本発明の骨子は、基地局装置において、基地局装置がカバーするセルのコードグループに基づいて決定されるサブキャリアにSCHを割り当て、移動局装置において、SCHが割り当てられたサブキャリアを検出して、サブキャリアの周波数の組み合わせからセルのコードグループを同定することである。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
本実施の形態に係る移動体通信システムは、基地局装置100および移動局装置200を有している。そして、移動局装置200は、基地局装置100から送信される信号を受信し、受信データ信号に基づいてセルサーチを行う。
図1は、本発明の実施の形態1に係る基地局装置100の送信処理部の要部構成を示すブロック図である。図1に示す基地局装置100は、誤り訂正符号化部101、変調部102、フレーム構成部103、スクランブリング処理部104、コードグループ記憶部105、SCHマッピングパターン記憶部106、SCHサブキャリア選択部107、SCH付加部108、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部109、GI(Guard Interval:ガードインターバル)挿入部110、およびRF(Radio Frequency)送信部111を有している。
誤り訂正符号化部101は、送信データに対して誤り訂正符号化を施し、得られた誤り訂正符号化データを変調部102へ出力する。
変調部102は、誤り訂正符号化データを変調し、得られた変調データをフレーム構成部103へ出力する。
フレーム構成部103は、変調データおよびCPICHからフレームを構成し、得られたフレームをスクランブリング処理部104へ出力する。
スクランブリング処理部104は、基地局装置固有のスクランブルコード番号に基づいて、スクランブルコードを生成し、フレームに対しスクランブルコードを乗算してスクランブリング処理を施す。スクランブリング処理部104は、スクランブリング処理後のフレームをSCH付加部108へ出力し、スクランブルコード番号をコードグループ記憶部105へ出力する。
コードグループ記憶部105は、内部にスクランブルコード番号とコードグループ番号とを対応づけたテーブルを保持している。そして、コードグループ記憶部105は、基地局装置固有のスクランブルコード番号に対応するコードグループ番号をテーブルから取得し、取得したコードグループ番号をSCHサブキャリア選択部107へ出力する。
SCHマッピングパターン記憶部106は、内部にコードグループ番号とSCHを割り当てるサブキャリアとを対応付けたテーブルを保持している。図2は、コードグループとSCHを割り当てるサブキャリアとの対応付けのパターンの一例を示す図である。図2において、縦軸はコードグループ番号(#1〜#8)を示し、横軸はサブキャリアのサブキャリア番号(#1〜#32)を示す。各サブキャリア番号には、それぞれ異なる周波数が対応している。また、同図において、1つ1つの四角の幅はサブキャリアの単位帯域幅を示し、斜線の四角はそれぞれのコードグループに対応するサブキャリアを示す。例えば、コードグループ#1には、サブキャリア#5、サブキャリア#10、サブキャリア#19、およびサブキャリア#28が対応付けられている。
なお、コードグループ番号とSCHが割り当てられるサブキャリアの周波数との対応付けのパターンは、図2に示すパターンに限らない。具体的には、サブキャリアの組み合わせのパターンとコードグループが1対1に対応して、サブキャリアの組み合わせのパターンがコードグループごとに異なっていればよい。これにより、コードグループに基づいてSCHが異なるサブキャリアの組み合わせに割り当てられる。そして、後述するように移動局装置はSCHが割り当てられたサブキャリアを検出し、検出したサブキャリアの組み合わせからコードグループを同定することができる。移動局装置におけるサブキャリアの組み合わせの検出およびコードグループの同定の方法については、後に詳述する。
一般に、隣接セル間では、コードグループが異なっているため、サブキャリアの組み合わせのパターンとコードグループを1対1に対応付けることにより、隣接セル間においてSCHは異なるサブキャリアの組み合わせに割り当てられることになる。この結果、隣接セル間では、異なるサブキャリアにSCHが割り当てられる可能性が高くなるため、セル同士でのサブキャリアの衝突が減少し、セル間干渉が低減される。なお、セル同士でのサブキャリアの衝突が減少するため、SCHに各セルでパターンが同一のシンボル系列を用いた場合にも、セル間干渉を低減することができる。
SCHサブキャリア選択部107は、SCHマッピングパターン記憶部106からSCHを割り当てるサブキャリアを選択する。具体的には、コードグループ記憶部105から出力されるコードグループ番号に対応するサブキャリアの周波数をSCHマッピングパターン記憶部106から取得する。例えば、SCHマッピングパターン記憶部106が図2に示すようなマッピングパターンを持つテーブルを保持しているとき、コードグループ#1に対応するサブキャリアの組み合わせは、サブキャリア#5、サブキャリア#10、サブキャリア#19、およびサブキャリア#28より構成される。したがって、この場合には、SCHサブキャリア選択部107は、サブキャリア#5、サブキャリア#10、サブキャリア#19、およびサブキャリア#28を選択し、選択したサブキャリアに関する情報をSCH付加部108へ出力する。
