JP2012060667A

JP2012060667A - 基地局装置、移動局装置、無線通信システム、パイロットチャネル生成方法および受信方法

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Publication number: JP2012060667A
Application number: JP2011250039A
Authority: JP
Inventors: Kazutoyo O; 和豊王
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Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2012-03-22
Anticipated expiration: 2028-09-01
Also published as: CN101796862B; KR20100059938A; US9049601B2; EP2187544A1; EP2187544B1; JPWO2009031485A1; CN101796862A; JP4869404B2; US20100208656A1; WO2009031485A1; KR101452551B1; EP2187544A4; JP5420625B2

Abstract

【課題】無線通信システムの構成に適した基地局装置、移動局装置を提供し、無線通信システムを構成し、また、無線通信システムに適したパイロットチャネル生成方法および同期チャネル生成方法を提供する。
【解決手段】無線通信システムを構成するコアネットワーク装置ＣＮから入力される制御データに基づいて、相互に異なる複数の第１のパイロット信号と、第２のパイロット信号とを生成し、前記第１のパイロット信号および第２のパイロット信号を組み合わせることによって、前記無線アクセスユニット装置毎に固有のパイロットチャネルを生成する制御信号生成部１３と、前記各無線アクセスユニット装置に対して、それぞれに固有のパイロットチャネルを送信する送信部１０と、を備える。
【選択図】図６Ａ

Description

本発明は、分布アンテナ無線通信システム（Distributed Wireless Communications System：以下、「ＤＷＣＳ」と呼称する。）に適用される基地局装置、移動局装置に関する。また、ＤＷＣＳにおいてアンテナの選択に関わる同期チャネルおよびパイロットチャネルの生成およびアンテナ選択方法に関する。

近年、第４世代（４Ｇ）移動通信システムの研究が進んでいる。所要周波数帯域、中心周波数帯、他システム・事業者との共存、様々な無線環境の適用などの要求条件が挙げられている。また、無線アクセス技術として、屋外環境で下り１００Ｍｂｐｓ以上、孤立セル／静止環境で１Ｇｂｐｓ、屋内環境でも最大１Ｇｂｐｓ程度が要求されている。無線アクセス技術として採用される候補を１つ挙げると、直交波周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiple：以下、「ＯＦＤＭ」と称呼する。）技術を用いた直交波周波数分割多重アクセス（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：以下、「ＯＦＤＭＡ」と称呼する。）通信方式がある。また、モビリティネットワーク構成として、ＤＷＣＳが提案されている（非特許文献１）。

図１８は、ＤＷＣＳの概要を示す図である。ＤＷＣＳは、無線アクセスユニット装置（Radio Access Unit：以下、「ＲＡＵ」と呼称する。）、中間層の基地局装置（Base Station：以下、「ＢＳ」と呼称する。）およびコアネットワーク装置（Core Network：以下、「ＣＮ」と呼称する。）の三層構造により構成されている。ＲＡＵは、従来、セルラーシステムにおける最下層であったＢＳから送受信アンテナと信号変換装置を抜き出して構成を簡略化したものであり、移動局装置（Mobile Station：以下、「ＭＳ」と呼称する。）との無線送受信を行なう。ＢＳは、無線光ケーブルＲｏＦ（Radio on Fiber：以下、「ＲｏＦ」と呼称する。）を通じて複数のＲＡＵと接続し、ＲＡＵからの無線信号をベースバンド信号に、ＲＡＵへのベースバンド信号を無線信号に変換して、高速並列信号処理を行なう。各ＢＳ間およびＢＳとＣＮ間は、高速回線に接続され、モビリティネットワークを構成する。

図１８に示したように、各ＲＡＵ（例えば、ＲＡＵ１，２，３，…，１０）は、地理的位置、サービス要求などにより、異なる位置に配置されている。各ＢＳ（例えば、ＢＳ１，２，３）は、ＲｏＦを通じてＲＡＵと接続している。従来のセルラーシステムにおけるＢＳを中心とするセルの概念がなくなり、代わりにＭＳ（例えば、ＭＳ１，２）を中心とする擬似セルＶＣ（Virtual Cell：以下、「ＶＣ」と呼称する。）を構成する。例えば、ＭＳ１は、ＲＡＵ８および９、ＭＳ２は、ＲＡＵ３、４および５によりＶＣを構成している。モビリティネットワーク制御システム（ＣＮを含む）は、ＭＳの所在位置、サービス要求により、アンテナの集合、すなわちＲＡＵの集合を選択し、ＶＣとしてＭＳに割り当てる。ＶＣもＭＳの送受信電波環境、移動速度、所在位置などにより切り替えを行なう。ＤＷＣＳは、従来のセルラーシステムにより高いユーザデータ伝送速度およびシステム容量が実現でき、第４世代（４Ｇ）移動通信システムの１つ有力候補と考えられる。

Shidong Zhou, Ming Zhao, Xibin Xu, Jing Wang. "Distributed Wireless Communication System: A New Architecture for Future Public Wireless Access" IEEE Communications Magazine 2003, 41(Mar.3) P108-113

上記のようなＤＷＣＳでは、ＶＣの構成およびＶＣの切り替え方法（アンテナ選択方法を含む）により、システム特性に大きな影響を与える。しかしながら、ＤＷＣＳの構成に適したアンテナの選択、すなわち、ＶＣの構成およびＶＣの切り替え方法に関わる同期チャネル（Synchronization Channel：以下、「ＳＣＨ」と呼称する。）、パイロットチャネル（Pilot Channel：以下、「ＰｉＣＨ」と呼称する。）の構成およびアンテナ選択方法は提案されていない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数のＲＡＵについて１つの周波数を繰り返して使用するＯＦＤＭＡ通信方式を前提として、ＤＷＣＳの構成に適したＢＳ、ＭＳを提供し、ＤＷＣＳを構成することを目的とする。また、ＤＷＣＳに適したＰｉＣＨ生成方法、ＳＣＨ生成方法およびアンテナ選択方法を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の基地局装置（ＢＳ）は、分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）に適用され、移動局装置（ＭＳ）と無線通信を行なう少なくとも１つの無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）を制御する基地局装置（ＢＳ）であって、前記分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）を構成するコアネットワーク装置（ＣＮ）から入力される制御データに基づいて、相互に異なる複数の第１のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ１）と、第２のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ２）とを生成し、前記第１のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ１）および第２のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ２）を組み合わせることによって、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）毎に固有のパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）を生成する制御信号生成部と、前記各無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）に対して、それぞれに固有のパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）を送信する送信部と、を備えることを特徴としている。

このように、第１のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ１）および第２のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ２）を組み合わせることによって、無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）毎に固有のパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）を生成する。この場合、例えば、基地局装置（ＢＳ）に属する各無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）に対して異なる第１のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ１）を割り当てると共に、基地局装置（ＢＳ）に属する各無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）に対して同じ第２のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ２）を割り当てることができる。これにより、同じ基地局装置（ＢＳ）に属する異なる無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）間、および異なる基地局装置（ＢＳ）に属する同じ無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）間でのパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）の干渉を低減し、移動局装置（ＭＳ）と各アンテナとの間での無線伝搬路推定精度を向上させることが可能となる。

（２）また、本発明の基地局装置（ＢＳ）において、前記制御信号生成部は、第１および第２の同期チャネル（ＳＣＨ１，２）のうち、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号に対して基地局装置（ＢＳ）番号を関連付けることによって、同期チャネル（ＳＣＨ）を生成することを特徴としている。

このように、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号に対して基地局装置（ＢＳ）番号を関連付けるので、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号および第２のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ２）を検出することによって、アンテナ番号を同定することが可能となる。

（３）また、本発明の基地局装置（ＢＳ）において、前記制御信号生成部は、第１および第２の同期チャネル（ＳＣＨ１，２）のうち、第１の同期チャネル（ＳＣＨ１）の符号番号に対して無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を関連付けることによって、同期チャネル（ＳＣＨ）を生成することを特徴としている。

このように、第１の同期チャネル（ＳＣＨ１）の符号番号に対して無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を関連付けるので、第１の同期チャネル（ＳＣＨ１）および第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）を検出することによって、アンテナ番号を同定することが可能となる。

