JP4587965B2 - 移動局装置、基地局装置、共通制御チャネルマッピング方法及び受信方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、移動局装置、基地局装置、共通制御チャネルマッピング方法及び受信方法、プログラム及び記録媒体に関し、より詳細には、異なる周波数帯域幅Ｂｎ（例えば、Ｂｎ＝１.２５ＭＨｚ、２.５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）移動局クラスの移動局装置と基地局装置とによる移動通信システムにおいて移動局装置に適応した共通制御チャネルマッピング方法及び受信方法に関する。

３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が第三世代セルラー移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている。Ｗ−ＣＤＭＡ方式の一つは、５ＭＨｚ無線周波数帯域幅を持つＦＤＤのスペクトル拡散方式であり、各無線物理チャネルは拡散符号により区別され、符号多重され、同じ無線周波数帯域幅により伝送されている。

Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、移動局から基地局への無線リンク（以下、上りリンクと称する）と、基地局から移動局への無線リンク（以下、下りリンク）がある。Ｗ−ＣＤＭＡの下りリンクの無線チャネルは、制御チャネル、トラフィックチャネルＴＣＨ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ、ユーザのデータチャネル）に分けられ、制御チャネルは、共通制御チャネルとユーザ個別制御チャネルに分けられる。共通制御チャネルには、共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、同期チャネルＳＣＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）、及び報知チャネルＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある（例えば、非特許文献１、２参照）。

また、第三世代無線アクセスの進化（Ｅｖｏｌｖｄｅ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ、以下、ＥＵＴＲＡとする）及び第三世代無線アクセスネットワークの進化（Ｅｖｏｌｖｄｅ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ、以下、ＥＵＴＲＡＮとする）が検討されている。ＥＵＴＲＡの下りリンクとして、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が提案されている。ＥＵＴＲＡ技術として、ＯＦＤＭ方式にチャネル符号化等の適応無線リンク制御（リンクアダプテーション、Ｌｉｎｋ Ａｄａｐｔｉｖｅｉｏｎ）に基づく適応変復調・誤り訂正方式（ＡＭＣＳ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ、以降ＡＭＣＳと称する）といった技術が適用されている。

ＯＦＤＭ方式における下り無線チャネルの配置について、ＯＦＤＭの周波数軸（サブキャリア）と時間軸（ＯＦＤＭシンボル）のリソースを用いて、時間分割多重ＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、周波数分割多重ＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、またはＴＤＭ・ＦＤＭの組み合わせで時間・周波数に多重する方法が提案されている。

また３ＧＰＰのＥＵＴＲＡ技術検討の国際会合に提出した寄与文書（Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ）により、下りリンク無線フレームの構成、無線チャネルのマッピング方法が提案されている（例えば、非特許文献４、５、６、７参照）。

図２２は、３ＧＰＰの提案をベースに想定されているＥＵＴＲＡの下りリンク無線フレーム構成、無線チャネルマッピングの例を説明するための図である。下りリンク無線フレームは、周波数軸の複数サブキャリアのかたまりで周波数帯域幅Ｂｃｈと時間軸の送信タイム間隔ＴＴＩ（Ｔｒａｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）による２次元の複数無線リソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）により構成されている。

例えば、周波数軸では、下りリンクの全体のスペクトル（下りリンク周波数帯域幅ＢＷ）を２０ＭＨｚ、ＲＢの周波数帯域幅Ｂｃｈを１.２５ＭＨｚ、ＴＴＩを０.５ｍｓ、サブキャリア周波数帯域幅Ｂｓｃを１２.５ｋＨｚ、１つの無線フレームを１０ｍｓとする場合、下りリンクでは、無線フレームには３２０個のＲＢが含まれ、１つのＲＢには１００本のサブキャリアが含まれ、２０ＭＨｚ帯域全体で１６００本のサブキャリアが含まれる。ＴｓはＯＦＤＭシンボル長を表す。

図２２に示したように、共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨは、各ＴＴＩの先頭にマッピングされ、報知チャネルＢＣＨと同期チャネルＳＣＨは、各無線フレームの先頭にマッピングされている。
図２３は、無線チャネルの他のマッピング例を説明するための図である。図２３のように、１つの無線フレーム（１０ｍｓｅｃ）に複数の同期チャネルＳＣＨと報知チャネルＢＣＨをマッピングすることもできる。各ＲＢの残りの一部はトラフィックチャネルとして使用し、ＡＭＣＳを用いて各移動局に配分する。

また、ＥＵＴＲＡ／ＥＵＴＲＡＮの技術要求条件（例えば、非特許文献３参照）が提案され、既存の２Ｇ、３Ｇサービスとの融合、共存のため、スペクトル柔軟性（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）が要求され、異なるサイズのスペクトル（周波数帯域幅、例えば、１.２５ＭＨｚ、２.５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）に対する周波数割り当てのサポート（Ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｉｚｅ）が要求されている。

また、ＥＵＴＲＡ／ＥＵＴＲＡＮシステムの基地局ＲＦ中心周波数は、既存のＷ−ＣＤＭＡシステムの周波数スペクトラムと共用するため、Ｗ−ＣＤＭＡに使用されているＲＦ中心周波数及びチャネル番号ＵＡＲＦＣＮ（ＵＴＲＡ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｎｕｍｂｅｒ）（非特許文献８参照）に合わせる必要がある。ＥＵＴＲＡの寄与文書（非特許文献７参照）に示したように、周波数ラスター（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒａｓｔｅｒ：２００ｋＨｚ）の関係で、共通制御チャネル（同期チャネルＳＣＨ及び報知チャネルＢＣＨ）は基地局ＲＦ中心周波数を中心に、左右対称（周波数軸が横表示の場合）で、基地局固有最大周波数帯域の全帯域または一部帯域にマッピングする方法が提示されている。

図２４は共通制御チャネル（同期チャネルＳＣＨ及び報知チャネルＢＣＨ）のマッピング例を示す図である。図２４（Ａ）は、基地局の固有最大周波数帯域幅がそれぞれ１.２５ＭＨｚ、２.５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚの周波数帯域幅を持つ例を示す。また図２４（Ｂ）、及び図２４（Ｃ）は、基地局の固有最大周波数帯域幅がそれぞれ５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚの周波数帯域幅を持つ例を示す。

また、異なる周波数帯域幅の送受信能力を持つ移動局に対する使用すべき周波数帯域位置指定（中心周波数シフト）の方法が示されている。図２５を参照しながら説明する。基地局が固有の最大周波数帯域幅、例えば２０ＭＨｚの周波数帯域幅をサポートし、また移動局が固有の最大周波数帯域幅、例えば５ＭＨｚの帯域幅をサポートしている場合、移動局は、まず同期チャネルＳＣＨ及び共通パイロットチャネルＤＳＮＣＨを使ってセルサーチ（初期セルサーチ、待受け中セルサーチ）を行なう（ステップ１）。

具体的には移動局は、電源オンした場合、まずＷ−ＣＤＭＡのチャネル番号ＵＡＲＦＣＮ（周波数ラスター：２００ＫＨｚ）間隔でセルサーチを行い、２０ＭＨｚ帯域幅の中心５ＭＨｚで有効セル信号が検出された場合、同期チャネルＳＣＨ及び報知チャネルＢＣＨを受信する。報知チャネルＢＣＨには、異なる移動局クラスの移動局それぞれが使用すべき周波数帯域位置を指定するための基地局伝送バンド幅情報と周波数シフト情報が含まれている（ステップ２）。待受けモードからアクティブモードに移行する場合、移動局は、その制御情報に従って使用周波数帯域位置（中心キャリア周波数）へ移動し、パケットデータの転送を開始する（ステップ３）。