SCH付加部108は、選択した複数のサブキャリアにSCHを周波数多重して、周波数多重したSCHをスクランブリング処理後のフレームに付加する。SCH付加部108は、得られたフレームをIFFT部109へ出力する。
IFFT部109は、フレームに対しIFFT処理を施してマルチキャリア信号を生成し、GI挿入部110へ出力する。
GI挿入部110は、マルチキャリア信号の各シンボル間にガードインターバルを挿入し、ガードインターバル挿入後のマルチキャリア信号をRF送信部111へ出力する。
RF送信部111は、GI挿入部110から出力されるマルチキャリア信号に送信処理(D/A変換、無線周波数帯へのアップコンバートなど)を行い、アンテナを介して送信する。
図3は、本実施の形態に係る移動局装置200の受信処理部の要部構成を示すブロック図である。図3に示す移動局装置200は、RF受信部201、シンボルタイミング検出部202、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部203、SCH相関値算出部204、SCHサブキャリア検出部205、フレームタイミング検出部206、コードグループ検出部207、スクランブルコード同定部208、デスクランブリング処理209、復調部210、および誤り訂正復号部211を有している。
RF受信部201は、アンテナを介して受信された信号に対し所定の無線受信処理(ダウンコンバート、A/D変換など)を施し、得られた受信データ信号をシンボルタイミング検出部202およびFFT部203へ出力する。
シンボルタイミング検出部202は、受信データ信号のガードインターバルの相関特性を取得し、得られた相関特性からシンボルタイミングを検出する。
FFT部203は、受信データ信号からガードインターバルを除去し、ガードインターバル除去後の受信データ信号に、シンボルタイミング検出部202において検出されたシンボルタイミングでFFT処理を施して、FFT処理後の受信データ信号をSCH相関値算出部204、スクランブルコード同定部208、およびデスクランブリング処理部209へ出力する。
SCH相関値算出部204は、受信データ信号とSCHのシンボル系列のレプリカとの時間方向の相関値をすべてのサブキャリアについて算出する。
上述したように、一般に、隣接セル間ではコードグループが異なるため、SCHが割り当てられるサブキャリアの組み合わせが隣接セル間で異なる。したがって、隣接セル間ではSCHが異なるサブキャリアに割り当てられる可能性が高くなり、セル同士でのサブキャリアの衝突が減少し、セル間干渉が低減される。そして、セル同士でのサブキャリアの衝突が減少することにより、隣接するセル同士で、SCHのシンボル系列を同じにすることが可能となる。これにより、移動局装置におけるコードグループの同定において、SCH相関値算出部204は、隣接するセル間で同一のSCHのシンボル系列のレプリカと受信データ信号との相関値を算出すればよく、シンボル系列のレプリカを複数用意する必要がない。
すなわち、SCH相関値算出部204は、受信データ信号とSCHのシンボル系列のレプリカとの相関演算をすべてのサブキャリアについて行う必要があるが、受信データ信号と複数のSCHのシンボル系列との相関演算が不要となる。この結果、SCHを固定のサブキャリアに割り当て、SCHのシンボル系列のパターンの違いによりコードグループ同定を行う場合と比較しても、SCH相関値算出部204における相関演算量の増加を防止しつつ、SCH同士のセル間干渉を低減することができる。SCH相関値算出部204は、得られた各サブキャリアの相関値をSCHサブキャリア検出部205に出力する。
SCHサブキャリア検出部205は、算出された各サブキャリアの相関値に基づいて、SCHが割り当てられたサブキャリアを検出する。例えば、各サブキャリアの相関値を所定の閾値と比較し、所定の閾値を超える相関値に対応するサブキャリアをSCHが割り当てられたサブキャリアとして検出する。SCHが割り当てられたサブキャリアを検出する方法は、これに限らず、算出された相関値が大きい方からSCHが多重されるサブキャリア数のサブキャリアを選択しても良い。SCHサブキャリア検出部205は、検出されたサブキャリアの相関値をフレームタイミング検出部206へ出力するとともに、検出されたサブキャリアの周波数に関する情報をコードグループ検出部207へ出力する。
フレームタイミング検出部206は、SCHサブキャリア検出部205で検出されたサブキャリアに対応する相関値を電力加算し、最も大きな相関値が得られるタイミングをフレームタイミングとして検出する。フレームタイミング検出部206は、得られたフレームタイミングをスクランブルコード同定部208へ出力する。
