JP4667784B2 - 時分割複信（ｔｄｄ）通信システムの基地局の所属符号群を表示する方法 - Google Patents

時分割複信（ｔｄｄ）通信システムの基地局の所属符号群を表示する方法 Download PDF

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Description

この発明は、概括的には符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を用いたスペクトラム拡散時分割二重（ＴＤＤ）通信システムに関する。より詳しくいうと、この発明はＴＤＤ／ＣＤＭＡ通信システムの中の基地局が自局の所属符号群を表示する方法に関する。
図１は無線スペクトラム拡散時分割ＴＤＤ／ＣＤＭＡ通信システムを図解する。このシステムは複数の基地局３０１乃至３０７を備える。各基地局３０１は関連のセル３４１乃至３４７を備え、ユーザ装置（ＵＥ）３２１乃至３２３と交信する。
互いに異なる周波数スペクトラムを通じた交信に加えて、ＴＤＤ／ＣＤＭＡシステムは複数の通信信号を同一スペクトラム経由で搬送する。それら複数の通信信号はそれぞれの符号系列（符号）で互いに区別される。また、スペクトラムをより効率的に使うように、図２に示したＴＤＤ／ＣＤＭＡシステムは例えば１６個の時間スロット０乃至１５など多数の時間スロット３６１乃至３６ｎに分割した反復フレーム３８を用いる。このようなシステムでは、被選択符号を用いて被選択時間スロット３６１乃至３６ｎで通信信号を送る。したがって、一つのフレーム３８は時間スロット３６１乃至３６ｎおよび符号の両方で互いに区別された複数の通信信号を搬送できる。
ＵＥ３２１が基地局３０１と交信するには時間同期および符号同期が必要である。図３はセル探索および同期の手順の流れ図である。初めにＵＥ３２１はどの基地局３０１乃至３０７およびセル３４１乃至３４７と交信するか決めなければならない。ＴＤＤ／ＣＤＭＡシステムでは、基地局３０１乃至３０７は基地局クラスタの中で時間同期している。ＵＥ３２１乃至３２７との同期のために各基地局３０１乃至３０７は同期専用の時間スロット経由で一次同期符号（ＰＳＣ）およびいくつかの二次同期符号（ＳＳＣ）を送る。ＰＳＣ信号は非変調２５６階層構成符号など関連のチップ符号を有し、専用時間スロットで送信される（ステップ４６）。例として述べると、基地局３０１は、例えば時間スロット０乃至１５を用いたシステムではスロットＫおよびスロットＫ＋８（ここでＫは０、・・・、７）というように、一つまたは二つの時間スロットで送信する。
ＰＳＣ信号の発生に用いる一つの手法は、式１および式２のＸ１およびＸ２など二つの階層構成の系列を用いる手法である。
Ｘ１＝[1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,1,-1] （式１）
Ｘ２＝[1,1,1,-1,-1,-1,-1,1,-1,1,1,-1,1,1,1,-1,1] （式２）
式３はＸ１およびＸ２を用いて２５６階層符号ｙ(i)を発生する一つのアプローチを示す。
ｙ(i)＝Ｘ１(i mod 16)×Ｘ２(i div 16) （ここでｉ＝０、・・・、255）
（式３）
上記ｙ(i)を用いると、ＰＳＣがｙ(i)と長さ２５６のHadamaradマトリクスの第１行ｈ０とを合成した形などで得られ、式４のＣｐ(i)を生ずる。
Ｃｐ(i)＝ｙ(i)×ｈ０(i) （ここでｉ＝０、・・・、255） （式４）
Hadamaradマトリクスの第１行は全部１の系列であるので、式４は式５の形になる。
Ｃｐ(i)＝ｙ(i) （ここでｉ＝０、・・・、255） （式５）
このＣｐ(i)を送信に適したスペクトラム拡散ＰＳＣ信号の発生に用いる。
基地局通信信号相互間の干渉を防ぐために、基地局３０１乃至３０７の各々はその局のＰＳＣ信号を時間スロット境界４０から特有の時間オフセットつきで送る。図４には、時間スロット４２について互いに異なる時間オフセットを示す。例示として述べると、第１の基地局３０１はＰＳＣ信号に第１の時間オフセット４４１、すなわちｔｏｆｆｓｅｔ，１を備え、第２の基地局３０２は第２の時間オフセット４４２、すなわちｔｏｆｆｓｅｔ，２を備える。