また同期チャネルＳＣＨは、ＯＦＤＭ受信信号の初期同期に使われている。同期チャネルＳＣＨには、キャリア周波数オフセット同定、シンボルタイミング同期、無線フレームタイミング同期、及びＣＳＳＣ番号同定などが含まれていて、移動局が電源オンしたとき、または初期ＯＦＤＭ信号を受信するときに使われている。また報知チャネルＢＣＨは、基地局の固有情報、周辺セル情報、各移動局に伝送する共通な制御情報などが含まれている。
３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２１１、Ｖ６．４．０（２００５−０３）、Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｏｎｔｏ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌｓ．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／Ｓｐｅｃｓ／ｈｔｍｌ−ｉｎｆｏ／２５−ｓｅｒｉｅｓ．ｈｔｍ 立川 敬二、"Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式"、ＩＳＢＮ４−６２１−０４８９４−５、Ｐ１０３、Ｐ１１５など ３ＧＰＰ ＴＲ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）２５．９１３、Ｖ２．１．０（２００５−０５）、Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （ＵＴＲＡ） ａｎｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＵＴＲＡＮ）．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／Ｓｐｅｃｓ／ｈｔｍｌ−ｉｎｆｏ／２５９１３．ｈｔｍ ３ＧＰＰ ＴＲ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ）２５．８１４、Ｖ０．４．２（２００５−０５）、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ａｓｐｅｃｔｓ ｆｏｒ Ｅｖｏｌｏｖｅｄ ＵＴＲＡ．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／Ｓｐｅｃｓ／ｈｔｍｌ−ｉｎｆｏ／２５８１４．ｈｔｍ Ｒ１−０５０４６４、"Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ"、３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１ Ｍｅｅｔｉｎｇ ＃４１、Ａｔｈｅｎｓ、Ｇｒｅｅｃｅ、９−１３ Ｍａｙ、２００５ Ｒ１−０５０５８９、"Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ Ｃｏｄｅ ｉｎ Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ"、３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１ Ａｄ Ｈｏｃ ｏｎ ＬＴＥ、Ｓｏｐｈｉａ Ａｎｔｉｐｏｌｉｓ、 Ｆｒａｎｃｅ、 ２０−２１ Ｊｕｎｅ、 ２００５ Ｒ１−０５０５９２、"Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｎｃｅｐｔ ｆｏｒ Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｉｎ Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ"、３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１ Ａｄ Ｈｏｃ ｏｎ ＬＴＥ、Ｓｏｐｈｉａ Ａｎｔｉｐｏｌｉｓ、 Ｆｒａｎｃｅ、 ２０−２１ Ｊｕｎｅ、 ２００５ ３ＧＰＰ ＴＳ ２５．１０１、Ｖ６．８．０（２００５−０６）、Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ （ＵＥ） ｒａｄｉｏ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ （ＦＤＤ）、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／Ｓｐｅｃｓ／ｈｔｍｌ−ｉｎｆｏ／２５−ｓｅｒｉｅｓ．ｈｔｍ

しかしながら上記の非特許文献７には、ＥＵＴＲＡにおいて、共通制御チャネル（同期チャネルＳＣＨ及び報知チャネルＢＣＨ）は基地局ＲＦ中心周波数を中心に左右対称で、下りリンク送信周波数全帯域の一部にマッピングする方法が提示され、また移動局が待受けモードからアクティブモードに移行する場合に、移動局のＲＦ中心周波数帯域を、基地局の指示した使用周波数帯域位置に移動する方法が提案されたが、アクティブモード中の共通情報チャネルの受信方法は提示されていない。

図２６は、セルラシステムの分類を説明するための図である。図２６に示したように、セルラシステムは、基地局間信号の送信タイミングが同期している同期システム（例えば、ｃｄｍａ２００システム）と、基地局間信号の送信タイミングが同期していない非同期システム（例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステム）に分けられる。

同期システムかつ基地局送信の報知チャネルＢＣＨに、例えば、基地局のタイプ、送信電力、送信タイミング、スクランブリングコード（Ｃｅｌｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ Ｃｏｄｅ、以降ＣＳＳＣと称する）番号など周辺セルの情報が含まれ、かつドップラ周波数シフトが小さい（移動局の移動速度が小さい）場合がある。このような場合には、移動局は、周辺セルの同期チャネルＳＣＨを受信する必要がなく、アクティブモード中の使用周波数帯域位置で、既知の周辺セル送信タイミング、ＣＳＳＣ番号を使って、直接周辺セルの共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨを復調し、周辺セルのＣＰＩＣＨ平均電力を検出することにより、セルサーチを行うことができる。

一方、同期システムかつ基地局送信の報知チャネルＢＣＨに、周辺セルの情報が含まれ、かつドップラ周波数シフトが大きい場合、または同期システム且つ基地局送信の報知チャネルＢＣＨに周辺セルの情報が含まれていない場合で、周辺セルのＣＳＳＣ番号同定または非同期システムの場合、周辺セル送信のＯＦＤＭシンボルタイミング同期、キャリア周波数オフセット同期、及び周辺セルのＣＳＳＣ番号同定のため、移動局は周辺セルの同期チャネルＳＣＨを受信する必要がある。

図２４（Ａ）、及び図２４（Ｂ）に示したように、周辺セルの同期チャネルＳＣＨの受信が不要の場合、移動局は、アクティブモード中の使用周波数帯域位置でパケットデータの受信と、周辺セルサーチ（周辺セルの共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨの電力測定）とを同時に行うことができる。

一方、周辺セルの同期チャネルＳＣＨの受信が必要な場合は、二つの受信方法が考えられる。一つの受信方法は、ウエーブアクセスのような間欠なパケットデータ伝送（データダウンロード期間とウェーブページの閲覧期間）モードの場合、一定の制御方法に従って、基地局のパケットデータ送信スケジューリング処理により、パケットデータを送信しない期間に移動局の無線部を制御し、ＲＦ中心周波数をアクティブモード中の使用周波数帯域位置から基地局の中心周波数帯域に切り替えて、周辺セルサーチを行う。そして移動局は、周辺セルサーチを完了後、再びアクティブモード中の使用周波数帯域位置に戻り、パケットデータ通信を再開する。

しかしながらこの方法では、移動局では、周辺セルサーチに伴ってＲＦ中心周波数の切り替え時間が必要となるため、セルサーチによりパケットデータ遅延を与え、高速またはリアルタイムデータ伝送が必要なサービスには適していない。

また上記ＳＣＨの受信が必要な場合における他の受信方法では、移動局がセルエッジに位置することを検出して周辺セルサーチが必要な場合、基地局の指示または移動局の要求に従って、アクティブモード中の使用周波数帯域位置を基地局中心周波数に変更し、移動局はＲＦ中心周波数切り替え後、基地局の中心周波数帯域幅でパケットデータ通信を継続し、同時に周辺セルサーチを行う。
しかしながらこの方法では、セルエッジの移動局は基地局の中心周波数帯域幅にシフトされ、中心周波数帯域に混雑を与える。またセルエッジの判定が必要である。

また図２４（Ｃ）に示したように、基地局固有最大周波数帯域の全帯域に同期チャネルＳＣＨをマッピングする方法により、移動局のＲＦ中心周波数を切り替える必要がなくなるが、基地局の固有最大周波数帯域が２０ＭＨｚより小さい場合で、かつ基地局の固有最大周波数帯域より小さい移動局クラスを有する移動局を許容する場合、移動局が受信できる同期チャネルＳＣＨが基地局から送信された同期チャネルＳＣＨの一部となり、同期チャネルＳＣＨの相関特性が劣化して、周波数帯域のフェージング変動、雑音、干渉波により検出率が劣化するものと考えられる。

