＲＥ１１３２及び１１３３を除いて相互間に適用される。すなわち、Ｐ-ＢＣＨサブセット＃１ １１３０及びサブセット＃２ １１３１は、Ｐ-ＢＣＨ変調シンボルを送信する６０個のＲＥをそれぞれ含む。したがって、ＴＴＩ内の第１のバースト１１２０において、サブセット＃１ １１３０を構成する６０個の変調シンボルがパイロットシンボルを送信するＲＥを除いてバースト内の第１のＯＦＤＭシンボルの左側のＲＥから順次にマッピングされるため、第６０の変調シンボルは、バースト内の第２のＯＦＤＭシンボルの第１２のＲＥにマッピングされ、サブセット＃２ １１３１を構成する６０個の変調シンボルは、順次にマッピングされる。一方、第２のバースト１１２１において、パイロットシンボルを送信するＲＥを除いて、６０個のＲＥの循環シフトがＲＥに適用されるため、サブセット＃２ １１３１を構成する変調シンボルは、優先してマッピングされる。

第４の実施形態は、パイロットシンボルがマッピングされたＲＥがフレーム単位で変わる場合に本発明を適用する。第４の実施形態において、本発明は、パイロットシンボルがマッピングされたＲＥがフレーム単位で変わる場合、すなわち、パイロットシンボルが周波数ホッピングする場合に本発明を適用する。第１の実施形態の場合と同様に、図３に示すように、４つのＰ-ＢＣＨバーストがＰ-ＢＣＨ ＴＴＩ内に１０ｍｓの間隔で送信されると仮定する。

図１２を参照すると、パイロットシンボル＃１ １２０５及び＃２ １２０６がマッピングされたＲＥは、フレーム間で異なり、一定の間隔は、ＲＳ１とＲＳ２との間で保持される。上記のように、パイロットシンボルが周波数ホッピングする場合にも、本発明で提案する技術を同様に適用することができる。

すなわち、第４の実施形態の場合にも、第１の実施形態の場合と同様に、連続したバースト間に所定の循環シフトを適用する。例えば、参照符号１２０７で示すように、変調シンボル＃４９は、１８個のＲＥだけフレーム＃ｎから右方にシフトされた後にフレーム＃（ｎ＋１）でマッピングされる。同様に、“第５のシンボル”期間に属している他の変調シンボルも連続したバースト間に１８個のＲＥだけ右方に循環シフトされた後にマッピングされる。しかしながら、変調シンボル＃１の場合には、参照符号１２０４、１２１２、１２１３、及び１２１４を参照すると、パイロットシンボル１２０５及び１２０６の位置がフレーム間で変わるため、１８個のＲＥの循環シフト間隔は、バースト間で正確に保持される。しかしながら、変調シンボル＃１が属している“第４のシンボル”間隔の場合には、パイロットシンボル１２０５及び１２０６を除いて考慮すると、バースト間には常に１２個のＲＥだけの循環シフト間隔が保持される。すなわち、図１２に示すように、周波数ホッピングがパイロットシンボルに適用される場合にも、循環シフトは、Ｐ-ＢＣＨバーストサブセット＃１ １２００、サブセット＃２ １２０１、サブセット＃３ １２０２、及びサブセット＃４ １２０３の単位でバースト間においてなされる。このサブセットの変調シンボルがＲＥにマッピングされる際には、この変調シンボルは、対応するＯＦＤＭシンボル区間でパイロットシンボル１２０５及び１２０６を除いたＲＥに順次にマッピングされる。

図１３は、本発明の望ましい実施形態による基地局送信装置の構成を示す。図５に示した送信装置との差は、スクランブラー１３００がＩＦＦＴ１３０１の入力端に位置することにある。すなわち、スクランブラー１３００は、バーストマッパー１３０２により循環シフトがなされた後に変調シンボルに対するスクランブリングを行う。したがって、図５に示した構成に比べて、このような構成は、受信器が同一の情報シンボルのバーストをソフトコンバイニングする際に向上した処理利得を得ることができる。