コードグループ検出部207は、コードグループとサブキャリアとを対応付けた基地局装置100と共通のテーブルを内部に保持している。そして、SCHサブキャリア検出部205から出力されるサブキャリアに関する情報から、対応するコードグループを同定する。例えば、コードグループ検出部207が、図2に示すようなマッピングパターンを内部に保持していて、SCHサブキャリア検出部205において、サブキャリア#5、サブキャリア#10、サブキャリア#19、サブキャリア#28に対応する周波数が検出された場合には、コードグループ検出部207は、コードグループ#1をコードグループと同定する。上述したように、SCHを割り当てるサブキャリアの組み合わせとコードグループとが1対1に対応付けられているため、検出されたサブキャリアの組み合わせから、コードグループ検出部207はコードグループを同定することができる。コードグループ検出部207は、得られたコードグループに関する情報をスクランブルコード同定部208へ出力する。
スクランブルコード同定部208は、同定されたコードグループに属するすべてのスクランブルコードに対応するCPICHのレプリカを生成する。そして、生成したすべてのCPICHのレプリカと、フレームタイミングに従って受信データ信号から抽出したCPICHとの相関演算を行い、最も大きい相関値が得られるスクランブルコードを、セルのスクランブルコードと同定する。スクランブルコード同定部208は、得られたスクランブルコードをデスクランブリング処理部209へ出力する。
デスクランブリング処理部209は、同定されたスクランブルコードを用いて受信データ信号に対しデスクランブリング処理を施す。デスクランブリング処理部209は、デスクランブリング処理後の受信データ信号を復調部210へ出力する。
復調部210は、デスクランブリング処理後の受信データ信号に対し、ディジタル復調処理を施し、得られた復調信号を誤り訂正復号部211へ出力する。
誤り訂正復号部211は、復調信号に誤り訂正復号化を施し、得られた受信データを後工程へ出力する。
次いで、上記のように構成された基地局装置100および移動局装置200によるセルサーチ方法について説明する。始めに、基地局装置100の動作について説明する。
送信データは、誤り訂正符号化部101によって誤り訂正符号化が施された後、変調部102によって所定の変調処理が施され変調データが生成される。CPICHおよび生成された変調データはフレーム構成部103によってフレームに割り当てられた後、スクランブリング処理部104によって、基地局装置固有のスクランブルコードが乗算される。
一方、コードグループ記憶部105によって、内部に保持されたスクランブルコード番号とコードグループ番号とを対応付けたテーブルから、基地局装置固有のスクランブルコード番号に対応するコードグループ番号が取得され、取得されたコードグループ番号がSCHサブキャリア選択部107へ出力される。そして、コードグループ番号に基づいて、SCHマッピングパターン記憶部106に保持されるコードグループ番号とサブキャリアとを対応付けたテーブルから、SCHサブキャリア選択部107によってSCHが割り当てられるサブキャリアが選択される。例えば、図2に示すようなマッピングパターンを持つテーブルをSCHマッピングパターン記憶部106が保持している場合には、コードグループ#1のとき、SCHサブキャリア選択部107によって、サブキャリア#5、サブキャリア#10、サブキャリア#19、およびサブキャリア#28が、SCHが割り当てられるサブキャリアとして選択される。
コードグループとサブキャリアの組み合わせとの対応付けのパターンは、図2に示すパターンに限らない。サブキャリアの組み合わせのパターンとコードグループが1対1に対応して、サブキャリアの組み合わせのパターンがコードグループごとに異なっていればよい。
一般に、隣接セル間では、コードグループが異なるため、隣接セル間ではSCHが割り当てられるサブキャリアの組み合わせが相違する。そして、これにより、セル同士でのサブキャリアの衝突が減少し、セル間同士の符号間干渉が低減される。
また、隣接セル間においてもセル同士でのサブキャリアの衝突が減少するため、SCHにすべてのセルでパターンが同一のシンボル系列を用いた場合にも、セル同士の干渉を低減することができる。この結果、SCH付加部108では、各セルでSCHとして同一のシンボル系列を用いることが可能となり、複数のシンボル系列を用意する必要がない。
そして、SCH付加部108によって、SCHが選択されたサブキャリアに周波数多重された後、スクランブリング処理後のフレームに付加される。SCHが付加されたフレームは、IFFT部109によってIFFT処理が施されて、IFFT処理後のマルチキャリア信号は、GI挿入部110、RF送信部111およびアンテナを介して送信される。
次いで、移動局装置200の動作について説明する。移動局装置200は以下の手順でセルサーチを行い、スクランブルコードを同定する。なお、本実施の形態のセルサーチの方法も、3段階セルサーチによるもので、シンボルタイミングの検出(第1段階)、スクランブルコードグループの同定およびフレームタイミングの検出(第2段階)、スクランブルコードの同定(第3段階)の順に行われる。