従って、ＥＵＴＲＡ／ＥＵＴＲＡＮの技術要求条件であるスペクトル柔軟性（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）の要求を満足するために、無線リソースの利用効率、高速パケットデータ伝送、低い遅延（Ｌｏｗ Ｌａｔｅｎｃｙ）を考慮した効率的な共通制御チャネルのマッピング方法の実現が非常に重要な課題となっている。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、異なる周波数帯域幅Ｂｎ（例えば、Ｂｎ＝１.２５ＭＨｚ、２.５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）移動局クラスの移動局と基地局とによる移動通信システムにおいて、異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局に適応し、周辺セルサーチを効率に実施できる共通制御チャネルマッピング方法及び受信方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と基地局装置とによる移動通信システムに使用される基地局装置であって、基地局装置は、移動局装置のセルサーチに必要とされる共通制御チャネルを無線フレームにマッピングする際に、基地局装置の固有周波数帯域幅内で、基地局装置の中心周波数位置と、移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置との両方に、共通制御チャネルをマッピングすることを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、基地局装置が、基地局装置の中心周波数位置にマッピングした報知チャネルＢＣＨのデータ及び／または同期チャネルＳＣＨのデータを、移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置にコピーして、無線フレームを形成することを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第２の技術手段において、基地局装置が、ＢＣＨのデータ及び／またはＳＣＨのデータを、それぞれ二つに分離し、分離したデータが周波数方向に交互に並ぶようにコピーすることを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１ないし第３のいずれか１の技術手段において、基地局装置が、基地局装置の中心周波数位置にマッピングした共通制御チャネルを、基地局装置の固有周波数帯域幅内の全領域にコピーすることを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第１ないし第３のいずれか１の技術手段において、基地局装置が、基地局装置の中心周波数位置にマッピングした共通制御チャネルを、基地局装置の固有周波数帯域幅の中心周波数を含む位置と、移動局装置のアクティブモード中の使用周波数帯域位置の候補となる位置とに少なくともコピーすることを特徴としたものである。

第６の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と基地局装置とによる移動通信システムに使用される移動局装置であって、移動局装置は、基地局装置の固有周波数帯域幅内で、基地局装置の中心周波数位置と、移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置とで受信した共通制御チャネルのデータを、周波数方向に二つに分離して互いに位置を交換することにより、セルサーチを可能とする共通制御チャネルのデータを得ることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第６の技術手段において、位置を交換する共通制御チャネルのデータが、報知チャネルＢＣＨのデータ及び／または同期チャネルＳＣＨのデータであることを特徴としたものである。

第８の技術手段は、第６の技術手段において、移動局装置が、アクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨに基づくレプリカであるローカルＳＣＨデータの位置を交換して、セルサーチを可能とすることを特徴としたものである。

第９の技術手段は、第６の技術手段において、移動局装置が、アクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨのデータ、または同期チャネルＳＣＨに基づくレプリカであるローカルＳＣＨデータの位置を交換し、初期セルサーチ及び待ち受け時には、共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨ及びローカルＳＣＨデータを交換することなく使用することを特徴としたものである。

第１０の技術手段は、第６の技術手段において、移動局装置が、アクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの報知チャネルＢＣＨのデータを交換し、初期セルサーチ及び待ち受け時には、報知チャネルＢＣＨのデータを交換することなく使用することを特徴としたものである。

第１１の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と基地局装置とによる移動通信システムの下りリンクにおける共通制御チャネルのマッピング方法であって、移動局装置のセルサーチに必要とされる共通制御チャネルを無線フレームにマッピングする際に、基地局装置の固有周波数帯域幅内で、基地局装置の中心周波数位置と、移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置との両方に、共通制御チャネルをマッピングすることを特徴としたものである。

第１２の技術手段は、第１１の技術手段において、基地局装置の中心周波数位置にマッピングした報知チャネルＢＣＨのデータ及び／または同期チャネルＳＣＨのデータを、移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置にコピーして、無線フレームを形成することを特徴としたものである。

第１３の技術手段は、第１２の技術手段において、ＢＣＨのデータ及び／またはＳＣＨのデータを、それぞれ二つに分離し、分離したデータが周波数方向に交互に並ぶようにコピーすることを特徴としたものである。

第１４の技術手段は、第１１ないし第１３のいずれか１の技術手段において、基地局装置の中心周波数位置にマッピングした共通制御チャネルを、基地局装置の固有周波数帯域幅内の全領域にコピーすることを特徴としたものである。

第１５の技術手段は、第１１ないし第１４のいずれか１の技術手段において、基地局装置の中心周波数位置にマッピングした共通制御チャネルを、基地局装置の固有周波数帯域幅の中心周波数を含む位置と、移動局装置のアクティブモード中の使用周波数帯域位置の候補となる位置とに少なくともコピーすることを特徴としたものである。

第１６の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と基地局装置とによる移動通信システムの下りリンクにおける共通制御チャネルの受信方法であって、基地局装置の固有周波数帯域幅内で、基地局装置の中心周波数位置と、移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置とで受信した共通制御チャネルのデータを、周波数方向に二つに分離して互いに位置を交換することにより、セルサーチを可能とする共通制御チャネルのデータを得ることを特徴としたものである。

第１７の技術手段は、第１６の技術手段において、位置を交換する共通制御チャネルのデータは、報知チャネルＢＣＨのデータ及び／または同期チャネルＳＣＨのデータであることを特徴としたものである。

第１８の技術手段は、第１６の技術手段において、移動局装置がアクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨに基づくレプリカであるローカルＳＣＨデータの位置を交換して、セルサーチを可能とすることを特徴としたものである。

第１９の技術手段は、第１６の技術手段において、移動局装置がアクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨのデータ、または同期チャネルＳＣＨに基づくレプリカであるローカルＳＣＨデータの位置を交換し、移動局装置が初期セルサーチ及び待ち受け時には、共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨ及びローカルＳＣＨデータを交換することなく使用することを特徴としたものである。

第２０の技術手段は、第１６の技術手段において、移動局装置がアクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの報知チャネルＢＣＨのデータを交換し、移動局装置が初期セルサーチ及び待ち受け時には、報知チャネルＢＣＨのデータを交換することなく使用することを特徴としたものである。

第２１の技術手段は、第１ないし第５のいずれか１の技術手段における基地局装置、または第６ないし第１０のいずれか１の技術手段における移動局装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。

第２２の技術手段は、第２１の技術手段におけるプログラムをコンピュータ読取可能に記録した記録媒体である。

本発明によれば、異なる周波数帯域幅Ｂｎ（例えば、Ｂｎ＝１.２５ＭＨｚ、２.５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）移動局クラスの移動局と基地局とによる移動通信システムにおいて、異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局に適応し、周辺セルサーチを効率に実施することができるようになる。

図１〜図６は、ＥＵＴＲＡに対する３ＧＰＰの提案をベースに想定されている異なる周波数帯域幅Ｂｎ（例えば、Ｂｎ＝１.２５ＭＨｚ、２.５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）移動局クラスの移動局をそれぞれ固有周波数帯域幅Ｂｎの基地局装置に収容する際の配置の候補を示す図である。各移動局は、基地局周波数帯域の中心で初期セルサーチ及び待ち受け中にセルサーチを行なった後、各図で表されているアクティブモード中の使用周波数帯域位置にシフトして通信を行なう。