互いに別々の基地局３０１乃至３０７およびセル３４１乃至３４７を互いに区別するために、クラスタ内の基地局３０１乃至３０７の各々に互いに別々の符号群を割り当てる。第ｎ符号群４４ｎを用いる基地局にｔｏｆｆｓｅｔを割り当てる一つのアプローチでは、ｔｏｆｆｓｅｔ，ｎを式６のように与える。
ｔｏｆｆｓｅｔ，ｎ＝ｎ・７１Ｔｃ （式６）
Ｔｃはチップ接続時間であり、各スロットの持続時間はチップ2560個分である。したがって、各逐次符号群についてのオフセット４２ｎはチップ７１個分の間隔を有する。
ＵＥ３２１と基地局３０１乃至３０７とは初期には同期していないので、ＵＥ３２１はフレーム３８の中の全チップにわたりＰＳＣ信号を探索する。この探索を達成するために、ＰＳＣ信号のチップ符号に整合した整合フィルタに受信信号を入力する。このＰＳＣ整合フィルタは、信号強度のもっとも大きい基地局３０１のＰＳＣ信号を特定するようにフレームの全チップにわたり探索するのに用いる。このプロセスをセル探索手順のステップ１という。
信号強度のもっとも大きい基地局３０１のＰＳＣ信号を特定したあと、ＵＥ３２１は、そのＰＳＣ信号およびＳＳＣ信号の送信されてきた時間スロット３６１乃至３６ｎ（物理同期チャネル（ＰＳＣＨ）時間スロットと呼ぶ）とその基地局３０１の用いた符号群とを判定しなければならない。このプロセスをセル探索手順のステップ２と呼ぶ。この基地局３０１に割り当てられた符号群およびＰＳＣＨ時間スロット指標を表示するために基地局３０１は選ばれた二次同期符号（ＳＳＣ）を備える信号を送信する（ステップ４８）。ＵＥ３２１はこれらのＳＳＣ信号を受信し（ステップ５０）、ＳＳＣ受信のもととなったその基地局の符号群およびＰＳＣＨ時間スロット指標を特定する（ステップ５２）。
符号群３２個と時間スロットＫおよびＫ＋８などフレームあたり二つのＰＳＣＨ時間スロットとを用いたＴＤＤシステムにおいて、その符号群およびＰＳＣＨ時間スロット指標を特定する一つのアプローチは６４個のＳＳＣの一つを含む信号を送るやり方である。同期符号の各々は３２個の符号群および二つのあり得るＰＳＣＨ時間スロットに対応する。このアプローチは少なくとも６４個の整合フィルタと多量のデータ処理を必要とし、ＵＥ３２１をさらに複雑にする。上記符号群およびＰＳＣＨ時間スロット指標の特定には、各ＰＳＣＨ時間スロットにつき17,344回の加算および１２８回の乗算が必要であり、判定には６４回の加算が必要である。
ＷＯ ９９／１２２７３ ETSI TR101 146 Universal MobileTelecommunications System 30.06 第3.0.0.版（１９９７年１２月刊） IEEE Vehicular Technology Conference,Vol. Conf. 47（１９９７年５月４日）pp.1430-1434
セル探索手順のステップ２についての代わりのアプローチは１７個のＳＳＣを用いる。符号群３２個およびフレームあたり二つのあり得るＰＳＣＨ時間スロットの指標づけにこれら１７個のＳＳＣを用いる。このアプローチを実働化するには少なくとも１７個の整合フィルタを必要とする。上記符号群および時間スロットを特定するには、各ＰＳＣＨ時間スロットにつき1361回の加算および３４回の乗算が必要である。また、判定のために５１２回の加算が必要である。
ＷＯ９９／１２２７３は基地局に同期させるシステムを記載している。基地局送信を時間スロットに分割する。各時間スロットは一次同期符号とフレーム同期情報およびスクランブルまたは長符号情報の両方を含む二次同期符号とを含む。
ＴＲ １０１ １４６ Universal Mobile
Telecommunications System 30.06 第３.０.０版は基地局同期システムを記載している。一次同期符号をフレームおよび位相の基準として送信する。あり得る基地局符号群１６個の各々を特有の二次同期符号に割り当てる。基地局の送信した二次同期符号でその基地局の符号群を特定する。
IEEE Vehicular Technology Conference, Vol.