基地局装置100から送信されるマルチキャリア信号は、アンテナを介してRF受信部201によって、所定の無線受信処理(ダウンコンバート、A/D変換など)が施され、シンボルタイミング検出部202によって、受信処理後の受信データ信号のガードインターバルの相関特性からシンボルタイミングが検出される(第1段階)。
そして、FFT部203において、受信データ信号からガードインターバルが除去され、ガードインターバル除去後の受信データ信号に、検出されたシンボルタイミングでFFT処理が施される。
FFT処理後の受信データ信号は、SCH相関値算出部204によって、すべてのサブキャリアについてSCHのシンボル系列のレプリカとの時間方向の相関演算が行われる。本実施の形態では、コードグループの同定をSCHのシンボル系列のパターンの違いによって行うのではなく、サブキャリアの組み合わせに基づいて行うため、上述したように、隣接セル間で同一のシンボル系列をSCHに用いることが可能となる。この場合には、受信データ信号は、隣接セルにおいて同一のSCHのシンボル系列との相関演算を行えばよい。すなわち、本実施の形態においては、SCH相関値算出部204において、受信データ信号とSCHのシンボル系列のレプリカとの相関演算がすべてのサブキャリアについて算出される必要がある一方、受信データ信号と複数のSCHのシンボル系列との相関演算が不要となる。つまり、SCHを固定のサブキャリアに割り当て、SCHのシンボル系列のパターンの違いによりコードグループ同定を行う場合に比較しても、SCH相関値算出部204における相関演算量は増加しない。
そして、得られた各サブキャリアの相関値に基づいてSCHサブキャリア検出部205によって、SCHが割り当てられているサブキャリアが検出される。例えば、所定の閾値を超える相関値に対応するサブキャリアが、SCHが割り当てられたサブキャリアとして検出される。
そして、コードグループ検出部207によって、検出されたサブキャリアの組み合わせから基地局装置100のコードグループが同定される(第2段階)。コードグループの同定は、コードグループ検出部207の内部に保持されるテーブルに基づき行われる。具体的には、コードグループ検出部207には、基地局装置100のSCHマッピングパターン記憶部106が内部に保持するテーブルと同一のテーブルが保持されている。そして、例えば、SCHサブキャリア検出部205において、サブキャリア#5、サブキャリア#10、サブキャリア#19、サブキャリア#28が検出された場合には、コードグループ検出部207によって、コードグループとしてコードグループ#1が同定される。
このように、本実施の形態においては、SCHのシンボル系列のパターンの違いによらず、SCHが割り当てられたサブキャリアの組み合わせに基づいてコードグループが同定される。
一方、SCHサブキャリア検出部205によって検出されたサブキャリアに対応する相関値は、フレームタイミング検出部206によって電力加算されて、最も大きな相関値が得られるタイミングがフレームタイミングとして検出される。
そして、スクランブルコード同定部208によって、検出されたフレームタイミングに従い受信データ信号から抽出されたCPICHと、同定されたコードグループに属するすべてのスクランブルコードに対するCPICHのレプリカとの相関演算が行われ、相関値の最も大きいスクランブルコードがセルのスクランブルコードと同定される(第3段階)。
同定されたスクランブルコードを用いてデスクランブリング処理部209によって受信データ信号に対しデスクランブル処理が施され、復調部210、誤り訂正復号部211を介して、受信データは後工程へ出力される。
以上のように、本実施の形態によれば、基地局装置において、コードグループと1対1に対応するサブキャリアへSCHが割り当てられる。そして、移動局装置は、基地局装置から送信されるマルチキャリア信号からSCHが割り当てられたサブキャリアを検出し、そのサブキャリアから対応するコードグループを同定する。この時、隣接セル間では、異なるサブキャリアにSCHが割り当てられる可能性が高くなり、サブキャリアの衝突が減少するため、SCH同士のセル間干渉を低減することが可能となる。また、サブキャリアの衝突が減少するため、セル間で同一のシンボル系列をSCHとして用いることができ、SCHのシンボル系列のパターンの違いによってコードグループを同定する場合と比較しても、演算量を増加させることなくコードグループを同定することができる。
なお、図2では単位帯域幅を有するサブキャリアへSCHを割り当てた場合の例を図示したが、SCHサブキャリア選択部107において、所定の帯域幅、例えば、相関値帯域幅と同程度の帯域幅を有する複数のサブキャリアを選択しても良い。ここで、相関値帯域幅とは、互いに隣接するサブキャリアの伝搬路の相関値が所定の閾値以上である範囲の帯域幅のことをいう。この場合には、SCH相関値算出部204において、サブキャリアごとの相関値に、所定の帯域幅に含まれるサブキャリアの相関値を同相加算し、SCHサブキャリア検出部205において、同相加算後の相関値に基づいてSCHが割り当てられたサブキャリアを検出することにより、移動局装置におけるSCHの相関値のSNR(Signal Noise Ratio)を改善することができる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2の特徴は、コードグループに対応付けられたサブキャリアの組み合わせパターンが、所定のサブキャリア数ごとに繰り返されている点である。