図１〜図６に示す構成は、基地局最大周波数帯域幅の有効利用及び異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局クラスの移動局のアクティブモード中の使用周波数帯域位置がオーバーラップしないことを前提とし、基地局最大周波数帯域幅と関連する異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局クラスの移動局のアクティブモード中の使用周波数帯域位置のマッピング方法を示している。

例えば、図１に示すように、基地局最大周波数帯域幅２０ＭＨｚの場合、２０ＭＨｚ／１５ＭＨｚ移動局クラスの移動局のアクティブモード中の使用周波数帯域位置は、選択肢が１つなので必然的に決まり、１０ＭＨｚ移動局クラスの移動局のアクティブモード中の使用周波数帯域位置には２個の候補があり、５ＭＨｚ移動局クラスの移動局のアクティブモード中の使用周波数帯域位置には４個の候補があり、２.５ＭＨｚ移動局クラスの移動局のアクティブモード中の使用周波数帯域位置には８個の候補があり、１.２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局のアクティブモード中の使用周波数帯域位置には１６個の候補がある。

異なる移動局クラスのそれぞれの移動局は、上記のアクティブモード中の使用周波数帯域位置の候補から選んだ適切な周波数位置にシフトする。そのアクティブモード中の使用周波数帯域位置は、周波数利用効率を考慮し、偏ることなく平等に選択されるべきである。

同様に、図２は基地局最大周波数帯域幅が１５ＭＨｚの場合を示し、図３は基地局最大周波数帯域幅が１０ＭＨｚの場合を示し、図４は基地局最大周波数帯域幅が５ＭＨｚの場合を示し、図５は基地局最大周波数帯域幅が２.５ＭＨｚの場合を示し、図６は基地局最大周波数帯域幅が１.２５ＭＨｚの場合を示している。
最も小さい移動局クラスが１.２５ＭＨｚの場合、移動局は、セルサーチに必要な共通制御チャネル（同期チャネルＳＣＨ及び報知チャネルＢＣＨ）を、１.２５ＭＨｚ以下で受信できる必要がある。また図６に示したように、最も小さい固有周波数帯域幅の基地局が１.２５ＭＨｚの場合、基地局は、セルサーチに必要な共通制御チャネル（同期チャネルＳＣＨ及び報知チャネルＢＣＨ）を、１.２５ＭＨｚ以下で送信する必要がある。

図７は、本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の一例を示す図である。ここでは、基地局の固有周波数帯域幅は２０ＭＨｚであるものとする。この場合、周波数ラスター（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒａｓｔｅｒ：２００ｋＨｚ）の関係で、同期チャネルＳＣＨは、基地局ＲＦ中心周波数を中心とした１.２５ＭＨｚ幅でマッピングする。また図１〜図６に示したようにアクティブモード中の使用周波数帯域位置は、基地局ＲＦ中心周波数で区切る構成とする。
また移動局がアクティブモード中の使用周波数帯域位置で周辺セルサーチを行なうため、図１〜図６で示した１.２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局のアクティブモード中の使用周波数帯域位置候補の１６個すべてで受信可能であるべきである。

よって基地局では、基地局ＲＦ中心周波数から左１.２５／２ＭＨｚ（＝０.６２５ＭＨｚ）を同期チャネルＳＣＨ１とし、また右０.６２５ＭＨｚを同期チャネルＳＣＨ２として、左右に同期チャネルＳＣＨ１と同期チャネルＳＣＨ２が交互に配置されようにコピーする。

同期チャネルＳＣＨは、同期チャネルＳＣＨ１と同期チャネルＳＣＨ２とをあわせて、一つのチャネルとして構成されている。そして１.２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局は、初期セルサーチまたは待ち受け中のセルサーチ時には、同期チャネルＳＣＨ１と同期チャネルＳＣＨ２とを受信し、そのままＯＦＤＭシンボルタイミング同期、周辺ＣＳＳＣ番号の同定を行なう。さらにアクティブモード中の使用周波数帯域位置では、周辺セルもしくは自セルの同期チャネルＳＣＨ２と同期チャネルＳＣＨ１を受信し、移動局内で左右を入れ替えて、ＯＦＤＭシンボルタイミング同期、周辺ＣＳＳＣ番号グループの同定または周辺ＣＳＳＣ番号の同定を行なう。
このような構成にすることにより、初期セルサーチまたは待ち受け中のセルサーチも、アクティブモード中の使用周波数帯域位置での周辺セルサーチも効率よく行なうことができる。

また５ＭＨｚ移動局クラスの移動局の場合は、基地局ＲＦ中心周波数を中心とした５ＭＨｚ幅の同期チャネルＳＣＨ（１.２５ＭＨｚ帯域幅）と、アクティブモード中の使用周波数帯域位置での同期チャネルＳＣＨ（１.２５ＭＨｚ帯域幅）との構成が同じになるためそのまま受信が可能となる。

あるいは５ＭＨｚ移動局クラスの移動局において、５ＭＨｚ幅の同期チャネルＳＣＨを受信し、移動局内で１.２５ＭＨｚ幅のＳＣＨ１とＳＣＨ２ごとに左右を入れ替えて、ＯＦＤＭシンボルタイミング同期、周辺ＣＳＳＣ番号グループの同定またはＣＳＳＣ番号の同定を行なうこともできる。この場合、４つの１.２５ＭＨｚ幅の同期チャネルＳＣＨを平均加算することにより、周波数選択性フェージングに対する周波数ダイバーシティ効果を得ながら周辺ＣＳＳＣ番号グループの同定または周辺ＣＳＳＣ番号の同定が可能となり、より精度の高いセルサーチが可能となる。

ここでは、アクティブモード中の周辺セルサーチを前提として説明したが、初期セルサーチの後、待ち受け状態での移動局間欠受信は、基地局中心周波数からシフトした周波数帯域位置で行なうことも可能となり、待ち受け中のセルサーチ及び報知チャネル更新は基地局ＲＦ中心周波数からシフトした周波数帯域位置で行うことができる。
同期チャネルＳＣＨが基地局ＲＦ中心周波数を中心とした一部に配置されている場合は、移動局は、基地局ＲＦ中心周波数帯域に戻って待ち受けモードに入る必要があったが、本発明に関わる実施形態では、同期チャネルＳＣＨが基地局固有周波数帯域の全域にマッピングされているため、分散した位置で移動局が待ち受け状態になることが可能となり、待ち受け状態の移動局の周波数利用効率を上げることにつながる。また１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ移動局クラスの移動局の初期セルサーチ、待ち受け中のセルサーチ及びアクティブモード中のセルサーチは、５ＭＨｚ移動局クラスの移動局と同じである。

図８は、本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の他の例を示す図で、最小の基地局固有周波数帯域幅が５ＭＨｚで、５ＭＨｚ移動局クラスがシステムに存在する最小移動局クラスの条件における共通制御チャネルのマッピング方法を示すものである。
基地局固有周波数帯域幅及び移動局クラスの最小値が５ＭＨｚの場合、同期チャネルＳＣＨは、５ＭＨｚ単位でマッピングすることができる。ここでは基地局ＲＦ中心周波数からから左２.５ＭＨｚ、右２.５ＭＨｚに分離し、左２.５ＭＨｚを同期チャネルＳＣＨ１、右２.５ＭＨｚを同期チャネルＳＣＨ２とする。同期チャネルＳＣＨは、同期チャネルＳＣＨ１と同期チャネルＳＣＨ２とを合わせて、一つのチャネルとして構成されている。