図１４は、図１３に示した送信装置を介して送信されたＰ-ＢＣＨを復号するためのＵＥ受信装置の構成を示す。デスクランブラー１４００がＦＦＴ１４０１とバーストデマッパー１４０２との間に位置するので、ＦＦＴ１４０１から出力された受信シンボルに対してデスクランブリングが行われた後に、バーストデマッピングがなされる。

図１５は、本発明の第５の実施形態による基地局送信装置の構成を示す図である。本発明の第１の実施形態に従って図５に示した基地局送信装置の構成との差は、Ｐ-ＢＣＨバースト間の循環シフトがチャネル符号化及びレートマッチング器１５００から出力されたコードシンボルに対してなされることにある。循環シフター１５０１は、循環シフト制御器１５０２の制御の下で、図１６に示すように４０ｍｓのＴＴＩ内で送信Ｐ-ＢＣＨバーストの位置に従ってチャネル符号化及びレートマッチング器１５００から出力されたコードシンボルストリームに対して対応する循環シフト値を適用する。循環シフター１５０１は、チャネル符号化及びレートマッチング器１５００内のチャネルインターリービングを行う際にバースト間に他の循環シフトを適用することもできる。循環シフター１５０１から出力されたコードシンボルストリームは、スクランブラー１５０３、変調シンボルマッパー１５０４、及びバーストマッピング器１５０５を通過した後に、ＩＦＦＴ１５０６で逆フーリエ変換がなされた後に送信される。図１５に示した送信装置の構成において、循環シフトがコードシンボルストリームに対して適用されるので、バーストマッピング器１５０５は、図５に示したバーストマッピング器５０５とは異なり、バースト間に同一のマッピング規則を適用する。これは、このコードシンボルストリームが循環シフター１５０１の動作によりバースト間で自然に循環シフトされた後にＲＥにマッピングされるためである。しかしながら、本発明は、バーストマッピング器１５０５がバースト間に他のＲＥマッピングを追加で適用する場合に対して制約を有しない。

図１６に示す例では、図４に示した第１の実施形態の場合と同様に、４つのバーストが４０ｍｓのＴＴＩの間に１０ｍｓごとに送信され、このバーストが１２０個のＱＰＳＫ変調シンボルを含むと仮定する。したがって、チャネル符号化及びレートマッチング器１５００から出力されたコードシンボルストリーム内のコードシンボルの数は、２４０個であり、このコードシンボルは、インデックスｃ１、ｃ２、．．．、ｃ２４０で表現される。このコードシンボルストリームは、同一の数のコードシンボルを含むサブセット＃１ １６００、サブセット＃２ １６０１、サブセット＃３ １６０２、及びサブセット＃４ １６０４に分けられることができる。図１６に示すように、例えば、サブセット＃１ １６００は、ｃ１、ｃ２、．．．、ｃ６０の順序にマッピングされた６０個のコードシンボルとして定義され、同様に、他のサブセット１６０１、１６０２、及び１６０３も図１６に示すように６０個のコードシンボルを含む。したがって、フレーム＃ｎで送信されたバースト１６０４に対して、コードシンボルストリームは、サブセット＃１、サブセット＃２、サブセット＃３、及びサブセット＃４の順序に作られ、次のフレーム＃（ｎ＋１）で送信されたバースト１６０５に対して、コードシンボルストリームは、６０個のコードシンボルだけ右方に循環シフト１６１０された後にサブセット＃４、サブセット＃１、サブセット＃２、及びサブセット＃３の順序に作られる。同様に、次のフレームで送信されたバースト１６０６、１６０７、及び１６０８に対しても、コードシンボルストリームは、連続したフレームのバースト間には６０個のコードシンボルだけ右方に循環シフトされた後に送信される。したがって、４０ｍｓのＴＴＩの開始点にさらにもどってくるフレーム＃（ｎ＋４）のＰ-ＢＣＨバースト１６０８は、フレーム＃ｎのバースト１６０４とコードシンボルストリーム内のコードシンボル順序が同一となる。