（４）また、本発明の移動局装置（ＭＳ）は、分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）に適用され、基地局装置（ＢＳ）によって制御される無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）と無線通信を行なう移動局装置（ＭＳ）であって、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）から送信された無線信号を受信する受信部と、前記受信した無線信号から同期チャネル（ＳＣＨ）およびパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）を抽出する制御信号抽出部と、前記抽出した同期チャネル（ＳＣＨ）のうち第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号から基地局装置（ＢＳ）番号を検出すると共に、前記抽出したパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）のうち第１のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ１）の符号番号から前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を検出することによって、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）のアンテナ番号を同定するアンテナ選択部と、を備えることを特徴としている。

このように、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号から基地局装置（ＢＳ）番号を検出すると共に、第１のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ１）の符号番号から前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を検出することによって、無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）のアンテナ番号を同定するので、同期チャネル（ＳＣＨ）のオーバーヘッドを低減し、また、符号の長さ、送信時間、送信周波数帯域幅などを小さくする通信システムを実現することが可能となる。ＯＦＤＭ受信信号の初期同期、アンテナ選択特性（検出時間、検出確率など）の向上、ＭＳの複雑さ、消費電力を低減することができる。

（５）また、本発明の移動局装置（ＭＳ）は、分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）に適用され、基地局装置（ＢＳ）によって制御される無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）と無線通信を行なう移動局装置（ＭＳ）であって、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）から送信された無線信号を受信する受信部と、前記受信した無線信号から同期チャネル（ＳＣＨ）を抽出する制御信号抽出部と、前記抽出した同期チャネル（ＳＣＨ）のうち第１の同期チャネル（ＳＣＨ１）の符号番号から無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を検出し、前記抽出した同期チャネル（ＳＣＨ）のうち第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号から基地局装置（ＢＳ）番号を検出することによって、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）のアンテナ番号を同定するアンテナ選択部と、を備えることを特徴としている。

このように、第１の同期チャネル（ＳＣＨ１）の符号番号から無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を検出し、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号から基地局装置（ＢＳ）番号を検出することによって、無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）のアンテナ番号を同定するので、同期チャネル（ＳＣＨ）のオーバーヘッドを低減し、また、符号の長さ、送信時間、送信周波数帯域幅などを小さくする通信システムを実現することが可能となる。ＯＦＤＭ受信信号の初期同期、アンテナ選択特性（検出時間、検出確率など）の向上、ＭＳの複雑さ、消費電力を低減することができる。

（６）また、本発明の無線通信システムは、移動局装置（ＭＳ）と無線通信を行なう少なくとも１つの無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）と、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）を制御する少なくとも１つの基地局装置（ＢＳ）と、前記基地局装置（ＢＳ）を制御するコアネットワーク装置（ＣＮ）と、から構成されることを特徴としている。

このように、移動局装置（ＭＳ）において、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号から基地局装置（ＢＳ）番号を検出すると共に、パイロットチャネル（ＰｉＣＨ）の符号番号から無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を検出することによって、無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）のアンテナ番号を同定することにより、同期チャネル（ＳＣＨ）のオーバーヘッドを低減し、また、符号の長さ、送信時間、送信周波数帯域幅などを小さくする通信システムを実現することが可能となる。ＯＦＤＭ受信信号の初期同期、アンテナ選択特性（検出時間、検出確率など）の向上、ＭＳの複雑さ、消費電力を低減することができる。

（７）また、本発明の分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）は、移動局装置（ＭＳ）と無線通信を行なう少なくとも１つの無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）と、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）を制御する少なくとも１つの基地局装置（ＢＳ）と、前記基地局装置（ＢＳ）を制御するコアネットワーク装置（ＣＮ）と、から構成されることを特徴としている。

このように、移動局装置（ＭＳ）において、第１の同期チャネル（ＳＣＨ１）の符号番号から無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を検出し、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号から基地局装置（ＢＳ）番号を検出することによって、無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）のアンテナ番号を同定することによって、同期チャネル（ＳＣＨ）のオーバーヘッドを低減し、また、符号の長さ、送信時間、送信周波数帯域幅などを小さくする通信システムを実現することが可能となる。ＯＦＤＭ受信信号の初期同期、アンテナ選択特性（検出時間、検出確率など）の向上、ＭＳの複雑さ、消費電力を低減することができる。

（８）また、本発明のパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）生成方法は、分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）に適用されるパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）生成方法であって、前記分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）を構成するコアネットワーク装置（ＣＮ）から入力される制御データに基づいて、相互に異なる複数の第１のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ１）と、第２のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ２）とを生成するステップと、前記第１のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ１）および第２のパイロット信号（Ｐｉｌｏｔ２）を組み合わせることによって、移動局装置（ＭＳ）と無線通信を行なう無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）毎に固有のパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）を生成するステップと、を少なくとも含むことを特徴としている。

（９）また、本発明の同期チャネル（ＳＣＨ）生成方法は、分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）に適用される同期チャネル（ＳＣＨ）生成方法であって、前記分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）を構成するコアネットワーク装置（ＣＮ）から入力される制御データに基づいて、第１および第２の同期チャネル（ＳＣＨ１，２）のうち、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号に対して、移動局装置（ＭＳ）と無線通信を行なう無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）を制御する基地局装置（ＢＳ）番号を関連付けることによって、同期チャネル（ＳＣＨ）を生成することを特徴としている。

このように、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号に対して基地局装置（ＢＳ）番号を関連付けるので、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号および第２のパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）信号を検出することによって、アンテナ番号を同定することが可能となる。

（１０）また、本発明の同期チャネル（ＳＣＨ）生成方法において、第１および第２の同期チャネル（ＳＣＨ１，２）のうち、第１の同期チャネル（ＳＣＨ１）の符号番号に対して無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を関連付けることによって、同期チャネル（ＳＣＨ）を構成することを特徴としている。

（１１）また、本発明のアンテナ選択方法は、分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）に適用され、基地局装置（ＢＳ）によって制御される無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）と無線通信を行なう移動局装置（ＭＳ）のアンテナ選択方法であって、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）から送信された無線信号を受信するステップと、前記受信した無線信号から同期チャネル（ＳＣＨ）およびパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）を抽出するステップと、前記抽出した同期チャネル（ＳＣＨ）のうち第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号から基地局装置（ＢＳ）番号を検出するステップと、前記抽出したパイロットチャネル（ＰｉＣＨ）の符号番号から前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を検出するステップと、前記検出した無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号および基地局装置（ＢＳ）番号に基づいて、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）のアンテナ番号を同定するステップと、を少なくとも含むことを特徴としている。

このように、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号から基地局装置（ＢＳ）番号を検出し、パイロットチャネル（ＰｉＣＨ）の符号番号から無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を検出し、無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号および基地局装置（ＢＳ）番号に基づいて、無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）のアンテナ番号を同定するので、同期チャネルのオーバーヘッドを低減し、また、符号の長さ、送信時間、送信周波数帯域幅などを小さくする通信システムを実現することが可能となる。これによりＯＦＤＭ受信信号の初期同期、アンテナ選択特性（検出時間、検出確率など）が向上し、ＭＳの複雑さ、消費電力を低減することができる。

（１２）また、本発明のアンテナ選択方法は、分布アンテナ無線通信システム（ＤＷＣＳ）に適用され、基地局装置（ＢＳ）によって制御される無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）と無線通信を行なう移動局装置（ＭＳ）のアンテナ選択方法であって、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）から送信された無線信号を受信するステップと、前記受信した無線信号から同期チャネル（ＳＣＨ）を抽出するステップと、前記抽出した同期チャネル（ＳＣＨ）のうち第１の同期チャネル（ＳＣＨ１）の符号番号から無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を検出するステップと、前記抽出した同期チャネル（ＳＣＨ）のうち第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号から基地局装置（ＢＳ）番号を検出するステップと、前記検出した無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号および基地局装置（ＢＳ）番号に基づいて、前記無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）のアンテナ番号を同定するステップと、を少なくとも含むことを特徴としている。

このように、第１の同期チャネル（ＳＣＨ１）の符号番号から無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）番号を検出し、第２の同期チャネル（ＳＣＨ２）の符号番号から基地局装置（ＢＳ）番号を検出することによって、無線アクセスユニット装置（ＲＡＵ）のアンテナ番号を同定するので、同期チャネル（ＳＣＨ）のオーバーヘッドを低減し、また、符号の長さ、送信時間、送信周波数帯域幅などを小さくする通信システムを実現することが可能となる。これによりＯＦＤＭ受信信号の初期同期、アンテナ選択特性（検出時間、検出確率など）が向上し、ＭＳの複雑さ、消費電力を低減することができる。