５ＭＨｚ移動局クラスの移動局は、初期セルサーチ及び待ち受け中のセルサーチ時には、同期チャネルＳＣＨ１と同期チャネルＳＣＨ２とを受信し、そのままＯＦＤＭシンボルタイミング同期、周辺ＣＳＳＣ番号グループの同定または周辺ＣＳＳＣ番号の同定を行なう。またアクティブモード中は、周辺セルもしくは自セルの同期チャネルＳＣＨ２と同期チャネルＳＣＨ１とを受信し、移動局内で左右を入れ替えて、ＯＦＤＭシンボルタイミング同期、周辺ＣＳＳＣ番号の同定を行なう。このような構成にすることにより、初期セルサーチまたは待ち受け中のセルサーチも、アクティブモード中の周辺セルサーチも効率よく行なうことができる。

図９は、本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図で、最小の基地局固有周波数帯域幅が１.２５ＭＨｚで、５ＭＨｚ移動局クラスがシステムに存在する最小移動局クラスの条件における共通制御チャネルのマッピング方法を示すものである。
基地局固有周波数帯域幅の最小値が１.２５ＭＨｚであるため、同期チャネルＳＣＨは、１.２５ＭＨｚ単位で配置すべきである。移動局は、５ＭＨｚ以上の受信能力を持つため、基地局固有周波数帯域幅が２０ＭＨｚの場合、図７で示した全帯域に渡った同期チャネルＳＣＨのコピーを一部削減することが可能である。基地局ＲＦ中心周波数の位置と、５ＭＨｚのアクティブモード中の使用周波数帯域位置の４つの候補位置の中心に、それぞれ１.２５ＭＨｚの同期チャネルを配置すればいい。

図１０は、本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図で、最小の基地局固有周波数帯域幅が１.２５ＭＨｚで、１０ＭＨｚ移動局クラスがシステムに存在する最小移動局クラスの条件における共通制御チャネルのマッピング方法を示すものである。
基地局固有周波数帯域幅の最小値が１.２５ＭＨｚであるため、同期チャネルＳＣＨは、１.２５ＭＨｚ単位で配置すべきである。移動局は、１０ＭＨｚ以上の受信能力を持つため、基地局固有周波数帯域幅が２０ＭＨｚの場合、図７で示した全帯域に渡った同期チャネルＳＣＨのコピーを一部削減することが可能である。

すなわちこの例では、基地局では、基地局ＲＦ中心周波数から左１.２５／２ＭＨｚ（＝０.６２５ＭＨｚ）を同期チャネルＳＣＨ１とし、また右０.６２５ＭＨｚを同期チャネルＳＣＨ２として配置する。そして左側の同期チャネルＳＣＨ１のさらに左１.２５／２ＭＨｚにＳＣＨ２をコピーし、右側の同期チャネルＳＣＨ１のさらに右１.２５／２ＭＨｚにＳＣＨ１をコピーする。１０ＭＨｚ移動局クラスの移動局は、このような同期チャネルの配置によって、ＳＣＨ１とＳＣＨ２とを必ず受信することができる。

１０ＭＨｚ移動局クラスの移動局は、初期セルサーチまたは待ち受け中のセルサーチ時には、同期チャネルＳＣＨ１と同期チャネルＳＣＨ２とを受信し、そのままＯＦＤＭシンボルタイミング同期、周辺ＣＳＳＣ番号の同定を行なう。さらにアクティブモード中の使用周波数帯域位置では、周辺セルもしくは自セルの同期チャネルＳＣＨ２と同期チャネルＳＣＨ１を受信し、移動局内で左右を入れ替えて、ＯＦＤＭシンボルタイミング同期、周辺ＣＳＳＣ番号グループの同定または周辺ＣＳＳＣ番号の同定を行なう。

図１１は、本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図で、最小の基地局固有周波数帯域幅が１.２５ＭＨｚで、１０ＭＨｚ移動局クラスがシステムに存在する最小移動局クラスの条件における共通制御チャネルのマッピング方法を示すものである。
基地局固有周波数帯域幅の最小値が１.２５ＭＨｚであるため、同期チャネルＳＣＨは、１.２５ＭＨｚ単位で配置すべきである。移動局は、１０ＭＨｚ以上の受信能力を持つため、基地局固有周波数帯域幅が２０ＭＨｚの場合、図７で示した全帯域に渡った同期チャネルＳＣＨのコピーを一部削減することが可能である。この例では、基地局ＲＦ中心周波数の位置と、１０ＭＨｚのアクティブモード中の使用周波数帯域位置の２つの候補位置の中心に、それぞれ１.２５ＭＨｚの同期チャネルを配置すればいい。

図１２は、本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図で、最小の基地局固有周波数帯域幅が１.２５ＭＨｚにおける共通制御チャネルのマッピング方法の他の例を示すものである。
基地局固有周波数帯域幅の最小値が１.２５ＭＨｚであるため、同期チャネルＳＣＨは、１.２５ＭＨｚ単位で配置すべきである。そしてこのときに、同期チャネルＳＣＨは、時間軸方向に５個のＳＣＨを受信することによりセルサーチが可能となるものとする。

そして本例では、時間軸方向の５個のＳＣＨをそれぞれ二つに分割し、ＳＣＨ１〜ＳＣＨ１０とする。そして基地局では、基地局ＲＦ中心周波数から左１.２５／２ＭＨｚ（＝０.６２５ＭＨｚ）にそれぞれ分割した一方側のＳＣＨと、右０.６２５ＭＨｚに分割した他方側の同期チャネルを配置する。このように、基地局ＲＦ中心周波数を含む１.２５ＭＨｚには、時間軸方向にＳＣＨ１／２，ＳＣＨ３／４，ＳＣＨ５／６，ＳＣＨ７／８，ＳＣＨ９／１０が配置される。

そしてさらに基地局は、上記配置した５個のＳＣＨの両側に、時間軸方向に異なる位置に配置されている他のＳＣＨの半分をそれぞれコピーする。これにより、図１２の例では、ＳＣＨ１／２の両側にＳＣＨ１０／９、ＳＣＨ３／４の両側にＳＣＨ８／７、ＳＣＨ５／６の両側にＳＣＨ６／５、ＳＣＨ７／８の両側にＳＣＨ４／３、ＳＣＨ９／１０の両側にＳＣＨ２／１が配置される。このとき他のＳＣＨをコピーするときに、時間軸方向に３個分のＳＣＨに、ＳＣＨ１〜１０の全てが含まれるようにする。

上記のような構成により、基地局ＲＦ中心周波数を含む位置でセルサーチを行う場合、２.５ＭＨｚ以上の受信能力を持つ移動局は、時間軸方向に３個分のＳＣＨを受信すればセルサーチが可能となる。

図１３は、本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図で、最小の基地局固有周波数帯域幅が１.２５ＭＨｚで、５ＭＨｚ移動局クラスがシステムに存在する最小移動局クラスの条件における共通制御チャネルのマッピング方法の他の例を示すものである。
基地局固有周波数帯域幅の最小値が１.２５ＭＨｚであるため、同期チャネルＳＣＨは、１.２５ＭＨｚ単位で配置すべきである。そしてこのときに、同期チャネルＳＣＨは、時間軸方向に５個のＳＣＨ（Ａ〜Ｅ）を受信することによりセルサーチが可能となるものとする。