Conf. 47, pp.1430 所載のヒグチほか著「長拡散符号を用いたＤＳ−ＣＤＭＡ移動無線装置における高速セル探索アルゴリズム」は長拡散符号をセルに割り当てるシステムを記載している。制御チャネルを、セル位置特有の長符号および全セル位置に共通の短符号の組合せによりスペクトラム拡散する。各セルからの送信短符号は長符号の特定のために長い符号群識別子符号を有する。
セル探索手順の実行のために必要となるＵＥ３２１の複雑化を軽減するのが望ましい。
時分割二重符号分割多元接続通信システムにおいて基地局から割当て時間スロットでユーザに同期信号を送る。この基地局は所定数の符号群から割り当てられた一つの符号群を有する。この基地局は二次同期符号信号の一つのセットから選んだ二次同期符号信号を送信する。これら二次同期符号信号の数は上記符号群の所定数の半分以下である。ユーザ装置はその送信されてきた被選択二次同期符号信号を特定する。特定したその二次同期符号信号に一部基づき、割り当てられた符号群を判定する。
この発明のＴＤＤ／ＣＤＭＡ通信システムの基地局は自局の所属する符号群（Ｎ個の符号群の中の）を表示するのでユーザ装置には二次同期符号信号の特定が容易になり、それだけ通信システムの利用効率が改善される。
同じ構成要素には全図を通じて同じ参照数字を付けて示した図面を参照して、この発明の好ましい実施例を説明する。図５はセル探索に用いる基地局３０１およびＵＥ３２１の簡略化した回路を示す。セル探索のステップ１の期間中、基地局３０１関連の時間スロット４２に時間オフセットを有するＰＳＣ信号をＰＳＣスペクトラム拡散信号発生器６６で発生する。このＰＳＣ信号をＭ個のＳＳＣ信号と合成器６３で合成する。この合成信号で変調器６２において搬送波周波数を変調する。被変調出力はアイソレータ６０を通過し、アンテナ５８またはアンテナアレーから放射される。
ＵＥ３２１はアンテナ７０またはアンテナアレーで信号を受信する。受信信号はアイソレータ７２を通過し、復調器７４でベースバンド周波数に復調される。セル探索のステップ１の期間中は、プロセッサ８０が整合フィルタ７６を用いて信号強度最大の基地局３０１のＰＳＣ信号の特定のためにフレーム３８の全チップにわたり探索を行う。
フレーム内のＰＳＣ信号の位置の検出の一つのアプローチは次に述べるとおりである。すなわち、受信信号フレーム内の例えば４０個の累算チップ整合数最大（すなわち、信号強度最大）の選ばれた位置について後続フレーム３８の同じ位置で繰り返し相関をとる。それら選ばれた位置の中で累算チップ整合数最大（すなわち、信号強度最大）の位置をＰＳＣ信号の位置として特定する。
セル探索手順のステップ２では、基地局３０１はＳＳＣスペクトラム拡散信号発生器６８１乃至６８ＭでＳＳＣ信号ＳＳＣ１乃至ＳＳＣＭを生ずる。ＵＥ３２１の複雑化を軽減するために、ＳＳＣ信号数を減らす。ＳＳＣ数の節減によって、ＵＥ３２１における整合フィルタの所要数を減らす。また、ＳＳＣ信号の数を減らすことによって、互いに異なる符号の識別に必要なデータ処理用資源を減らすことができる。ＳＳＣの減少によって、符号群番号およびＰＳＣＨ時間スロット指標の誤検出の確率も下がる（図９乃至図１５参照）。