本発明によれば、ＤＷＣＳにおいて、ＢＳに属する各ＲＡＵに異なる第１のパイロット信号（「Ｐｉｌｏｔ１」と呼称する。）を割り当て、ＢＳに属する各ＲＡＵに同じ第２のパイロット信号（「Ｐｉｌｏｔ２」と呼称する。）を割り当て、Ｐｉｌｏｔ１およびＰｉｌｏｔ２の組み合わせにより、各ＲＡＵ固有のＰｉＣＨを構成することができる。Ｐｉｌｏｔ１およびＰｉｌｏｔ２の組み合わせにより、ＲＡＵ間、ＢＳ間のＰｉＣＨ信号干渉を低減することができる。また、Ｐｉｌｏｔ１およびＰｉｌｏｔ２を検出することにより、ＢＳ番号およびＲＡＵ番号を同定することができる。さらに、Ｐｉｌｏｔ１およびＰｉｌｏｔ２の符号自己相関および相互相関特性により、ＭＳは、各ＲＡＵからの無線伝搬路特性推定（チャネル推定）の精度を向上することにより、システムのデータ伝送速度の向上、システム容量など特性を改善することができる。

また、本発明によれば、ＤＷＣＳにおいて、第２の同期チャネル（「ＳＣＨ２」と称呼する。）の符号番号にＢＳ番号を関連付けて、ＢＳ番号を検出することができる。また、本発明によれば、ＤＷＣＳにおいて、第１の同期チャネル（「ＳＣＨ１」と称呼する。）の符号番号にＲＡＵ番号を関連付けて、さらにＳＣＨ２の符号番号にＢＳ番号を関連付けて、ＳＣＨ１とＳＣＨ２を含むＳＣＨを構成することができる。ＳＣＨ１の符号番号にＲＡＵ番号を関連付けることにより、ＳＣＨ１の符号番号とＳＣＨ２の符号番号を検出することによって、アンテナ番号を同定することができる。

第１の実施形態の概念を示す図である。第１の実施形態の概念を示す図である。図１および図２に対応し、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号と、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号の符号多重の様子を示す図である。図１および図２に対応し、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号と、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号の符号多重の様子を示す図である。図１および図２に対応し、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号と、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号の周波数(サブキャリア)多重の様子を示す図である。図１および図２に対応し、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号と、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号の周波数(サブキャリア)多重の様子を示す図である。図１および図２に対応し、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号と、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号の時間（ＯＦＤＭシンボル）多重の様子を示す図である。図１および図２に対応し、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号と、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号の時間（ＯＦＤＭシンボル）多重の様子を示す図である。ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号について、周波数多重を行なう様子を示す図である。ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号について、周波数多重を行なう様子を示す図である。ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号について、時間多重を行なう様子を示す図である。ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号について、時間多重を行なう様子を示す図である。ＯＦＤＭＡ通信方式を基本としたＢＳの送信部の構成を示す図である。ＳＣＨ１とＳＣＨ２信号の符号多重の様子を示す図である。ＳＣＨ１とＳＣＨ２信号の時間多重の様子を示す図である。ＳＣＨ１とＳＣＨ２信号の周波数多重の様子を示す図である。ＯＦＤＭＡ通信方式を基本として、Ｐｉｌｏｔ１、２の符号多重、およびＳＣＨ１とＳＣＨ２信号の時間多重の様子を示す図である。第２の実施形態の概念を示す図である。第３の実施形態の概念を示す図であり、各ＢＳに属するＲＡＵから異なるＳＣＨ１を送信する様子を示す。ＯＦＤＭＡ通信方式を基本としたＭＳの受信部の構成を示す図である。第１の実施形態および第２の実施形態に係るＰｉＣＨ、ＳＣＨ信号構成に対応したアンテナ選択方法を示すフローチャートである。ＳＣＨ２の符号番号とＳＣＨの相互相関値との関係を示す図である。Ｐｉｌｏｔ１符号番号とＢＳ＿３のＰｉｌｏｔ１の相互相関値との関係を示す図である。Ｐｉｌｏｔ１符号番号とＢＳ＿２のＰｉｌｏｔ１の相互相関値との関係を示す図である。第３の実施形態のＳＣＨに対応したアンテナ選択方法を示すフローチャートである。ＤＷＣＳの概要を示す図である。ＲＡＵの最大送信電力が異なるＤＷＣＳの概要を示す図である。１つのＲＡＵに複数のアンテナを用いた構成を示す図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の基本概念は、ＢＳに属する各ＲＡＵに異なるＰｉｌｏｔ１を割り当て、ＢＳに属する各ＲＡＵに同じＰｉｌｏｔ２を割り当て、Ｐｉｌｏｔ１および２の組み合わせにより、各ＲＡＵ固有のＰｉＣＨを構成する。

まず、以下の記号を定義する。
アンテナ番号ＡＮＴ＿ｇ（ｇ＝１，２，３，…，Ｇ）、
ＲＡＵ番号ＲＡＵ＿ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｉ）、
ＢＳ番号ＢＳ＿ｊ（ｊ＝１，２，３，…，Ｊ）、
Ｐｉｌｏｔ１の符号番号Ｐｉｌｏｔ１＿ｍ（ｍ＝１，２，３，…，Ｍ）、
Ｐｉｌｏｔ２の符号番号Ｐｉｌｏｔ２＿ｎ（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）、とする。

次に、システムのアンテナ総数Ｇ、ＲＡＵ総数ＩとＢＳ総数Ｊを定義する。すなわち、Ｇ＝ＩｘＪ、とする。例えば、Ｇ＝５１２の場合、Ｉ＝８、Ｊ＝６４またはＩ＝４、Ｊ＝１２８を選択することができる。さらに、Ｍ（Ｍ＞＝Ｉ）個のＰｉｌｏｔ１符号と、Ｎ（Ｎ＞＝Ｊ）個のＰｉｌｏｔ２符号を設計する（後述）。Ｍ個のＰｉｌｏｔ１符号の中から、Ｉ個のＰｉｌｏｔ１符号を選び、１つのＢＳに属するＩ個のＲＡＵに割り当て（ｉとｍを関連付ける）、１つのＲＡＵから１つのＰｉｌｏｔ１を送信する。Ｎ個のＰｉｌｏｔ２符号の中から、Ｊ個のＰｉｌｏｔ２符号を選び、Ｊ個のＢＳに割り当て（ｊとｎを関連付ける）、ＢＳ＿ｊに属するＩ個のＲＡＵに同じＰｉｌｏｔ２を送信する。Ｐｉｌｏｔ１とＰｉｌｏｔ２符号の組み合わせにより各アンテナ固有のＰｉＣＨを構成する。

図１および図２は、第１の実施形態の概念を示す図である。図１は、ＲＡＵ（Ｉ＝８）について、ＲＡＵ＿ｉにＰｉｌｏｔ１＿ｍを割り当てる様子を示している。例えば、ＢＳ＿１に属するＲＡＵ＿１、２について、Ｐｉｌｏｔ１＿１、Ｐｉｌｏｔ１＿２を割り当てる。また、ＢＳ＿２に属するＲＡＵ＿１、２、３、４、５について、Ｐｉｌｏｔ１＿１、Ｐｉｌｏｔ１＿２、Ｐｉｌｏｔ１＿３、Ｐｉｌｏｔ１＿４、Ｐｉｌｏｔ１＿５を割り当てる。また、ＢＳ＿３に属するＲＡＵ＿１、２、３について、Ｐｉｌｏｔ１＿１、Ｐｉｌｏｔ１＿２、Ｐｉｌｏｔ１＿３を割り当てている。

図１中、Ｐｉｌｏｔ１＿１が割り当てられたＲＡＵ＿１のカバーエリアを横線で示し、Ｐｉｌｏｔ１＿２が割り当てられたＲＡＵ＿２のカバーエリアを縦線で示している。また、Ｐｉｌｏｔ１＿３が割り当てられたＲＡＵ＿３のカバーエリアを点の網掛けで示し、Ｐｉｌｏｔ１＿４が割り当てられたＲＡＵ＿４のカバーエリアを右下への斜め線で示し、Ｐｉｌｏｔ１＿５が割り当てられたＲＡＵ＿５のカバーエリアを右上への斜め線で示している。