移動局は、５ＭＨｚ以上の受信能力を持つため、基地局固有周波数帯域幅が２０ＭＨｚの場合、基地局ＲＦ中心周波数の位置と、５ＭＨｚのアクティブモード中の使用周波数帯域位置の４つの候補位置の中心に、それぞれ１.２５ＭＨｚの同期チャネルを配置する。そして移動局の使用周波数帯域候補の各位置において、時間軸方向に５つのＳＣＨを受信することによりセルサーチが可能となるようにコピーして配置する。
そしてこのときに、周波数方向に配置された５つのＳＣＨに、５つのＳＣＨ（Ａ〜Ｅ）の全てが含まれるように配置する。

上記のような構成により、例えば２０ＭＨｚの受信能力を持つ移動局は、時間軸方向に１個分のＳＣＨを受信すればセルサーチが可能となる。

上述したように、図７〜図１３では、共通制御チャネルの一部である同期チャネルＳＣＨの配置例について説明してきたが、報知チャネルＢＣＨも同様の構成をとることができる。
この場合、移動局は、初期セルサーチ及び待ち受け中のセルサーチ時とアクティブモード中の周辺セルサーチ時に、それぞれ基地局の中心周波数位置及びアクティブモード中の使用周波数帯域位置で、報知情報を受信することが可能となる。ただし図１４に示すように、移動局に対して、現在のアクティブモード中の使用周波数帯域位置が、基地局の固有周波数帯域内のどの位置であるかを明確に知らせるため、報知チャネルＢＣＨの中にその位置番号を含ませる。その他の共通な情報についてはコピーされる。

図１５は本発明に適用可能な基地局の構成及び動作例を説明するための図で、基地局の送信部分の構成例を示すものである。
基地局１００において、チャネルエンコードされたユーザパケットデータは、シリアル／パラレル変換を行うＳ／Ｐ変換部１０４に入力され、所定のサブキャリア本数のパラレルデータに変換されて変調部１０５に入力する。

変調部１０５は、所定のデータ変調、例えば下りリンクチャネル品質指標ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）に依存したＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）情報により、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＱＡＭ、１６ＱＡＭを適応的に選択し、トラフィックチャネルＴＣＨとしてチャネルマッピング部１０６に入力させる。

同様に、チャネルエンコードされた報知チャネルＢＣＨデータは、Ｓ／Ｐ変換部１０２、及び変調部１０３を通して、報知チャネルＢＣＨとしてチャネルマッピング部１０６に入力される。ここでは、セルカバーエリア内に報知チャネルＢＣＨの受信品質を維持するために、例えば固定のＢＰＳＫ変調方式を使用する。

同期チャネルＳＣＨ符号系列生成部１０１は、システムで定義された同期チャネルＳＣＨの符号系列を生成し、同期チャネルＳＣＨとしてチャネルマッピング部１０６に入力させる。生成されたＳＣＨ符号系列のビット数は、図７〜図１３に示したように基地局がサポートする最小移動局クラスなどに依存する。また共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨなど他のチャネルデータもチャネルマッピング部１０６に入力される。

チャネルマッピング部１０６は、各チャネルデータを無線フレームにマッピングし、上述した図２２示した無線フレームを構成する。チャネルマッピング部１０６により構成された無線フレームの各ＯＦＤＭシンボルデータは、逐次にＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換部１０７に入力され、時間軸波形を形成する。ＩＤＦＴ変換部１０７の出力は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）挿入部、ＤＡ変換部、及びフィルタリング部など（いずれも図示せず）により、ＣＰ波形が挿入され、デジタル信号からアナログ信号に変換されて、無線部１０８、及びアンテナ部１０９を通じて送信される。

図１６は、本発明に適用可能な移動局の構成及び動作例を説明するための図で、移動局の受信部分の構成例を示すものである。移動局２００において、基地局１００から送信された下りリンク信号、チャネルエンコードされたユーザパケットデータは、アンテナ部２０１、及び無線部２０２の受信部により受信され、フィルタリング部、ＡＤ変換部、及びＣＰ削除部など（いずれも図示せず）により、アナログ信号からデジタル信号に変換され、ＣＰ波形が削除され、ＯＦＤＭ同期部２０３に入力される。

ＯＦＤＭ同期部２０３では、同期チャネルＳＣＨ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、及び無線フレームタイミングを検出し、他のブロックに同期情報を供給する。またＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換部２０４は、時間波形信号を周波数軸に変換し、無線フレームデータをチャネルデータ抽出部２０６に入力する。

チャネルデータ抽出部２０６は、図２０に示した無線フレーム構成から、報知チャネルＢＣＨ、同期チャネルＳＣＨ、共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨ、トラフィックチャネルＴＣＨ及び他のチャネルデータを抽出する。
セルサーチ部２０９には、同期チャネルＳＣＨと共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨとが入力され、基地局送信タイミング同期、自セル・周辺セルのＣＳＳＣ番号グループ同定、ＣＳＳＣ番号同定、共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨによる無線伝搬路のパスロスＰＬ（Ｐａｔｈ ｌｏｓｓ）、受信したＯＦＤＭシンボルエネルギと干渉信号の電力密度比Ｅｓ／Ｉｏ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＯＦＤＭ ｓｙｍｂｏｌ ｅｎｅｒｇｙ ｔｏ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｗｅｒ ｄｅｎｓｉｔｙ ｒａｔｉｏ）、受信した共通パイロット信号電力ＲＰＰ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｉｌｏｔ Ｐｏｗｅｒ）などが測定される。そして各種の測定結果が制御部２１０を通じて、基地局１００に報告され、セルサーチの使用周波数帯域位置及び時間間隔などが制御部２１０により制御される。

ローカルＳＣＨ符号系列生成部２１３は、基地局１００と同様に、受信側のローカルＳＣＨ符号系列を生成し、セルサーチ部２０９で受信したＳＣＨ符号系列と相関を取り、最大相関値から、自セル・周辺セルのＣＳＳＣ番号グループ同定、ＣＳＳＣ番号同定を行う。
受信側のローカルＳＣＨ符号列とは、システムにより予め定義され、同期チャネルＳＣＨに使われた同期チャネルＳＣＨ系列のレプリカ（Ｒｅｐｌｉｃａ）である。本発明のローカルＣＨ信号は、上記ローカルＳＣＨ符号列に相当する。すなわち、本発明によりＳＣＨを交換する場合は、チャネルデータ抽出部で抽出した同期チャネルデータを交換してもよく、またローカルＳＣＨ符号列を交換するものであってもよい。

また復調部２０７には、報知チャネルＢＣＨのデータが入力され、各サブキャリアに対して、復調処理、例えばＢＰＳＫ復調が行われる。復調されたＢＣＨデータは、Ｐ／Ｓ変換部２１１によりパラレル／シリアル変換され、チャネルデコードなどを経て、自セル、周辺セル情報が抽出されてセルサーチ部２０９に供給される。
チャネル推定部２０５は、下りリンクチャネル品質指標ＣＱＩを測定し、上りリンクを通じて基地局１００にフィードバックし、また各ＴＴＩ先頭に挿入された共通パイロットを検出して、各サブキャリアの無線伝搬路位相・振幅変動を算出し、各チャネルの復調部２０７，２０８に供給する。

次に本発明に関わる共通制御チャネルマッピング方法、及び受信方法の具体的な処理手順について説明する。
図１７は、共通制御チャネルの一つである同期チャネルＳＣＨのマッピング方法の一例を説明するための図である。基地局１００の同期チャネルＳＣＨ符号系列生成部１０１は、ＳＣＨ符号系列を生成する。一例として、図１７のように、８ビットの符号系列を１ヌル（Ｎｕｌｌ）サブキャリア間隔でサブキャリアに割当てる。図１７の記号Ｎのブロックはヌルサブキャリアを示し、数字が記載されたブロックはＳＣＨ符号系列のビットまたはチップまたは位相（Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ＳＣＨ）を示す。