図4は、本発明の実施の形態2に係る基地局装置100の構成を示すブロック図である。なお、図4の本実施の形態の基地局装置において、図1と共通する構成部分には、図1と同一の符号を付して説明を省略する。図4は、図1に対して、SCHマッピングパターン記憶部106をSCHマッピングパターン記憶部301に代えた構成を採る。
SCHマッピングパターン記憶部301は、SCHマッピングパターン記憶部106と同様に、内部にコードグループ番号とサブキャリアとを対応付けたテーブルを保持している。図5は、コードグループ番号とサブキャリアの組み合わせとの対応付けのパターンの一例を示す図である。図2と同様に図5において、縦軸はコードグループ番号(#1〜#8)を示し、横軸はサブキャリアのサブキャリア番号(#1〜#32)を示す。各サブキャリア番号には、それぞれ異なる周波数が対応している。また、同図において、1つ1つの四角の幅はサブキャリアの単位帯域幅を示し、斜線の四角はそれぞれのコードグループに対応するサブキャリアを示す。図2と異なる点は、図5では所定のサブキャリア数ごとにマッピングパターンが繰り返されている点である。具体的には、図5では8サブキャリアごとにマッピングパターンが繰り返されている。図5において、1つ1つの四角の中の数字は、繰り返しパターンを構成する所定のサブキャリア数(以下「繰り返しブロック」という)内のインデックスを示している。例えば、コードグループ#2に対しては、繰り返しブロック内のインデックス番号が2のサブキャリアが対応付けられている様子を示している。
図5は、繰り返しブロック内に対応付けるサブキャリア数を1とした例であるが、これに限らず、繰り返しブロック内に対応付けるサブキャリア数を2以上としても構わない。つまり、サブキャリアの組み合わせのパターンとコードグループが1対1に対応して、サブキャリアの組み合わせのパターンがコードグループごとに異なっていればよい。なお、繰り返しブロックごとにマッピングパターンを繰り返すことにより、後述するサブキャリア検出部401によって、周波数ダイバーシチ利得が得られて、コードグループの同定においてコードグループを正しく同定する確率が高くなる。
また、繰り返しブロック内に対応付けるサブキャリア数が2以上の場合には、取り得るマッピングパターンの組み合わせ数が増えるため、より多くのコードグループを識別することが可能となる。
図6は、本発明の実施の形態2に係る移動局装置200の構成を示すブロック図である。なお、図6の本実施の形態の基地局装置において、図3と共通する構成部分には、図3と同一の符号を付して説明を省略する。図6は、図3に対して、SCHサブキャリア検出部205をSCHサブキャリア検出部401に代えた構成を採る。
SCHサブキャリア検出部401は、各サブキャリアの相関値および繰り返しブロック内のインデックスに基づいて、SCHが割り当てられたサブキャリアを検出する。具体的には、同じインデックスを持つサブキャリアの相関値を電力加算し、電力加算後の相関値が最大となるインデックスを検出し、インデックスに対応するサブキャリアをSCHが多重されているサブキャリアとして検出する。サブキャリアの検出方法について図7を用いて説明する。
図7において、縦軸は電力加算後の相関値、横軸は繰り返しブロック内のインデックスを示す。図7は、図5のマッピングパターンに対応して、繰り返しブロックが8つのサブキャリアから成り、また基地局装置のコードグループがコードグループ#2のときの相関値の結果である。図5に示すように、コードグループ#2に対しては、繰り返しブロック内のインデックスが2のサブキャリア(サブキャリア#2、サブキャリア#10、サブキャリア#18、サブキャリア#26)にSCHが割り当てられる。したがって、SCHサブキャリア検出部401によって、同じインデックスを持つサブキャリアの相関値を電力加算した場合には、図7に示すように、インデックスが2の時に電力加算後の相関値が最大となる。
そして、SCHサブキャリア検出部401は、電力加算後の相関値が最大となるインデックスを2に持つサブキャリア(サブキャリア#2、サブキャリア#10、サブキャリア#18、サブキャリア#26)を、SCHが割り当てられたサブキャリアとして検出し、検出したサブキャリアの相関値をフレームタイミング検出部206へ出力するとともに、検出したサブキャリアに関する情報をコードグループ検出部207へ出力する。
つまり、同じインデックスを持つサブキャリアの相関値が電力加算され、電力加算後の相関値が最大のインデックスに対応するサブキャリアが、SCHが割り当てられたサブキャリアとして検出されるため、SCHが割り当てられたあるサブキャリアの相関値が伝搬環境の影響を受け小さい場合においても、同じインデックスを持つ他のサブキャリアによる周波数ダイバーシチ利得で補償することができる。この結果、SCHサブキャリア検出部401によって、SCHが割り当てられたサブキャリアの組み合わせが正しく検出されて、コードグループ検出部207によって、コードグループが正しく同定される確率が高くなる。これにより、後工程の第3段階においてセルサーチが成功する確率が高くなり、結果として、セルサーチ時間を短縮することが可能となる。