ＳＳＣの数を減らす一つのアプローチを図６の流れ図に示す。使用するＳＳＣの数Ｍは、フレームあたり用いた符号群の数およびＰＳＣＨ時間スロット数に基づいて定まる（ステップ５４）。ＳＳＣの数Ｍは、式７に示すとおり、組合せ数最大値の２を底とする対数を整数に切り上げた値である（ステップ５６）。
Ｍ＝log２(符号群の数×フレームあたりのPSCH時間スロット数) （式７）
基地局３０１は、ＳＳＣ信号発生器６８１乃至６８Ｍにより、その基地局の符号群およびフレームあたりのＰＳＣＨ時間スロット数に関連したＳＳＣ信号を発生する。それらＳＳＣ信号をそれらＳＳＣ信号相互におよびＰＳＣ信号と合成器６３で合成する。次に、この合成信号で変調器６２における変調を行い、その被変調出力をアイソレータ６０経由でアンテナ５８から放射する。ＵＥ３２１は伝送されてきた信号を受信し、アイソレータ７２経由で復調器７４に導きこの復調器により受信信号を復調する。対応のＳＳＣ整合フィルタ７８１乃至７８Ｍを用いてプロセッサ８０はＳＳＣ変調用の２進符号を判定する。この判定結果の２進符号に基づき、その基地局の符号群およびフレーム中のＰＳＣＨ時間スロット指標を判定する。符号群３２個およびフレームあたり例えばスロットＫおよびＫ＋８など二つのあり得る時間スロットを用いたシステムにおいて例示すると、ＳＳＣの変調に必要な２進符号ビットの数Ｍは６（すなわちlog２６４）である。そのシステムでは、六つのＳＳＣ信号を二相位相偏移変調（ＢＰＳＫ）により６ビットで変調する。これら六つのＳＳＣをHadamarakマトリクスＨ８の２５６個の行から選ぶ。このHadamarakマトリクスを式８および式９に示すとおり逐次的に発生する。
Figure 0004667784
（式８）
Figure 0004667784
（式９）
特定の符号Ｃｋ，ｎ(i)（ここでｎはＳＳＣに関連した符号群数）は式１０を用いて発生する。HadamarakマトリクスＨ８の六つの行はｒ(k)＝［24,40,56,104,120,136］である。
Ｃｋ，ｎ(i)＝ｂｋ，ｎ×ｈｒ（ｋ）(i)×ｙ(i)
（ここでｉ＝０、１、・・・、255、ｋ＝１、・・・、６） （式１０）
表１にｂ２乃至ｂ６の値を示す。
Figure 0004667784
 表２にｂ１，ｎの値を示す。
Figure 0004667784
 各符号は一つのＳＳＣ、すなわちＳＳＣ１乃至ＳＳＣ６の一つに対応する。互いに異なる基地局のＳＳＣ信号の相互間の区別のために、これら基地局ＳＳＣ信号の各々にＰＳＣ信号の場合と同様のオフセットを設ける。ＵＥ３２１では、セル探索手順のステップ２（すなわち、符号群数およびＰＳＣＨスロット順検出）は次に述べるとおり行う。まず、受信したベースバンド信号を位相基準設定のために式４に示すとおりＣｐと相関をとる。この相関をとる動作は図５のＰＳＣ整合フィルタ７６で行う。ＰＳＣ整合フィルタ７６の出力に得られる相関値を正規化することによって上記位相基準を得る。受信したベースバンド信号は式１０に示すとおりＣ１、…、Ｃ６とも相関をとり、基地局３０１の符号群およびフレーム中のＰＳＣＨスロット順を表示する２進データを得る。