図２は、ＢＳ（Ｊ＝６４）について、ＢＳ＿ｊにＰｉｌｏｔ２＿ｎを割り当てる様子を示している。例えば、ＢＳ＿１について、Ｐｉｌｏｔ２＿１を割り当て、ＢＳ＿２についてＰｉｌｏｔ２＿２を割り当てている。また、ＢＳ＿３について、Ｐｉｌｏｔ２＿３を割り当てている。図２中、Ｐｉｌｏｔ２＿１が割り当てられたＢＳ＿１のカバーエリアを右下への斜め太線で示し、Ｐｉｌｏｔ２＿２が割り当てられたＢＳ＿２のカバーエリアを右上への斜め太線で示している。また、Ｐｉｌｏｔ２＿３が割り当てられたＢＳ＿３のカバーエリアを縦太線で示している。

図１と図２とを重ねて考えると、Ｉ個のＰｉｌｏｔ１とＪ個のＰｉｌｏｔ２を組み合わせて、システムにおけるＧ個のアンテナに対して各アンテナ固有のＰｉＣＨを構成することができる。

次に、Ｐｉｌｏｔ１、２符号（コード、シーケンス、系列、code、sequenceなど）の設計について説明する。Ｐｉｌｏｔ１符号は、長さｋ（ｋ＝１，２，３，…，Ｋ）、符号数Ｍ（ｍ＝１，２，３，…，Ｍ）、Ｐｉｌｏｔ２符号は、長さｑ（ｑ＝１，２，３，…，Ｑ）、符号数Ｎ（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）の符号により構成することができる。Ｐｉｌｏｔ１、２符号の自己相関（Auto-correlation）特性を最大に、相互相関（Cross correlation）特性を最小にするために、ランダム符号、例えばＰＮ符号（Pseudorandom Noise sequence）、直交符号、例えばＷａｌｓｈ符号、ＯＶＳＦ符号（Orthogonal Variable Spreading Factor sequence）、位相回転符号、例えばＣＡＺＡＣ符号（Constant Amplitude Zero Auto-Correlation sequence）、ＧＣＬ符号（Generalized Chirp-Like sequence）、ＺＣ符号（Zadoff-Chu sequence）などを用いることができる。

図３ＡおよびＢは、ＯＦＤＭＡ通信方式を基本として、ＲＡＵ間のＰｉｌｏｔ１、２符号の符号多重（Code Division Multiple：以下、「ＣＤＭ」を称呼する。）例を示す図である。図３ＡおよびＢは、図１および図２に対応し、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号と、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号のＣＤＭの様子を示している。具体的には、図１では、ＢＳ＿２の配下のＲＡＵ＿３に割り当てられたＰｉｌｏｔ１＿３を点の網掛けで示しており、また、ＢＳ＿２の配下のＲＡＵ＿４に割り当てられたＰｉｌｏｔ１＿４を右下への斜め線で示している。これと対応して、図３ＡのＰｉｌｏｔ１＿３を点の網掛けで示し、図３ＢのＰｉｌｏｔ１＿４を右下への斜め線で示している。また、図２では、ＢＳ＿２が管理するＲＡＵ＿１からＲＡＵ＿５のカバーエリアを右上への斜め太線で示しているが、これと対応して、図３ＡおよびＢのＰｉｌｏｔ２＿２を右上への斜め太線で示している。この場合、ＣＤＭであるため、図３ＡおよびＢでは、ＲＡＵ＿３、ＲＡＵ＿４のＰｉｌｏｔ１、２符号が割り当てられるサブキャリア（Sub-carrier）が同一となっている。

図４ＡおよびＢは、ＯＦＤＭＡ通信方式を基本として、ＲＡＵ間のＰｉｌｏｔ１、２符号の周波数多重（Frequency Division Multiple：以下、「ＦＤＭ」と称呼する。）例を示す図である。図４ＡおよびＢは、図１および図２に対応し、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号と、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号の周波数(サブキャリア)多重の様子を示している。具体的には、図１では、ＢＳ＿２の配下のＲＡＵ＿３に割り当てられたＰｉｌｏｔ１＿３を点の網掛けで示しており、また、ＢＳ＿２の配下のＲＡＵ＿４に割り当てられたＰｉｌｏｔ１＿４を右下への斜め線で示している。これと対応して、図４ＡのＰｉｌｏｔ１＿３を点の網掛けで示し、図４ＢのＰｉｌｏｔ１＿４を右下への斜め線で示している。また、図２では、ＢＳ＿２が管理するＲＡＵ＿１からＲＡＵ＿５のカバーエリアを右上への斜め線で示しているが、これと対応して、図４ＡおよびＢのＰｉｌｏｔ２＿２を右上への斜め太線で示している。この場合、ＦＤＭであるため、図４ＡおよびＢでは、ＲＡＵ＿３、ＲＡＵ＿４のＰｉｌｏｔ１、２符号が割り当てられるサブキャリアが周波数軸方向に１個ずれている。

図５ＡおよびＢは、ＯＦＤＭＡ通信方式を基本として、ＲＡＵ間のＰｉｌｏｔ１、２符号の時間多重（Time Division Multiple：以下、「ＴＤＭ」と称呼する。）例を示す図である。図５ＡおよびＢは、図１および図２に対応し、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号と、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号の時間（ＯＦＤＭシンボル）多重の様子を示している。具体的には、図１では、ＢＳ＿２の配下のＲＡＵ＿３に割り当てられたＰｉｌｏｔ１＿３を点の網掛けで示しており、また、ＢＳ＿２の配下のＲＡＵ＿４に割り当てられたＰｉｌｏｔ１＿４を右下への斜め線で示している。これと対応して、図５ＡのＰｉｌｏｔ１＿３を点の網掛けで示し、図５ＢのＰｉｌｏｔ１＿４を右下への斜め線で示している。また、図２では、ＢＳ＿２が管理するＲＡＵ＿１からＲＡＵ＿５のカバーエリアを右上への斜め線で示しているが、これと対応して、図５ＡおよびＢのＰｉｌｏｔ２＿２を右上への斜め太線で示している。この場合、ＴＤＭであるため、図４ＡおよびＢでは、ＲＡＵ＿３、ＲＡＵ＿４のＰｉｌｏｔ１、２符号が割り当てられるＯＦＤＭシンボルが時間軸方向に１個ずれている。

図３ＡおよびＢ、図４ＡおよびＢ、並びに図５ＡおよびＢは、ＲＡＵにおけるＰｉｌｏｔ１、２符号がＣＤＭを示し、ＲＡＵ間のＰｉｌｏｔ１、２符号がそれぞれＣＤＭ、ＦＤＭおよびＴＤＭの例を示している。また、図６Ａは、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号について、ＦＤＭを行なう様子を示す図である。また、図６Ｂは、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号について、ＦＤＭを行なう様子を示す図である。図７Ａは、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿３に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号について、ＴＤＭを行なう様子を示す図である。また、図７Ｂは、ＢＳ＿２のＲＡＵ＿４に対応したＰｉｌｏｔ１、２符号について、ＴＤＭを行なう様子を示す図である。図６ＡおよびＢ、並びに図７ＡおよびＢに示したように、それぞれＲＡＵにおけるＰｉｌｏｔ１、２符号について、ＦＤＭおよびＴＤＭを行なうことができるが、図３ＡおよびＢ、図４ＡおよびＢ、並びに図５ＡおよびＢと同様に、各ＲＡＵ間のＰｉｌｏｔ１、２符号のＣＤＭ、ＦＤＭおよびＴＤＭ（図３ＡおよびＢ、図４ＡおよびＢ、並びに図５ＡおよびＢと類似するため図示せず）を行なうこともできる。さらに、周波数軸、時間軸におけるＲＡＵ内およびＲＡＵ間のＰｉｌｏｔ１、２符号の周波数ホッピング、シフト方法を採用することもできる。ＲＡＵ内およびＲＡＵ間のＰｉｌｏｔ１、２の多重方法（ケース）について、表１にまとめる。また、一例として、図３ＡおよびＢ、図６ＡおよびＢは、ＲＡＵ内において、それぞれ５、２サブキャリア間隔にＰｉｌｏｔ１、２が配置している様子を示しているが、実際に、ＲＡＵ間にＦＤＭの場合、Ｐｉｌｏｔ１、２のサブキャリア間隔は、ＲＡＵ総数Ｉに依存する。例えばＩ＝８の場合、８サブキャリア以上となる。同様に、ＲＡＵ間にＴＤＭの場合、８個のＯＦＤＭシンボルを使用する。