上記のＳＣＨ符号系列は、自己相関特性のよい任意の１つまたは複数の符号系列でよく、もしくは複数のヌルサブキャリア及び／または複数の符号ビットで構成してもよい。チャネルマッピング部１０６では、基地局固有周波数帯域、及びサポートする最小移動局クラスにより、生成したＳＣＨ符号系列を無線フレームにコピーする。図１７は、チャネルマッピング部１０６の出力における同期チャネルＳＣＨの構成を示している。ここでＳＣＨ１，ＳＣＨ２は、図７及び図８のブロック１，２と対応している。

図１８は、移動局における共通制御チャネルの受信方法の一例を説明するための図である。移動局２００のＤＦＴ変換部２０４の出力は、アクティブモード中の使用周波数帯域位置（図１８の移動局ＲＦ中心周波数）の同期チャネルＳＣＨ（図１８では実線ブロックにより示される，点線ブロックは受信フィルターの帯域制限により受信できない）を示す。

移動局２００のチャネルデータ抽出部２０６により、図１８に示す同期チャネルＳＣＨを抽出し、上下交換（図７、図８、図１０の左右交換と同じ）により新たな同期チャネルＳＣＨを生成して、セルサーチ部２０９に出力する。セルサーチ部２０９では、チャネルデータ抽出部２０６とローカルチャネルＳＣＨ符号系列生成部２１３から入力されたＳＣＨ符号系列の相関処理により、ＣＳＳＣ番号グループまたはＣＳＳＣ番号を同定することができる。

図１９は、移動局における共通制御チャネルの受信方法の他の例を説明するための図である。移動局２００のチャネルデータ抽出部２０６は、図１９に示すような同期チャネルＳＣＨを抽出し、そのままセルサーチ部２０９に出力する。ローカルチャネルＳＣＨ符号系列生成部２１３は、生成したＳＣＨ符号系列を図１７に示す上下交換により新たな同期チャネルＳＣＨを生成し、セルサーチ部２０９に出力する。セルサーチ部２０９では、チャネルデータ抽出部２０６とローカルチャネルＳＣＨ符号系列生成部２１３から入力されたＳＣＨ符号系列の相関処理により、ＣＳＳＣ番号グループまたはＣＳＳＣ番号を同定することができる。

図２０は、共通制御チャネルの一つである報知チャネルＢＣＨのマッピング方法の一例を説明するための図である。基地局１００のＳ／Ｐ変換部１０２、及び変調部１０３により、報知チャネルＢＣＨデータの各サブキャリアデータを生成する。
一例として、図２０のように８サブキャリア分のＢＰＳＫデータを、１ヌル（Ｎｕｌｌ）サブキャリア間隔でサブキャリアに割当てる。ここで記号Ｎのブロックはヌルサブキャリアを示し、数字が記載されたブロックはＢＣＨデータの順番を示す。

チャネルマッピング部１０６では、基地局固有周波数帯域、及びサポートする最小移動局クラスにより、生成したＢＣＨ符号系列を無線フレームにコピーし、さらに共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨを１ヌル（Ｎｕｌｌ）サブキャリア位置に挿入する。図２０は、チャネルマッピング部の出力における報知チャネルＢＣＨの構成を示している。ここでＢＣＨ１，２は図７，図８のブロック１，２と対応している。

図２１は、移動局における報知チャンネルＢＣＨの受信方法の一例を説明するための図で、移動局２００のＤＦＴ変換部２０４の出力における、アクティブモード中の使用周波数帯域位置（図２１の移動局ＲＦ中心周波数）の報知チャネルＢＣＨ（実線ブロックで示される，点線ブロックは受信フィルターの帯域制限により受信できない）を示すものである。

移動局２００のチャネルデータ抽出部２０６は、図２１に示す報知チャネルＢＣＨを抽出し、上下交換（図７，図８の左右交換と同じ）により新たな報知チャネルＢＣＨを生成し、報知チャネルＢＣＨを復調する復調部２０８に出力する。但し、ＣＰＩＣＨデータは、そのままでチャネル推定部２０５に出力される。ここでは、一例として、ＣＰＩＣＨとＢＣＨのサブキャリアが交互に配置されたケースについて説明したが、ヌル（Ｎｕｌｌ）サブキャリアを全てＢＣＨとしてマッピングしてもよい。

本発明の報知チャネルＢＣＨのマッピング方法及び受信方法により、図１７に示した異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局クラスの移動局をそれぞれ固有周波数帯域幅Ｂｎの基地局装置に収容する際の配置において、移動局はアクティブモード中の使用周波数帯域位置で報知チャネルＢＣＨを受信することができる。

本発明に関わる基地局装置及び移動局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる共通制御チャネルのマッピング方法を実行するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。

プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。

また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。

また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送することができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。

異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局クラスの移動局をそれぞれ固有周波数帯域幅Ｂｎの基地局装置に収容する際の配置の候補を示す図である。 異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局クラスの移動局をそれぞれ固有周波数帯域幅Ｂｎの基地局装置に収容する際の配置の候補を示す他の図である。 異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局クラスの移動局をそれぞれ固有周波数帯域幅Ｂｎの基地局装置に収容する際の配置の候補を示す更に他の図である。 異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局クラスの移動局をそれぞれ固有周波数帯域幅Ｂｎの基地局装置に収容する際の配置の候補を示す更に他の図である。 異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局クラスの移動局をそれぞれ固有周波数帯域幅Ｂｎの基地局装置に収容する際の配置の候補を示す更に他の図である。 異なる周波数帯域幅Ｂｎ移動局クラスの移動局をそれぞれ固有周波数帯域幅Ｂｎの基地局装置に収容する際の配置の候補を示す更に他の図である。 本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の一例を示す図である。 本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の他の例を示す図である。 本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図である。 本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図である。 本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図である。 本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図である。 本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図である。 本発明に係る共通制御チャネルのマッピング方法の更に他の例を示す図である。 本発明に適用可能な基地局の構成及び動作例を説明するための図である。 無線チャネルの他のマッピング例を示す図である。 共通制御チャネル（同期チャネルＳＣＨ及び報知チャネルＢＣＨ）のマッピング例を示す図である。 異なる周波数帯域幅の送受信能力を持つ移動局に対する使用すべき周波数帯域位置の指定（中心周波数シフト）の方法を説明するための図である。 移動局における共通制御チャネルの受信方法の他の例を説明するための図である。 共通制御チャネルの一つである報知チャネルＢＣＨのマッピング方法の一例を説明するための図である。 移動局における報知チャンネルＢＣＨの受信方法の一例を説明するための図である。 ３ＧＰＰの提案をベースに想定されているＥＵＴＲＡの下りリンク無線フレーム構成、無線チャネルマッピングの例を説明するための図である。 無線チャネルの他のマッピング例を説明するための図である。 共通制御チャネル（同期チャネルＳＣＨ及び報知チャネルＢＣＨ）のマッピング例を示す図である。 異なる周波数帯域幅の送受信能力を持つ移動局に対する使用すべき周波数帯域位置指定（中心周波数シフト）の方法を示す図である。 セルラシステムの分類を説明するための図である。