この相関をとる動作は図５のＳＳＣ整合フィルタ７８１−７８Ｍで行う。これら整合フィルタの出力はＢＰＳＫ変調の前に循環解除されている。この循環解除は基準位相の複素共役値の複素乗算によって行う。循環解除ずみのＳＳＣ整合フィルタ出力をＢＰＳＫ復調する。このＢＰＳＫ復調は循環解除ずみのＳＳＣ整合フィルタ出力の実部に対するハードリミタで行う。したがって、循環解除ずみのＳＳＣ整合フィルタ出力の実部が零よりも大きい場合は、＋１として復調される。そうでない場合は−１として復調される。この復調された２進データは、表１および表２にそれぞれ示すとおり、基地局３０１の符号群およびフレーム内のＰＳＣＨ時間スロット順を表す。上記六つのＳＳＣ信号の検出を容易にするために、ＵＥ３２１はＳＳＣ整合フィルタ７８１−７８Ｍの循環解除ずみ出力をＰＳＣＨ時間スロット４個分または８個分などの期間にわたって累算する。
符号群３２個およびあり得るＰＳＣＨ時間スロット２個についてＳＳＣ六つを用いると、それら符号群／ＰＳＣＨ時間スロット指標の特定のためにＵＥ３２１で加算６５３回、乗算２８回を要する。判定には加算も乗算も不要である。したがって、ＰＳＣＨでの伝送ＳＳＣの数を減らすと、ＵＥ３２１におけるデータ処理量を減らすことができる。
ＳＳＣの数をさらに減らすには、直角位相偏移変調（ＱＰＳＫ）を代わりに用いる。ＳＳＣの数を減らすために、各ＳＳＣ信号をＰＳＣＨの同相（Ｉ）成分、または直角位相（Ｑ）成分で送る。Ｉ搬送波またはＱ搬送波を用いることと関連する追加１ビットを符号群／ＰＳＣＨ時間スロットの区別に用いる。したがって式６によるＳＳＣの所要数Ｍは１だけ減る。
例えば、符号群３２個およびあり得るＰＳＣＨ時間スロット２個を互いに区別するには五つのＳＳＣ（Ｍ＝５）が必要である。上記符号群を半分に分ける（すなわち符号群１−１６および符号群１７−３２）。ＳＳＣをＩ搬送波で送信する場合は、符号群を下位の半分（符号群１−１６）に制限し、ＳＳＣをＱ搬送波で送信する場合は、符号群を上位の半分（符号群１７−３２）に制限する。五つのＳＳＣが残り１６個のあり得る符号群および二つのあり得るＰＳＣＨ時間スロットを区別する。
ＱＰＳＫ変調による基地局３０１およびＵＥ３２１の簡略化した回路を図７に示す。基地局３０１は、ＳＳＣスペクトラム拡散信号発生器６８１乃至６８Ｍにより、その基地局の符号群およびＰＳＣＨ時間スロットに適切なＳＳＣ信号を生ずる。この基地局の符号群／ＰＳＣＨ時間スロット指標に基づき、スイッチ９０１乃至９０Ｍで上記信号発生器６８１乃至６８Ｍの出力をＩ合成器８６またはＱ合成器８８に選択的に導く。ＰＳＣ信号を含む合成ずみのＩ信号でＩ変調器８２における変調を行って送信する。合成ずみのＱ信号による変調をＱ変調器８４で行って送信する。Ｑ搬送波の発生の一つのアプローチは遅延デバイス９８でＩ搬送波を９０゜遅延させるやり方である。ＵＥ３２１はＩ復調器およびＱ復調器の両方で受信信号を復調する。基地局３０１の場合と同様に、ＵＥ３２１は復調用のＱ搬送波を遅延デバイス９６で発生することもできる。上記１６個の下位半分の符号群または上位半分の符号群およびＰＳＣＨ時間スロット指標を表す２進データの生成は、受信信号のＩ成分およびＱ成分をＢＰＳＫ復調にそれぞれかけるのと同じである。Ｉ整合フィルタ１００１乃至１００Ｍは、いずれかのＳＳＣ信号がＰＳＣＨのＩ成分で送られたか否かの判定のために、プロセッサ８０が用いる。判定変数Ｉｄｖａｒは式１１などから得られる。