図１７は、本発明の第５の実施形態による基地局送信手続きを示す。図１７を参照すると、上述したように、基地局は、ステップ１７０５で、チャネル符号化及びレートマッチングを実行することによりコードシンボルストリームを生成し、ステップ１７００で、ＴＴＩ内で現在送信されたバーストの位置に従って対応する循環シフトをこのコードシンボルストリームに適用する。基地局は、ステップ１７０１で、このコードシンボルストリームにスクランブリングを適用し、ステップ１７０２で、このコードシンボルをこの変調シンボルにマッピングする。したがって、ステップ１７０３で、基地局は、Ｐ-ＢＣＨバーストの送信タイミングでこの変調シンボルを対応するＩＦＦＴ入力にマッピングした後に送信する。基地局は、ステップ１７０４で、ＴＴＩが次のフレームで変わり、前のＴＴＩと比較してＰ-ＢＣＨ情報が変更されるか否かを確認する。そうでない場合には、この過程は、ステップ１７００に戻り、基地局は、対応するフレームで送信するバーストに適合した循環シフトをコードシンボルストリームに適用する。

図１８は、本発明の第５の実施形態によるＵＥ受信装置の構成を示す。図１８を参照すると、受信信号は、ＩＦＦＴ１８００、バーストデマッパー１８０１、及び変調器１８０２を介してコードシンボルストリームに変換される。このコードシンボルストリームは、変調器１８０２により抽出されたソフトシンボルを含む。バーストデマッパー１８０１は、Ｐ-ＢＣＨのＲＥマッピングがバースト間で同一である場合には、ＩＦＦＴ１８００から出力された幾つかのチャネルのシンボルからＰ-ＢＣＨシンボルだけを抽出する。逆循環シフター１８０４は、対応するフレームで受信したバーストのコードシンボルストリームに対して逆循環シフト制御器１８０５の制御の下で送信器で適用した循環シフトを逆に適用することにより、前に受信したバーストのコードシンボルストリームとコードシンボルの位置を一致させる。ソフトコンバイニング部１８０６は、現在受信したコードシンボルストリームをソフトバッファに格納されているコードシンボルストリームとソフトコンバイニングし、このソフトコンバイニングされたコードシンボルストリームをバッファに格納する。ソフトコンバイニング制御器１８０７は、必要であれば、ソフトコンバイニング部１８０６をリセットする。チャネル復号化器１８０８は、ソフトコンバイニング部１８０６でソフトコンバイニングされたコードシンボルストリームに対して可能な幾つかの循環シフト値を適用することにより、復号に成功した循環シフト値からＰ-ＢＣＨ ＴＴＩ内で現在受信したバーストの位置を判定し、Ｐ-ＢＣＨ情報を取得する。

図１９は、本発明の第５の実施形態によるＵＥ受信手続きを示す。図１９を参照すると、ＵＥは、ステップ１９０１で、初期セル探索を完了した後に、ステップ１９０２及びステップ１９０３を介してデスクランブリングされたコードシンボルストリームを取得する。ステップ１９０４で、ＵＥは、所定の循環シフトをこの受信バーストに逆に適用することにより、前に受信したコードシンボルストリームとコードシンボルの順序を一致させる。例えば、図１６に示した例では、循環シフト値が６０である。ステップ１９０５で、ＵＥは、受信したバーストをバッファに格納されているバーストとソフトコンバイニングし、このソフトコンバイニングされたバーストをバッファに格納する。ステップ１９０６で、ＵＥは、Ｎ個の可能な循環シフト場合に対してこのソフトコンバイニングされたバーストのチャネル復号化を行う。図１６に示した例では、４個の循環シフト値が可能であるため、Ｎ＝４である。ＵＥは、ステップ１９０７で、復号に成功したか否かを判定する。復号に失敗した場合に、この過程は、ステップ１９０２に戻り、ＵＥは、新たなバーストをさらに受信する。しかしながら、復号に成功した場合には、ＵＥは、ステップ１９０８で、復号に成功した循環シフト値からＰ-ＢＣＨのＴＴＩ開始タイミングを認識し、Ｐ-ＢＣＨ情報を取得する。