符号の説明

１００…基地局、１０１…同期チャネルＳＣＨ符号系列生成部、１０２…Ｓ／Ｐ変換部、１０３…変調部、１０４…Ｓ／Ｐ変換部、１０５…変調部、１０６…チャネルマッピング部、１０７…ＩＤＦＴ変換部、１０８…無線部、１０９…アンテナ部、２００…移動局、２０１…アンテナ部、２０２…無線部、２０３…ＯＦＤＭ同期部、２０４…ＤＦＴ変換部、２０５…チャネル推定部、２０６…チャネルデータ抽出部、２０７，２０８…復調部、２０９…セルサーチ部、２１０…制御部、２１１…Ｐ／Ｓ変換部、２１３…ローカルＳＣＨ符号系列生成部。

Claims (22)

1. 異なる移動局クラスの移動局装置と基地局装置とによる移動通信システムに使用される基地局装置であって、
   該基地局装置は、前記移動局装置のセルサーチに必要とされる共通制御チャネルを無線フレームにマッピングする際に、該基地局装置の固有周波数帯域幅内で、該基地局装置の中心周波数位置と、該移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置との両方に、前記共通制御チャネルをマッピングすることを特徴とする基地局装置。
2. 請求項１に記載の基地局装置において、該基地局装置は、該基地局装置の中心周波数位置にマッピングした報知チャネルＢＣＨのデータ及び／または同期チャネルＳＣＨのデータを、前記移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置にコピーして、無線フレームを形成することを特徴とする基地局装置。
3. 請求項２に記載の基地局装置において、該基地局装置は、前記ＢＣＨのデータ及び／または前記ＳＣＨのデータを、それぞれ二つに分離し、該分離したデータが周波数方向に交互に並ぶようにコピーすることを特徴とする基地局装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１に記載の基地局装置において、該基地局装置は、
   該基地局装置の中心周波数位置にマッピングした前記共通制御チャネルを、前記基地局装置の固有周波数帯域幅内の全領域にコピーすることを特徴とする基地局装置。
5. 請求項１ないし３のいずれか１に記載の基地局装置において、該基地局装置は、該基地局装置の中心周波数位置にマッピングした前記共通制御チャネルを、前記基地局装置の固有周波数帯域幅の中心周波数を含む位置と、前記移動局装置のアクティブモード中の使用周波数帯域位置の候補となる位置とに少なくともコピーすることを特徴とする基地局装置。
6. 異なる移動局クラスの移動局装置と基地局装置とによる移動通信システムに使用される移動局装置であって、該移動局装置は、前記基地局装置の固有周波数帯域幅内で、基地局装置の中心周波数位置と、移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置とで受信した共通制御チャネルのデータを、周波数方向に二つに分離して互いに位置を交換することにより、セルサーチを可能とする共通制御チャネルのデータを得ることを特徴とする移動局装置。
7. 請求項６に記載の移動局装置において、前記位置を交換する共通制御チャネルのデータは、報知チャネルＢＣＨのデータ及び／または同期チャネルＳＣＨのデータであることを特徴とする移動局装置。
8. 請求項６に記載の移動局装置において、該移動局装置は、アクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨに基づくレプリカであるローカルＳＣＨデータの位置を前記交換して、セルサーチを可能とすることを特徴とする移動局装置。
9. 請求項６に記載の移動局装置において、該移動局装置は、アクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨのデータ、または該同期チャネルＳＣＨに基づくレプリカであるローカルＳＣＨデータの位置を前記交換し、初期セルサーチ及び待ち受け時には、前記共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨ及びローカルＳＣＨデータを交換することなく使用することを特徴とする移動局装置。
10. 請求項６に記載の移動局装置において、該移動局装置は、アクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの報知チャネルＢＣＨのデータを前記交換し、初期セルサーチ及び待ち受け時には、前記報知チャネルＢＣＨのデータを交換することなく使用することを特徴とする移動局装置。
11. 異なる移動局クラスの移動局装置と基地局装置とによる移動通信システムの下りリンクにおける共通制御チャネルのマッピング方法であって、
    前記移動局装置のセルサーチに必要とされる共通制御チャネルを無線フレームにマッピングする際に、前記基地局装置の固有周波数帯域幅内で、該基地局装置の中心周波数位置と、該移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置との両方に、前記共通制御チャネルをマッピングすることを特徴とする共通制御チャネルのマッピング方法。
12. 請求項１１に記載の共通制御チャネルのマッピング方法において、前記基地局装置の中心周波数位置にマッピングした報知チャネルＢＣＨのデータ及び／または同期チャネルＳＣＨのデータを、前記移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置にコピーして、無線フレームを形成することを特徴とする共通制御チャネルのマッピング方法。
13. 請求項１２に記載の共通制御チャネルのマッピング方法において、前記ＢＣＨのデータ及び／または前記ＳＣＨのデータを、それぞれ二つに分離し、該分離したデータが周波数方向に交互に並ぶようにコピーすることを特徴とする共通制御チャネルのマッピング方法。
14. 請求項１１ないし１３のいずれか１に記載の共通制御チャネルのマッピング方法において、該基地局装置の中心周波数位置にマッピングした前記共通制御チャネルを、前記基地局装置の固有周波数帯域幅内の全領域にコピーすることを特徴とする共通制御チャネルのマッピング方法。
15. 請求項１１ないし１４のいずれか１に記載の共通制御チャネルのマッピング方法において、前記基地局装置の中心周波数位置にマッピングした前記共通制御チャネルを、前記基地局装置の固有周波数帯域幅の中心周波数を含む位置と、該移動局装置のアクティブモード中の使用周波数帯域位置の候補となる位置とに少なくともコピーすることを特徴とする共通制御チャネルのマッピング方法。
16. 異なる移動局クラスの移動局装置と基地局装置とによる移動通信システムの下りリンクにおける共通制御チャネルの受信方法であって、前記基地局装置の固有周波数帯域幅内で、基地局装置の中心周波数位置と、移動局装置が通信時に使用するアクティブモード中の使用周波数帯域位置とで受信した共通制御チャネルのデータを、周波数方向に二つに分離して互いに位置を交換することにより、セルサーチを可能とする共通制御チャネルのデータを得ることを特徴とする共通制御チャネルの受信方法。
17. 請求項１６に記載の共通制御チャネルの受信方法において、前記位置を交換する共通制御チャネルのデータは、報知チャネルＢＣＨのデータ及び／または同期チャネルＳＣＨのデータであることを特徴とする共通制御チャネルの受信方法。
18. 請求項１６に記載の共通制御チャネルの受信方法において、移動局装置がアクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨに基づくレプリカであるローカルＳＣＨデータの位置を前記交換して、セルサーチを可能とすることを特徴とする共通制御チャネルの受信方法。
19. 請求項１６に記載の共通制御チャネルの受信方法において、移動局装置がアクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨのデータ、または該同期チャネルＳＣＨに基づくレプリカであるローカルＳＣＨデータの位置を前記交換し、移動局装置が初期セルサーチ及び待ち受け時には、前記共通制御チャネルの同期チャネルＳＣＨ及びローカルＳＣＨデータを交換することなく使用することを特徴とする共通制御チャネルの受信方法。
20. 請求項１６に記載の共通制御チャネルの受信方法において、移動局装置がアクティブモードでは、受信した共通制御チャネルの報知チャネルＢＣＨのデータを前記交換し、移動局装置が初期セルサーチ及び待ち受け時には、前記報知チャネルＢＣＨのデータを交換することなく使用することを特徴とする共通制御チャネルの受信方法。
21. 請求項１ないし５のいずれか１に記載の基地局装置、または請求項６ないし１０のいずれか１に記載の移動局装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラム。
22. 請求項２１に記載のプログラムをコンピュータ読取可能に記録した記録媒体。

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