Ｉｄｖａｒ＝｜ｒｘ１｜＋｜ｒｘ２｜＋…＋｜ｒｘｍ｜ （式１１）
｜ｒｘｉ｜はｉ番目のＳＳＣ整合フィルタ出力の実数部（Ｉ成分）の大きさである。同様にＱ整合フィルタ１０２１乃至１０２Ｍは、いずれかのＳＳＣ信号がＰＳＣＨのＱ成分で送られたか否かの判定のためにプロセッサ８０が用いる。判定変数Ｑｄｖａｒは式１２などから得られる。
Ｑｄｖａｒ＝｜ｉｘ１｜＋｜ｉｘ２｜＋…＋｜ｉｘＭ｜ （式１２）
｜ｉｘｉ｜はｉ番目のＳＳＣ整合フィルタ出力の虚数部（Ｑ成分）の大きさである。ＩｄｖａｒがＱｄｖａｒよりも大きければＳＳＣ信号はＩ成分で送信されたことになる。そうでない場合は、ＳＳＣ信号はＱ成分で送信されたことになる。
送信するＳＳＣ信号の数を減らすようにＱＰＳＫ変調を用いるもう一つのアプローチを図８に示す。図７のＳＳＣの数を送信する代わりに、符号群数およびＰＳＣＨ時間スロット指標を表すＳＳＣ数Ｍを１だけ減らす。ＳＳＣを減らすことによって喪失情報ビット一つを回復するためにＭ個のＳＳＣを２セットを用いる。例えば、符号群３２個および二つのあり得るＰＳＣＨ時間スロットを用いて、一つのセット、すなわちＳＳＣ１１乃至ＳＳＣ１４を符号群１乃至１６など下位符号群に割り当て、２番目のセット、すなわちＳＳＣ２１乃至ＳＳＣ２４を符号群１７乃至３２など上位符号群に割り当てる。上記下位符号群については、Ｉ搬送波によるＳＳＣ１１乃至ＳＳＣ１４の送信が符号群を１乃至８に限定する。Ｑ搬送波は符号群を９乃至１６に限定する。同様に、上位符号群については、Ｉ
ＳＳＣ２１乃至ＳＳＣ２４が符号群を１７乃至２４に限定し、Ｑ ＳＳＣ２１乃至ＳＳＣ２４が符号群を２５乃至３２に限定する。したがって１回に送信されるＳＳＣの最大数は１だけ減る。ＳＳＣの数を減らすことによって、ＳＳＣ信号相互間の干渉を減らす。ＳＳＣ相互間の干渉が減るために、各ＳＳＣ信号の送信電力レベルを高めることができ、ＵＥ３２１における信号検出が容易になる。
ＳＳＣ低減アプローチを実働化した基地局３０１およびＵＥ３２１の単純化した回路を図８に示す。基地局３０１では、Ｍ個のＳＳＣスペクトラム拡散信号発生器１０４１１乃至１０４２Ｍの２セットでその基地局の符号群およびＰＳＣ時間スロット対応のＳＳＣ信号を発生する。その対応のＳＳＣ信号を、スイッチ１０６１１乃至１０６２Ｍにより、その基地局符号群およびＰＳＣＨ時間スロットに適切なＩ変調器８２またはＱ変調器８４に選択的に導く。ＵＥ３２１では、Ｉ整合フィルタ１０８１１乃至１０８２Ｑのセットを、ＳＳＣのいずれかがＩ搬送波で伝送されたか否かの判定に用いる。Ｑ整合フィルタ１１０１１乃至１１０２Ｍのセットを、ＳＳＣのいずれかがＱ搬送波で伝送されたか否かの判定に用いる。伝送されてきたＩ
ＳＳＣおよびＱ ＳＳＣを検出することによって、プロセッサ８０はその基地局の符号群およびＰＳＣＨ時間スロットを判定する。