次いで、上記のように構成された基地局装置100および移動局装置200によるセルサーチ方法について説明する。始めに、基地局装置100の動作について説明する。
送信データは、誤り訂正符号化部101によって誤り訂正符号化が施された後、変調部102によって所定の変調処理が施され変調データが生成される。CPICHおよび生成された変調データはフレーム構成部103によってフレームに割り当てられた後、スクランブリング処理部104によって、基地局装置固有のスクランブルコードが乗算される。
一方、コードグループ記憶部105によって、内部に保持されたスクランブルコード番号とコードグループ番号とを対応付けたテーブルから、基地局装置固有のスクランブルコード番号に対応するコードグループ番号が取得され、取得されたコードグループ番号がSCHサブキャリア選択部107へ出力される。そして、コードグループ番号に基づいて、SCHマッピングパターン記憶部301に保持されるコードグループ番号とサブキャリアとを対応付けたテーブルから、SCHサブキャリア選択部107によってSCHが割り当てられるサブキャリアが選択される。例えば、図5に示すようなマッピングパターンを持つテーブルをSCHマッピングパターン記憶部301が保持している場合には、コードグループ#2のとき、SCHサブキャリア選択部107によって、サブキャリア#2、サブキャリア#10、サブキャリア#18、およびサブキャリア#26が、SCHが割り当てられるサブキャリアとして選択される。
図5は、繰り返しブロック内にSCHを割り当てるサブキャリアの数を1とした例であるが、繰り返しブロック内の2以上のサブキャリアにSCHを割り当てることとしても良い。つまり、サブキャリアの組み合わせのパターンとコードグループが1対1に対応して、サブキャリアの組み合わせのパターンがコードグループごとに異なっていればよい。
そして、SCH付加部108によって、SCHが選択されたサブキャリアに周波数多重された後、スクランブリング処理後のフレームに付加される。SCHが付加されたフレームは、IFFT部109によってIFFT処理が施され、IFFT処理後のマルチキャリア信号は、GI挿入部110、RF送信部111およびアンテナを介して送信される。
次いで、移動局装置200の動作について説明する。移動局装置200は以下の手順でセルサーチを行い、スクランブルコードを同定する。なお、本実施の形態のセルサーチの方法も、3段階セルサーチによるもので、シンボルタイミングの検出(第1段階)、スクランブルコードグループの同定およびフレームタイミングの検出(第2段階)、スクランブルコードの同定(第3段階)の順に行われる。
基地局装置100から送信されるマルチキャリア信号は、アンテナを介してRF受信部201によって、所定の無線受信処理(ダウンコンバート、A/D変換など)が施され、シンボルタイミング検出部202によって、受信処理後の受信データ信号のガードインターバルの相関特性からシンボルタイミングが検出される(第1段階)。
そして、FFT部203において、受信データ信号からガードインターバルが除去され、ガードインターバル除去後の受信データ信号に、検出されたシンボルタイミングでFFT処理が施される。
FFT処理後の受信データ信号は、SCH相関値算出部204によって、すべてのサブキャリアについてSCHのシンボル系列のレプリカとの時間方向の相関演算が行われる。そして、得られた各サブキャリアの相関値および繰り返しブロック内のインデックスに基づいてSCHサブキャリア検出部401によって、SCHが割り当てられているサブキャリアが検出される。具体的には、同じインデックスを持つサブキャリアの相関値がインデックスごとに電力加算される。そして、最大の相関値が得られるインデックスに対応するサブキャリアが、SCHが多重されているサブキャリアとして検出される。例えば、コードグループ#2のときに、図5に示すようなマッピングパターンに基づいてSCHがサブキャリアに割り当てられた場合には、図7に示すように、電力加算後の相関値はインデックスが2のときに最大となる。そして、SCHサブキャリア検出部401によって、電力加算後の相関値が最大となるインデックスを持つサブキャリア(サブキャリア#2、サブキャリア#10、サブキャリア#18、サブキャリア#26)が、SCHが割り当てられたサブキャリアとして検出される。
これにより、伝搬環境等の影響によりSCHが割り当てられたあるサブキャリアの相関値が小さい場合においても、同じインデックスを持つ他のサブキャリアの周波数ダイバーシチ利得で補償することができ、SCHサブキャリア検出部401によって、SCHが割り当てられたサブキャリアの組み合わせが正しく検出される可能性が高くなる。この結果、後工程のコードグループ検出部207において、コードグループが正しく同定される可能性が高くなる(第2段階)。コードグループの同定は、実施の形態1と同様に、コードグループ検出部207の内部に保持されるテーブルに基づき行われる。