Ｐｉｌｏｔ１およびＰｉｏｌｔ２符号は、例えば、次のように構成することができる。すなわち、表２に示すように、Ｐｉｌｏｔ１符号は、長さＫ＝８、符号数Ｍ＝８の位相回転符号Ｅ（Ｍ−１，Ｋ）を使用する。また、表３に示すように、Ｐｉｌｏｔ２符号は、長さＱ＝８、符号数Ｎ＝８のＷａｌｓｈ符号Ｗ（Ｎ−１，Ｒ）を使用する。また、表４に示すように、Ｐｉｌｏｔ１，２の組み合わせでＡＮＴ＿ｇを表すことができる。

Ｐｉｌｏｔ１、２符号の各信号ビットは、図３ＡおよびＢ、図４ＡおよびＢ、並びに図５ＡおよびＢに示したＰｉｌｏｔ１、２符号が占有するサブキャリアに対応することができる。符号数Ｐ、Ｒは、符号所有の最大符号数（表２、表３の場合は８）より大きくてもよい。また、ＲＡＵ＿ｉ、ＢＳ＿ｊは、Ｐｉｌｏｔ１＿ｍ、Ｐｉｌｏｔ２＿ｎとの対応関係を他の数式や他の表などで表現してもよい。また、ＲＡＵ間の干渉を低減するために、ＢＳ＿ｊと関連付けたスクランブリング符号を用いて、Ｐｉｌｏｔ２のスクランブリング処理を行なってもよい。また、ＲＡＵ＿ｉと関連付けたスクランブリング符号を用いて、Ｐｉｌｏｔ１のスクランブリング処理を行なってもよい。

このように、ＢＳに属する各ＲＡＵに対して異なるＰｉｌｏｔ１を割り当て、ＢＳに属する各ＲＡＵに同じＰｉｌｏｔ２を割り当てることにより、同じＢＳに属する異なるＲＡＵ間、および異なるＢＳに属する同じＲＡＵ間のＰｉＣＨ干渉を低減させ、ＭＳと各アンテナ間の無線伝搬路推定精度を向上させることが可能となる。

次に、ＢＳの構成を説明する。図８は、ＯＦＤＭＡ通信方式を基本としたＢＳの送信部の構成を示す図である。ＢＳ１０は、符号化部１１、直並列変換（Ｓ／Ｐ）部１２、制御信号生成部１３、チャネル割り当て部１４、変調部１５、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換：Inverse Fast Fourier Transform）部１６、並直列変換（Ｐ／Ｓ）部１７、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入部１８、デジタル／アナログ信号変換（ＤＡＣ）部１９、無線送信部２０、ＲｏＦ変換部２１、スケジューリング制御部２２により構成されている。

制御信号生成部１３は、ＣＮから入力されたＲＡＵ番号、ＢＳ番号、アンテナ番号などの制御データに基づいて、ＰｉＣＨ信号（Ｐｉｌｏｔ１、２を含む）、ＳＣＨ信号（ＳＣＨ１、ＳＣＨ２を含む）、報知チャネルＢＣＨ（Broadcast Channel）信号、共用制御チャネルＣＣＣＨ（Common Control Channel）信号および個別制御チャネルＤＣＣＨ(Dedicated Control Channel)信号を生成し、チャネル割り当て部１４に出力する。

チャネル割り当て部１４は、制御信号生成部１３からのＰｉＣＨ信号、ＳＣＨ信号、報知チャネルＢＣＨ信号、共用制御チャネルＣＣＣＨ信号および個別制御チャネルＤＣＣＨ信号、並直列変換部（Ｐ／Ｓ）１２からのユーザデータを、所定の無線フレーム、サブキャリアおよびＯＦＤＭシンボルに割り当てる。

スケジューリング制御部２２には、ＢＳの受信部（図示せず）により受信したＭＳのフィードバック情報およびアンテナ選択・測定情報などに基づいて生成した測定・制御信号が入力される。スケジューリング制御部２２は、ＭＳが各ＲＡＵ間の無線伝搬路状況に従って、各ＭＳに適した無線リソースブロック（複数のサブキャリアとスロットにより構成される）を選択し、符号化部１１に符号化方式、レートなどの符号化情報を出力し、変調部１５にＢＰＳＫ、ＱＰＳＫなどの変調情報を出力し、チャネル割り当て部１４に無線リソースブロック番号などの無線リソース割り当て情報を出力する。

ＣＮからのユーザデータは、ＢＳが受信したＭＳのフィードバック情報およびアンテナ選択・測定情報などに基づいて生成した測定・制御信号により選択され、それぞれＲＡＵに対応した符号化部１１に入力される。符号化部１１は、符号化情報により、所定の符号方式およびレートによりユーザデータの符号化を行ない、直並列変換（Ｓ／Ｐ）部１２に出力する。並列ユーザデータに変換された信号は、チャネル割り当て部１４に入力される。チャネル割り当て部１４では、無線リソース割り当て情報によりユーザデータを割り当てて、変調部１５に出力する。変調部１５は、変調情報によりユーザデータの変調を行ない、さらに、ＩＦＦＴ部１６により、ＯＦＤＭ信号を生成する。生成されたＯＦＤＭ信号は、並直列変換（Ｐ／Ｓ）部１７、ＣＰ挿入部１８、デジタル／アナログ信号変換（ＤＡＣ）部１９を通じて，無線送信部２０に入力される。

無線送信部２０では、ＯＦＤＭ信号のフィルタリング処理、周波数変化などを行ない、ＲｏＦ変換部２１により光信号としてＲＡＵに送信される。なお、図８は、１つのＢＳは２つのＲＡＵの送信部を構成している例を示しているが、２つ以上でもよい。

各アンテナからのＰｉＣＨ送信信号は、制御信号生成部１３により、例えば、表２または表３に示すＰｉｌｏｔ１、２符号を生成し、チャネル割り当て部１４により、図３Ａから図５Ｂに示すような構成で生成することができる。図３Ａから図５Ｂに示すように、Ｐｉｌｏｔ２符号ビットは、各サブキャリアに対応しているが、図８に示した並直列変換（Ｐ／Ｓ）部１７の入力端で、時間信号として挿入することもできる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態の基本概念は、ＳＣＨ２の符号番号にＢＳ番号を関連付けて、ＳＣＨを構成する。上記の第１の実施形態では、ＲＡＵ番号ＲＡＵ＿ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｉ）にＰｉｌｏｔ１＿ｍ符号を割り当て、ＢＳ番号ＢＳ＿ｊ（ｊ＝１，２，３，…，Ｊ）にＰｉｌｏｔ２＿ｎ符号を割り当て、アンテナ番号ＡＮＴ＿ｇ（ｇ＝１，２，３，…，Ｇ）をＧ＝ＩｘＪで表した。

次に、本実施形態に係るＳＣＨの構成について説明する。下りリンク無線フレームに挿入されているＳＣＨは、ＯＦＤＭ受信信号の初期同期、アンテナ選択などに使われている。ＳＣＨはＳＣＨ１とＳＣＨ２により構成されている。ＳＣＨ１には、キャリア周波数オフセット同期、ＯＦＤＭシンボルタイミング同期などの情報が含まれる。ＳＣＨ２には、ＡＮＴ＿ｇの関連情報、ＢＳ固有のシステム周波数帯域幅（System Bandwidth）に依存する報知チャネルＢＣＨの周波数帯域幅、送信ダイバシチー方式、ＲＡＵの最大送信電力、ＰｉＣＨの送信電力、無線フレームタイミングなどＲＡＵおよび／またはＢＳの送信信号構成、ハードウェア構造など、物理的構成に関連する物理構成情報である物理番号ＰＨ＿ｗ（ｗ＝１，２，…，Ｗ）が含まれている。

ＳＣＨ１とＳＣＨ２の多重方法は、ＣＤＭ、ＴＤＭ、ＦＤＭを採用することができる。ＳＣＨ１、ＳＣＨ２には、ＰｉＣＨ符号と同様に、様々な符号（例えばランダム符号、直交符号、位相回転符号など）を用いて、それぞれＳＣＨ１符号、ＳＣＨ２符号を割り当てることができる。ＳＣＨ２符号が十分長い（すなわち、符号数が多い）場合、直接にＡＮＴ＿ｇを載せることができる。しかしながら、ＳＣＨのオーバーヘッドの低減が要求され、或は符号の長さ、送信時間、送信周波数帯域幅などが制限された場合、また、初期同期、アンテナ選択特性（検出時間、検出確率など）、ＭＳの複雑さ、消費電力を考慮した場合、ＳＣＨにおけるＡＮＴ＿ｇおよびＰＨ＿ｗの送信方法を考えなければならない。