以上、本発明について具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

５０１・・・チャネル符号化部
５０２・・・レートマッチング器
５０３・・・スクランブラー
５０４・・・変調シンボルマッパー
５０５・・・ＩＦＦＴマッパー
５０６・・・マッピング制御器
５０７・・・ＩＦＦＴ
７０１・・・ＦＦＴ
７０２・・・バーストデマッパー
７０３・・・デマッピング制御器
７０４・・・ソフトコンバイニング部
７０５・・・ソフトコンバイニング制御器
７０６・・・復調器
７０７・・・デスクランブラー
７０８・・・チャネル復号化器
７１０・・・チャネル補償部

Claims (10)

1. 直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおける共通制御チャネル送信方法であって、
   複数のバーストが前記共通制御チャネルの送信時間間隔（ＴＴＩ）の間に送信される場合に、前記バースト間に所定の循環シフトオフセットを適用することによりシフトされたバーストを生成するステップと、
   前記生成されたバーストを受信器に送信するステップと
   を具備することを特徴とする共通制御チャネル送信方法。
2. 前記所定の循環シフトオフセットは、前記共通制御チャネルのＴＴＩ内のバーストの位置に従って決定されることを特徴とする請求項１に記載の共通制御チャネル送信方法。
3. 前記所定の循環シフトオフセットは、前記共通制御チャネルのＴＴＩの間に送信されたバーストの個数に従って決定されることを特徴とする請求項２に記載の共通制御チャネル送信方法。
4. 前記バースト間に所定の循環シフトオフセットを適用することにより周波数領域及び時間領域の中の少なくとも１つでシフトされたバーストを生成するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の共通制御チャネル送信方法。
5. 直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおける共通制御チャネル受信方法であって、
   バーストを受信するステップと、
   前記受信されたバーストに逆循環シフトを適用するステップと、
   前記受信されたバーストを前のフレームで受信されたバーストとコンバイニングするステップと、
   前記コンバイニングされたバーストを復号するステップと、
   前記復号に成功した場合に、循環シフト値から共通制御チャネルの送信時間間隔（ＴＴＩ）開始タイミングを検出するステップと
   を具備することを特徴とする共通制御チャネル受信方法。
6. 直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおける共通制御チャネル送信装置であって、
   複数のバーストが前記共通制御チャネルの送信時間間隔（ＴＴＩ）の間に送信される場合に、前記バースト間に所定の循環シフトオフセットを適用することによりシフトされたバーストを生成するとともに、前記生成されたバーストをリソースブロックにマッピングする逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）マッパーと、
   前記マッピングされたバーストを受信器に送信する送信部と
   を具備することを特徴とする共通制御チャネル送信装置。
7. 前記所定の循環シフトオフセットは、前記共通制御チャネルのＴＴＩ内のバーストの位置に従って決定されることを特徴とする請求項６に記載の共通制御チャネル送信装置。
8. 前記所定の循環シフトオフセットは、前記共通制御チャネルのＴＴＩの間に送信されたバーストの個数に従って決定されることを特徴とする請求項７に記載の共通制御チャネル送信装置。
9. 前記ＩＦＦＴマッパーは、前記バースト間に所定の循環シフトオフセットを適用することにより周波数領域及び時間領域の中の少なくとも１つでシフトされたバーストを生成することを特徴とする請求項６に記載の共通制御チャネル送信装置。
10. 直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）移動通信システムにおける共通制御チャネル受信装置であって、
    バーストを受信する受信器と、
    前記受信されたバーストをバッファ内に格納されているバーストとコンバイニングするコンバイニング部と、
    前記コンバイニングされたバーストの各々を復号するとともに、前記復号に成功した場合に、前記共通制御チャネルの送信時間間隔（ＴＴＩ）開始タイミングを前記復号に成功したバーストから検出する復号器と
    を具備することを特徴とする共通制御チャネル受信装置。

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