以後、実施の形態1と同様に、スクランブルコード同定部208によって、フレームタイミング検出部206において検出されたフレームタイミングに従い受信データ信号から抽出されたCPICHと、同定されたコードグループに属するすべてのスクランブルコードに対するCPICHのレプリカとの相関演算が行われ、相関値の最も大きいスクランブルコードがセルのスクランブルコードと同定される(第3段階)。
そして、同定されたスクランブルコードを用いてデスクランブリング処理部209によって受信データ信号に対しデスクランブル処理が施され、復調部210、誤り訂正復号部211を介して、受信データは後工程へ出力される。
以上のように、本実施の形態によれば、コードグループに対応付けられたサブキャリアの組み合わせパターンが、所定のサブキャリア数(繰り返しブロック)おきに繰り返されており、基地局装置において、所定のサブキャリア数おきにSCHが割り当てられる。そして、移動局装置は、基地局装置から送信されるマルチキャリア信号とSCHのシンボル系列との相関値を繰り返しブロック内のインデックスごとに電力加算し、相関値が最大のインデックスに対応するサブキャリアをSCHが割り当てられたサブキャリアとして検出し、その組み合わせからコードグループを同定する。このため、伝搬環境等の影響によりSCHが割り当てられたあるサブキャリアの相関値が小さい場合においても、同じインデックスを持つ他のサブキャリアによる周波数ダイバーシチ利得で補償することができ、サブキャリアの組み合わせが正しく検出される可能性が高くなる。そして、これにより、コードグループが正しく同定されて、セルサーチが成功する確率が高くなり、結果として、セルサーチ時間を短縮することが可能となる。
本発明の第1の態様に係る基地局装置は、複数のサブキャリアから自装置に対応付けられたスクランブルコードが属するコードグループに対応するサブキャリアを選択する選択手段と、選択されたサブキャリアに既知信号を割り当てる割当手段と、前記複数のサブキャリアからマルチキャリア信号を生成する生成手段と、を有する構成を採る。
この構成によれば、複数のサブキャリアから自装置のスクランブルコードが属するコードグループに対応するサブキャリアへ既知信号を割り当て、マルチキャリア信号を生成するため、隣接セル間で既知信号が異なるサブキャリアへ割り当てられる可能性が高くなり、既知信号のセル間干渉を低減することができる。
本発明の第2の態様に係る基地局装置は、上記第1の態様において、前記選択手段は、所定のサブキャリア数おきにサブキャリアを選択する構成を採る。
この構成によれば、所定のサブキャリア数おきに既知信号を割り当てるサブキャリアを選択するため、既知信号が割り当てられたあるサブキャリアの伝搬路の回線品質が悪い場合であっても、他のサブキャリアによる周波数ダイバーシチ利得で補償することができる。
本発明の第3の態様に係る基地局装置は、上記第1の態様において、前記選択手段は、前記スクランブルコードが属するコードグループに対応するサブキャリアに隣接するサブキャリアをさらに選択する構成を採る。
この構成によれば、コードグループに対応するサブキャリアに隣接するサブキャリアにも既知信号を割り当てるため、移動局装置において、サブキャリアごとの相関値に、隣接するサブキャリアの相関値を同相加算し、同相加算後の相関値に基づいてSCHが割り当てられたサブキャリアを検出することが可能となり、移動局装置におけるSCHの相関値のSNR(Signal Noise Ratio)を改善することができる。
本発明の第4の態様に係る基地局装置は、上記第1の態様において、前記割当手段は、自装置以外の基地局装置と同一の既知信号を選択されたサブキャリアに割り当てる構成を採る。
この構成によれば、基地局装置は、自装置以外の基地局装置と同一の既知信号を選択されたサブキャリアに割り当てるため、複数の既知信号を用意する必要がない。
本発明の第5の態様に係る移動局装置は、基地局装置から送信されるマルチキャリア信号であって、既知信号が割り当てられたサブキャリアを含むマルチキャリア信号を受信する受信手段と、受信されたマルチキャリア信号から前記既知信号が割り当てられたサブキャリアを検出するサブキャリア検出手段と、検出されたサブキャリアに対応するコードグループを、前記基地局装置のコードグループと同定するコードグループ検出手段と、を有する構成を採る。
この構成によれば、基地局装置から送信されるマルチキャリア信号から、既知信号が割り当てられたサブキャリアを検出し、検出されたサブキャリアに対応するコードグループを、基地局装置がカバーするセルに対応付けられたスクランブルコードが属するコードグループと同定するため、隣接セル間で既知信号が異なるサブキャリアへ割り当てられる可能性が高くなり、既知信号のセル間干渉を低減することができる。また、既知信号が割り当てられたサブキャリアに基づいてコードグループを同定するため、隣接セル間で単一の既知信号を用いることが可能となり、既知信号を固定のサブキャリアに割り当て、既知信号のパターンの違いによりコードグループを同定する場合と比較して、演算量の増加を防止することができる。
本発明の第6の態様に係る移動局装置は、上記第5の態様において、前記サブキャリア検出手段は、前記マルチキャリア信号と前記既知信号のレプリカとの相関値をすべてのサブキャリアについて算出する相関値算出部、を含み、算出された相関値が大きい方から所定数のサブキャリアを前記既知信号が割り当てられたサブキャリアとして検出する構成を採る。