図９ＡおよびＢ並びに図１０は、ＯＦＤＭＡ通信方式を基本として、ＳＣＨ１とＳＣＨ２との多重方法の一例を示す図である。図９ＡおよびＢ並びに図１０は、それぞれＳＣＨ１とＳＣＨ２信号のＣＤＭ、ＴＤＭおよびＦＤＭの様子を示している。

図１１は、１つの具体例として、ＯＦＤＭＡ通信方式を基本として、Ｐｉｌｏｔ１、２符号のＣＤＭ、およびＳＣＨ１とＳＣＨ２信号のＴＤＭの様子を示している。図１１のＰｉｌｏｔ１、２符号に、表２および表３に示した符号を割り当てる。１つの無線フレームに２つのＳＣＨを含み、ＳＣＨ１は、無線フレームを１／２の分割フレームに分けたときに、それぞれの分割フレームの先頭のスロットの最後のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。また、ＳＣＨ２は、ＳＣＨ１の１つの前のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる。ＳＣＨ１、ＳＣＨ２の割り当ては、無線フレーム中の他のスロット、またはスロット中の他のＯＦＤＭシンボルに対して行なってもよい。

図１１では、ＳＣＨの占有周波数帯域幅（SCH Bandwidth）が、ＢＳの送信周波数帯域幅であるシステム帯域幅（System Bandwidth）より小さい。例えば、システム帯域幅が10MHzまたは100MHzなど、ＳＣＨの占有周波数帯域幅が1.25MHzまたは5MHzなどである。また、図１１は、キャリア周波数（Carrier Frequency）、例えば、キャリア周波数は4GHzを中心に左右対称に割り当てている様子を示している。ＳＣＨ１は、時間領域における繰り返し波形が得られるように、サブキャリア１つおきに割り当て、各ＳＣＨ１のサブキャリア間にヌルサブキャリア（Null Sub-carrier）が挿入されている。なお、ＳＣＨ１は、連続的に各サブキャリアに割り当ててもよい。

ＳＣＨ１、ＳＣＨ２には、Ｐｉｌｏｔ符号と同様に、様々な符号（例えばランダム符号、直交符号、位相回転符号など）を用いることができ、ＳＣＨ１符号番号、ＳＣＨ２符号番号は、それぞれＳＣＨ１＿ｘ（ｘ＝１，２，３，…，Ｘ）、ＳＣＨ２＿ｙ（ｙ＝１，２，３，…，Ｙ）とする。本実施形態では、すべてのＲＡＵに共通のＳＣＨ１信号である１つのＳＣＨ１＿１が割り当てられ、時間領域における繰り返し波形の自己相関により、キャリア周波数オフセット、ＯＦＤＭシンボルタイミングを検出する。異なるＢＳのＳＣＨ２信号であるＳＣＨ２符号に異なるＧＣＬ（Generalized Chirp Like）番号を持つＧＣＬ符号を割り当てる。ＧＣＬ符号Ｓは、数式（１）で表すことができる。

ここで、Ｎ_Ｇは、ＧＣＬ符号の長さで、素数である。ｕは、ＧＣＬ番号を示す。すなわち、長さＮ_ＧのＧＣＬ符号は、Ｎ_Ｇ−１個のＧＣＬ番号（ＧＣＬ符号の種類）がある。図１１のＳＣＨ２の各サブキャリアは、各ＧＣＬ符号要素（ｋ）に対応する。ここで、ＳＣＨ２＿ｙであるＧＣＬ番号ｕは、ＰＨ＿ｗ、ＢＳ＿ｊの組み合わせで関連付ける。例えば、Ｗ＝２、Ｊ＝８の場合、ＧＣＬ番号ｕ、ＰＨ＿ｗ、ＢＳ＿ｊの関係を表５に示すように表すことができる。ＰＨ＿ｗの情報がない場合、すなわちＷ＝０の場合、ＳＣＨ２＿ｙは、ＢＳ＿ｊと一対一関係で関連付ける。また、ＲＡＵ間の干渉を低減するために、ＳＣＨ２に対して、ＳＣＨ１＿ｘ関連付けたスクランブリング符号を用いて、ＳＣＨ２のスクランブリング処理を行なってもよい。

図１２は、第２の実施形態の概念を示す図である。各ＢＳの配下のＲＡＵから同じＳＣＨ２を送信する。例えば、図１２中、ＢＳ＿１の配下のＲＡＵ＿１およびＲＡＵ＿２が送信するＳＣＨ２を右下への斜め線で示し、ＢＳ＿２の配下のＲＡＵ＿１からＲＡＵ＿５が送信するＳＣＨ２を縦横の網掛けで示し、ＢＳ＿３の配下のＲＡＵ＿１からＲＡＵ＿３が送信するＳＣＨ２を右上への斜め線で示している。

ＢＳの送信部の構成は、図８に示す構成と同様である。各アンテナからのＳＣＨ２送信信号は、制御信号生成部１３によって生成される。制御信号生成部１３は、例えば、表５のＧＣＬ符号を生成し、チャネル割り当て部１４により、図１１に示すような構成で割り当てることができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態の基本概念は、ＳＣＨ１の符号番号にＲＡＵ番号を関連付けて、ＳＣＨを構成する。上記の第１の実施形態および第２の実施形態では、ＲＡＵ番号ＲＡＵ＿ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｉ）にＰｉｌｏｔ１＿ｍ符号を割り当て、ＢＳ番号ＢＳ＿ｊ（ｊ＝１，２，３，…，Ｊ）にＰｉｌｏｔ２＿ｎ符号を割り当て、アンテナ番号ＡＮＴ＿ｇ（ｇ＝１，２，３，…，Ｇ）をＧ＝ＩｘＪで表した。また、ＳＣＨ２番号ＳＣＨ２＿ｙにＢＳ番号ＢＳ＿ｊを関連付けさせて、ＳＣＨを構成した。

本実施形態に係るＳＣＨ１の構成は、次の通りである。図１１で示したように、ＳＣＨ１信号の時間領域における繰り返し波形の自己相関により、キャリア周波数オフセット、ＯＦＤＭシンボルタイミングを検出し、ＳＣＨ１信号の相互相関により、ＳＣＨ１符号番号ＳＣＨ１＿ｘ（ｘ＝１，２，３，…，Ｘ）と関連付けたＲＡＵ＿ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｉ）を検出する。

ＳＣＨ１は、Ｐｉｌｏｔ１、２符号と同様に、様々な符号（例えばランダム符号、直交符号、位相回転符号など）を用いることができ、ＳＣＨ１＿ｘはＲＡＵ番号のＲＡＵ＿ｉと関連させる。

図１３は、第３の実施形態の概念を示す図であり、各ＢＳに属するＲＡＵから異なるＳＣＨ１を送信する様子を示す。図１３に示すように、異なるＳＣＨ１符号に異なるＧＣＬ番号ｕを持つＧＣＬ符号を割り当てる。ここで、ＳＣＨ１＿ｘであるＧＣＬ番号ｕは、ＲＡＵ＿ｉと関連付ける。例えば、ＲＡＵ（Ｉ＝８）の場合、ＧＣＬ番号ｕ、ＲＡＵ＿ｉの関係を表６に示すように表すことができる。ＳＣＨ１＿ｘは、ＲＡＵ＿ｉと一対一関係で関連付ける。

ＢＳの送信部の構成は、図８と同様である。各アンテナからのＳＣＨ１送信信号は、制御信号生成部１３によって生成される。制御信号生成部１３は、例えば、表６のＧＣＬ符号を生成し、チャネル割り当て部１４により、図１１に示すように割り当てることができる。

（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態は、第１の実施形態および第２の実施形態に係るＰｉＣＨ、ＳＣＨ信号の構成に対応したアンテナ選択方法である。第１の実施形態および第２の実施形態では、ＲＡＵ番号ＲＡＵ＿ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｉ）にＰｉｌｏｔ１＿ｍ符号を割り当て、ＢＳ番号ＢＳ＿ｊ（ｊ＝１，２，３，…，Ｊ）にＰｉｌｏｔ２＿ｎ符号を割り当て、アンテナ番号ＡＮＴ＿ｇ（ｇ＝１，２，３，…，Ｇ）をＧ＝ＩｘＪで表した。また、ＳＣＨ２番号ＳＣＨ２＿ｙにＢＳ番号ＢＳ＿ｊを関連付けさせて、ＳＣＨを構成した。