この構成によれば、マルチキャリア信号と既知信号とのレプリカとの相関値を全てのサブキャリアについて算出し、算出された相関値が大きい方から所定数のサブキャリアを既知信号が割り当てられたサブキャリアとして検出するため、全サブキャリアが検出の対象となり、既知信号が割り当てられたサブキャリアを確実に検出することができる。
本発明の第7の態様に係る移動局装置は、上記第5の態様において、前記サブキャリア検出手段は、前記マルチキャリア信号と前記既知信号のレプリカとの相関値をすべてのサブキャリアについて算出する相関値算出部、を含み、算出された相関値が所定の閾値以上のサブキャリアを前記既知信号が割り当てられたサブキャリアとして検出する構成を採る。
この構成によれば、マルチキャリア信号と既知信号とのレプリカとの相関値を全てのサブキャリアについて算出し、算出された相関値が所定の閾値以上のサブキャリアを既知信号が割り当てられたサブキャリアとして検出するため、相関値の相対比較ではなく、相関値が絶対的に大きいサブキャリアを検出することができ、コードグループの同定をより正確に行うことができる。
本発明の第8の態様に係る移動局装置は、上記第6または上記7の態様において、前記相関値算出部は、算出されたサブキャリアごとの相関値に、隣接するサブキャリアの相関値を同相加算し、同相加算後の相関値を各サブキャリアの相関値として算出する構成を採る。
この構成によれば、隣接するサブキャリアの相関値を同相加算し、同相加算後の相関値に基づいてサブキャリアを検出するため、移動局装置において既知信号の相関値のSNRを改善することができる。
本発明の第9の態様に係る移動局装置は、上記第5の態様において、前記サブキャリア検出手段は、前記マルチキャリア信号と前記既知信号のレプリカとの相関値をすべてのサブキャリアについて算出する相関値算出部、を含み、算出された相関値を所定のサブキャリア数おきに電力加算し、電力加算後の相関値が最も大きいサブキャリアの組み合わせを構成するサブキャリアを、前記既知信号が割り当てられたサブキャリアとして検出する構成を採る。
この構成によれば、マルチキャリア信号と既知信号とのレプリカとの相関値を全てのサブキャリアについて算出し、算出された相関値を所定のサブキャリア数おきに電力加算し、電力加算後の相関値が最も大きいサブキャリアの組み合わせを構成するサブキャリアを、既知信号が割り当てられたサブキャリアとして検出するため、既知信号が割り当てられたあるサブキャリアの相関値が小さい場合においても、既知信号が割り当てられた他のサブキャリアによる周波数ダイバーシチ利得で補償することができ、サブキャリアの組み合わせが正しく検出される可能性が高くなる。
本発明の第10の態様に係る移動局装置は、上記第6から上記第9のいずれかの態様において、前記相関値算出部は、単一の既知信号のレプリカを用いる構成を採る。
この構成によれば、マルチキャリア信号と単一の既知信号のレプリカとの相関値がサブキャリアごとに算出されるため、移動局装置において複数の既知信号のレプリカを用意する必要がなく、演算量の増加を防止することが可能となる。
本発明の第11の態様に係るセルサーチ方法は、基地局装置に対応付けられたスクランブルコードを移動局装置が同定するマルチキャリア通信システムにおいて適用されるセルサーチ方法であって、前記基地局装置が、複数のサブキャリアから自装置に対応付けられたスクランブルコードが属するコードグループに対応するサブキャリアを選択する工程と、選択されたサブキャリアに既知信号を割り当てる工程と、前記複数のサブキャリアからマルチキャリア信号を生成する工程と、生成されたマルチキャリア信号を送信する工程と、前記移動局装置が、前記既知信号が割り当てられたサブキャリアを含むマルチキャリア信号を受信する工程と、受信されたマルチキャリア信号から前記既知信号が割り当てられたサブキャリアを検出する工程と、検出されたサブキャリアに対応するコードグループを、基地局装置がカバーするセルに対応付けられたスクランブルコードが属するコードグループと同定する工程と、を有するようにした。
この方法によれば、基地局装置が、複数のサブキャリアから自装置のスクランブルコードが属するコードグループに対応するサブキャリアへ既知信号を割り当て、マルチキャリア信号を生成し、生成されたマルチキャリア信号を送信し、移動局装置が、基地局装置から送信されるマルチキャリア信号から、既知信号が割り当てられたサブキャリアを検出し、検出されたサブキャリアに対応するコードグループを、基地局装置がカバーするセルに対応付けられたスクランブルコードが属するコードグループと同定する。このため、隣接セル間で既知信号が異なるサブキャリアへ割り当てられる可能性が高くなり、既知信号のセル間干渉を低減することができる。また、既知信号が割り当てられたサブキャリアに基づいてコードグループを同定するため、隣接セル間で単一の既知信号を用いることが可能となり、既知信号を固定のサブキャリアに割り当て、既知信号のパターンの違いによりコードグループを同定する場合と比較して、演算量の増加を防止することができる。