ＭＳの構成は、次の通りである。図１４は、ＯＦＤＭＡ通信方式を基本としたＭＳの受信部の構成を示す図である。ＭＳ３０は、アンテナ３１ａ、３１ｂを有する無線受信部３１、アナログ／デジタル信号変換（ＡＤＣ）部３２、ＣＰ除去部３３、直並列変換（Ｓ／Ｐ）部３４、ＦＦＴ（高速フーリエ変換：Fast Fourier Transform）部３５、復調部３６、チャネル分解部３７、制御信号抽出部３８、並直列変換（Ｐ／Ｓ）部３９、復号部４０、チャネル推定・ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）測定部４１、およびアンテナ選択部４２により構成されている。図１４では、２本のアンテナを有するＭＩＭＯ受信機の構成を示したが、それ以上のアンテナを備えていてもよい。

各ＲＡＵからの無線信号は、アンテナ３１ａ、３１ｂを通じて、無線受信部３１に入力され、無線受信部３１により周波数変換、フィルタリングなどの処理をされてベースバンド信号に変換され、アナログ／デジタル信号変換（ＡＤＣ）部３２に出力される。ＣＰ除去部３３、直並列変換（Ｓ／Ｐ）部３４、ＦＦＴ部３５、復調部３６において、ＢＳ送信部のＣＰ挿入部１８、並直列変換（Ｐ／Ｓ）部１７、ＩＦＦＴ部１６、変調部１５の逆の処理を行ない、復調されたＯＦＤＭ信号がチャネル分解部３７に入力される。

チャネル分解部３７は、所定の無線フレーム、サブキャリアおよびＯＦＤＭシンボルから、ＰｉＣＨ信号、ＳＣＨ信号、報知チャネルＢＣＨ信号、共用制御チャネルＣＣＣＨ信号および個別制御チャネルＤＣＣＨ信号に分解し、制御信号を制御信号抽出部３８に出力し、ユーザデータを並直列変換（Ｐ／Ｓ）部３９に出力する。

制御信号抽出部３８は、チャネル分解部３７からの入力信号に基づいて、表１に示したようなＰｉＣＨ配置から、Ｐｉｌｏｔ１、２符号を含むＰｉＣＨ信号（複数アンテナからの多重信号）を抽出し、チャネル推定・ＣＱＩ測定部４１およびアンテナ選択部４２に出力する。また、図１１のようなＳＣＨ配置から、ＳＣＨ１とＳＣＨ２符号を含むＳＣＨ信号（複数アンテナからの多重信号）を抽出し、アンテナ選択部４２に出力する。さらに、ＢＣＨ、ＣＣＣＨおよびＤＣＣＨを抽出し、ＭＳの制御部（図示なし）に出力する。

アンテナ選択部４２は、ＰｉＣＨ信号とＳＣＨ信号を用いて、ＯＦＤＭ信号の周波数キャリアオフセット、ＯＦＤＭシンボルタイミング、無線フレームタイミング、アンテナ番号ＡＮＴ＿ｇを同定するアンテナ選択を行なう。アンテナ選択結果である周波数キャリアオフセット、ＯＦＤＭシンボルタイミング、無線フレームタイミング、アンテナ番号ＡＮＴ＿ｇ情報を、ＭＳの制御部に出力し、ＭＳの制御、ＢＳへの報告を行なう。ＢＳの制御により自局ＭＳの擬似セルＶＣを形成する。

チャネル推定・ＣＱＩ測定部４１は、ＭＳの制御部からのアンテナ選択結果など制御情報、およびＰｉＣＨ信号を用いて、擬似セルＶＣを構成するＭＳと複数のＲＡＵのアンテナ間の無線伝搬路推定、ＣＱＩ測定を行なう。チャネル推定結果およびＣＱＩ測定結果をＭＳの制御部に出力し、復調部３６がチャネル推定結果を利用して受信信号の同期検波を行ない、ＭＳの送信部（図示なし）がＣＱＩ測定結果をＢＳにフィードバックする。

図１５は、第１の実施形態および第２の実施形態に係るＰｉＣＨ、ＳＣＨ信号構成に対応したアンテナ選択方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１では、アンテナ選択部４２は、ローカルレプリカ信号であるシステム共通のＳＣＨ１符号を生成し、ＣＰが削除された各ＲＡＵからＳＣＨ多重信号（受信信号）に対して、システム共通のＳＣＨ１符号を用いて、時間領域における相互相関処理を行ない、最大相互相関値を有するＳＣＨ１に対して、キャリア周波数オフセットおよびＯＦＤＭシンボルタイミングの検出を行なう。

次に、ステップＳ２では、制御信号抽出部３８からのＳＣＨ多重信号から、最大の受信電力を有するＢＳ番号ＢＳ＿ｊと物理番号ＰＨ＿ｗを検出する。具体的な方法として、アンテナ選択部４２は、ローカルレプリカ信号であるＹ個のＳＣＨ２符号を生成し、受信したＳＣＨ２多重信号と相互相関処理を行なう。例えば、図１、図２、および図１６Ａ〜Ｃに示したＭＳ１の電波環境で、表５のように、１６個ＳＣＨ２符号の相互相関値から、最大相互相関値を持つＳＣＨ２＿３を検出し、ＰＨ＿１、ＢＳ＿３を検出することができる。

ステップＳ３では、制御信号抽出部３８からのＰｉＣＨ多重信号から、ステップＳ２により検出されたＢＳ＿ｊに対して、上位Ａ個受信電力を有するＲＡＵ番号ＲＡＵ＿ｉ（ｉ＝１，２，３，…，Ｉ）を同定する。具体的な方法として、アンテナ選択部４２は、ステップＳ２により検出したＢＳ番号ＢＳ＿ｊを使い、ＢＳ＿ｊに対応したＰｉｌｏｔ２の符号番号Ｐｉｌｏｔ２＿ｎのローカルレプリカのＰｉｌｏｔ２符号を生成する。例えば、図１６Ａのように、ＢＳ＿３が検出されたため、表４のように、Ｐｉｌｏｔ２＿３であるＷ（２，８）を生成する。表１に示したケース１、２、３の場合、図３Ａから図５Ｂに示したＲＡＵ間のＰｉｌｏｔ１、２符号の多重方法に従って、逆拡散処理によりＰｉｌｏｔ２符号成分を除去し、ＰｉＣＨ多重信号からＰｉｌｏｔ１の多重信号（受信信号）を分離する。また、ローカルレプリカ信号であるＭ個のＰｉｌｏｔ１信号を生成し、分離したＰｉｌｏｔ１の多重信号に対して、相互相関処理を行なう。

例えば、表４のように、８個のＰｉｌｏｔ１の相互相関値から、閾値により上位Ａ個相互相関値を有するＰｉｌｏｔ１を検出し、Ａ個のＲＡＵ＿ｉを検出することができる。例えば、図１、図２、および図１６Ｂのように、ＢＳ＿３におけるＲＡＵ＿２を検出する。次に、ステップＳ１に戻り、最大相互相関値に付く２番目のＳＣＨ１相互相関値を有するＳＣＨ１に対して、ステップＳ１〜Ｓ３と同様な処理を行なう（上位複数個で繰り返す）。最終的に複数のアンテナ番号ＡＮＴ＿ｇを検出することができる。例えば、図１、図２、および図１６Ｃのように、最終的にＢＳ＿３のＲＡＵ＿２とＢＳ＿２のＲＡＵ＿１を検出することができる。

ステップＳ４では、ステップ２、３で検出したＲＡＵ＿ｉ、ＢＳ＿ｊにより、アンテナ番号ＡＮＴ＿ｇを同定する。例えば、ＢＳ＿３のＲＡＵ＿２とＢＳ＿２のＲＡＵ＿１を検出した場合、表４によりアンテナ番号ＡＮＴ＿９、１８を同定することができる。

このように、図１５に示したアンテナ選択方法により、一定の検出基準に基づく、例えば、図１６Ａ〜Ｃの閾値１、２、３および後述の相互相関値補正により、複数のアンテナ番号ＡＮＴ＿ｇを検出することができる。複数のＢＳを含む受信電力レベルの上位トータルｐ（ｐ＝１，２，３，…，Ｐ、ｐはＡ、Ｂ、Ｃ値と関連する）個のアンテナを検出し、選択することができる。このようなアンテナ選択方法により、複数のアンテナを選択し、ＶＣを形成し、ＭＳの移動によりＶＣを切り替えることができる。例えば、図１８のように、ＭＳ１はＡＮＴ＿９、１８をＢＳに報告し、ＶＳを形成することができる。また、図１６Ａ〜Ｃのような上位複数個の各相互相関値をＢＳに報告し、ＢＳによりＶＣを構成することもできる。

各ＲＡＵにおいて、ＲＡＵの最大送信電力が異なる場合、ステップＳ２により検出した物理番号ＰＨ＿ｗに含まれるＲＡＵの最大送信電力情報を用いて、ステップＳ２、Ｓ３における相互相関値の補正を行なうことができる。具体的な方法として、ＲＡＵの最大送信電力をＮｐビットで表現できる２^Ｎｐ個レベルを設定する。各ＲＡＵは該当する最大送信電力レベルのＮｐビット情報を物理番号ＰＨ＿ｗに含み、ＳＣＨ２により送信する。ステップＳ２において、アンテナ選択部４２は、ローカルレプリカ信号であるＹ個のＳＣＨ２符号を生成し、受信したＳＣＨ２多重信号と相互相関処理を行なう。すべての相互相関値に対して、既知の電力レベル情報により補正を行なう。

例えば、図１９に示したように、ＢＳ_２のＲＡＵ＿１の最大送信電力が１５ｄＢｍで、ＢＳ＿３のＲＡＵ＿２の最大送信電力が３０ｄＢｍの場合、Ｎｐ＝１でＲＡＵの最大送信電力レベルを表し、表５のように、ＰＨ＿ｗで対応させる（ＰＨ＿ｗ=２:１５ｄＢｍ，ＰＨ＿ｗ＝１：３０ｄＢｍ）。相互相関処理により得た１６個ＳＣＨ２符号の相互相関値に対して、既知のＰＨ＿ｗの対応関係により、ＢＳ＿３のＲＡＵ＿２に対応するＳＣＨ２＿３の相互相関値を１５ｄＢ低減するように補正してから、閾値により上位複数の相互相関値を持つＳＣＨ２を検出し、それぞれ対応するＢＳ＿ｊ、他のＰＨ＿ｗ（２ビット以上の場合）情報を検出することができる。最終的に、同様にアンテナ番号ＡＮＴ＿９，１８を同定することができる。

（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態は，第３の実施形態のＰｉＣＨ、ＳＣＨ信号構成に対応したアンテナ選択方法である。第３の実施形態では、ＳＣＨ１符号番号ＳＣＨ１＿ｘはＲＡＵ番号のＲＡＵ＿ｉと関連付けさせて、ＳＣＨを構成した。なお、ＭＳの構成は、第４の実施形態と同様のため省略する。

図１７は、第３の実施形態のＳＣＨに対応したアンテナ選択方法を示すフローチャートである。ステップＴ１において，アンテナ選択部４２は、ローカルレプリカ信号であるＸ個のＳＣＨ１符号番号ＳＣＨ１＿ｘを生成し、ＣＰが削除された各ＲＡＵからＳＣＨ多重信号（受信信号）に対して、各ＳＣＨ１＿ｘ符号を用いて、時間領域における相互相関処理を行ない、最大相互相関値を有するＳＣＨ１に対して、キャリア周波数オフセットおよびＯＦＤＭシンボルタイミングの検出を行なう。

ステップＴ２では、制御信号抽出部３８からのＳＣＨ多重信号から、最大の受信電力を有するＲＡＵ番号ＲＡＵ＿ｉを検出する。具体的な方法として、アンテナ選択部４２は、ローカルレプリカ信号であるＸ個のＳＣＨ１符号を生成し、受信したＳＣＨ１多重信号と相互相関処理を行なう。例えば、図１、図２、および図１６Ａ〜Ｃに示したＭＳ１の電波環境で、表６のように、８個ＳＣＨ１符号の相互相関値から、最大相互相関値を持つＳＣＨ１＿２を検出した場合、ＲＡＵ＿２を検出することができる。

ステップＴ３では、制御信号抽出部３８からのＳＣＨ多重信号から、最大の受信電力を有するＢＳ番号ＢＳ＿ｊと物理番号ＰＨ＿ｗを検出する。具体的な方法は、第４の実施形態と同じである。アンテナ選択部４２は、ローカルレプリカ信号であるＹ個のＳＣＨ２符号を生成し、受信したＳＣＨ２多重信号と相互相関処理を行なう。例えば、表５のように、１６個ＳＣＨ２符号の相互相関値から、最大相互相関値を持つＳＣＨ２＿３を検出した場合、ＰＨ＿１、ＢＳ＿３を検出することができる。次に、ステップＳ１に戻り、最大相互相関値に付く２番目のＳＣＨ１相互相関値を有するＳＣＨ１に対して、ステップＳ１〜Ｓ３と同様な処理を行なう（上位複数個で繰り返す）。最終的に複数のアンテナ番号ＡＮＴ＿ｇを検出することができる。例えば、図１、図２、および図１６Ａ〜Ｃのように、ＢＳ＿３のＲＡＵ＿２とＢＳ＿２のＲＡＵ＿１を検出することができる。

ステップＴ４では、ステップ２，３で検出したＲＡＵ＿ｉ、ＢＳ＿ｊにより、アンテナ番号ＡＮＴ＿ｇを同定する。具体的な方法は、第４の実施形態と同じである。ＢＳ＿３のＲＡＵ＿２とＢＳ＿２のＲＡＵ＿１を検出した場合、表４によりアンテナ番号ＡＮＴ＿９、１８を同定することができる。

このように、図１７に示したアンテナ選択方法により、一定の検出基準に基づく、複数のアンテナ番号ＡＮＴ＿ｇを検出することができる。例えば、受信電力レベルの上位ｐ（ｐ＝１，２，３，…，Ｐ）個のアンテナを検出し、選択することができる。このようなアンテナ選択方法により、複数のアンテナを選択し、ＶＣを形成することができる。

第４の実施形態と同様に、各ＲＡＵにおいて、ＲＡＵの最大送信電力が異なる場合、ステップＴ２により検出した物理番号ＰＨ＿ｗに含まれるＲＡＵの最大送信電力情報を用いて、各相関値の補正を行なうことができる。また、本実施形態は、ＰｉＣＨを使用していないため、図２０に示すように、１つのＲＡＵに複数のアンテナを用いる構成にも対応できる。アンテナ番号ＡＮＴ＿ｇ＿ｈ（グループ番号ｇ＝１，２，３，…，Ｇ、ポート番号ｈ＝１，２，３，…，Ｈ）に対して、グループ番号ｇを同定することができる。

１０ＢＳ
１１符号化部
１２直並列変換（Ｓ／Ｐ）部
１３制御信号生成部
１４チャネル割り当て部
１５変調部
１６ＩＦＦＴ部
１７並直列変換（Ｐ／Ｓ）部
１８ＣＰ挿入部
１９ＤＡＣ部
２０無線送信部
２１ＲｏＦ変換部
２２スケジューリング制御部
３０ＭＳ
３１無線受信部
３１ａ、３１ｂアンテナ
３３ＣＰ除去部
３４直並列変換（Ｓ／Ｐ）部
３５ＦＦＴ部
３６復調部
３７チャネル分解部
３８制御信号抽出部
３９並直列変換（Ｐ／Ｓ）部
４０復号部
４１チャネル推定・ＣＱＩ測定部
４２アンテナ選択部
ＭＳ移動局装置
ＲＡＵ無線アクセスユニット
ＢＳ基地局装置
ＣＮコアネットワーク装置
ＲｏＦ無線光ケーブル
ＶＣ擬似セル

Claims

無線通信システムに適用され、移動局装置と無線通信を行なう少なくとも１つの無線アクセスユニット装置を制御する基地局装置であって、
前記無線通信システムを構成するコアネットワーク装置から入力される制御データに基づいて、相互に異なる複数のパイロット信号を生成し、前記パイロット信号によって、前記無線アクセスユニット装置のパイロットチャネルを生成する制御信号生成部と、
前記無線アクセスユニット装置に対して、前記パイロットチャネルを送信する送信部と、を備えることを特徴とする基地局装置。