符号群３２個および二つのあり得るＰＳＣＨ時間スロットのどれを基地局３０１が用いたかを判定する一つのアプローチを次に述べる。プロセッサ８０が整合フィルタ１１０１１乃至１１０２４からのデータを累算したのち、式１３または式１４により符号群セットＳＳＣ１１乃至ＳＳＣ１４またはＳＳＣ２１乃至ＳＳＣ２４を判定する。
var_set １＝｜ｒｘ１１｜＋｜ｉｘ１２｜＋…＋｜ｒｘ１４｜＋｜ｉｘ１４｜ （式１３）
var_set ２＝｜ｒｘ２１｜＋｜ｉｘ２１｜＋…＋｜ｒｘ２４｜＋｜ｉｘ２４｜ （式１４）
これら値ｒｘ１１乃至ｒｘ２４はＩチャネルで受けたそれぞれのＳＳＣ、すなわちＳＳＣ１１乃至ＳＳＣ２４についての整合の累算値の数である。同様に、ｉｘ１１乃至ｉｘ２４はＳＳＣ１１乃至ＳＳＣ２４についてのＱチャネル整合の累算値の数である。式１３および式１４は加算を全部で１６回必要とする。var_set １は第１のＳＳＣセット、すなわちＳＳＣ１１乃至ＳＳＣ１４の総累算値を表す。var_set
２は第２のＳＳＣセット、すなわちＳＳＣ２１乃至ＳＳＣ２４の総累算値を表す。プロセッサ８０はvar_set １をvar_set
２と比較し、これら変数のうちの大きい方を基地局３０１の送信したＳＳＣセットと推定する。
ＳＳＣがＩチャネルで送信されたかＱチャネルで送信されたかの判定に式１５および式１６を用いる。
var_Ｉ＝｜ｒｘｐ１｜＋…＋｜ｒｘｐ４｜ （式１５）
var_Ｑ＝｜ｉｘｐ１｜＋…＋｜ｉｘｐ４｜ （式１６）
上記var_set １をvar_set ２よりも大きく選ぶと、ｐの値は１となる。逆にvar_set ２の方が大きい場合は、ｐの値は２となる。var_ＩはＩ搬送波について選ばれたセットの累算値であり、var_ＱはＱ搬送波についての累算値である。これら二つのちvar_Ｉおよびvar_Ｑの大きい方を、上記選ばれたセットの搬送チャネルと推定する。式１３および式１４の加算を指示することによって、var_Ｉおよびvar_Ｑの値をvar_set
１およびvar_se t２で同時に判定することができる。したがって、Ｉ搬送波またはＱ搬送波が使われたか否かの判定に追加の加算は必要でない。すなわち、ＱＰＳＫ変調およびＳＳＣ２セットを用いると、各時間スロットに加算８０３回および乗算２６回を必要とし、判定に加算１６回を必要とする結果になる。
図９乃至図１５は３２のＳＳＣ１２８と１７のＳＳＣ１２４と六つのＳＳＣ１２６とを用いたシステムの３２個の符号群／二つのＰＳＣＨ時間スロットの区別の性能を示すグラフである。これらのグラフはシミュレートした多様なチャネル状態についての性能を示す。これらシミュレーションはＰＳＣＨ時間スロットの四つまたは八つにわたりＵＥ３２１におけるＳＳＣ整合を累算し、誤同期の確率をデシベル表示のチャネル信号対雑音比（ＳＮＲ）と比較した。
図９におけるシミュレーションは付加白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）チャネルおよび八つのＰＳＣＨ時間スロットにわたる累算を用いている。図１０のシミュレーションは周波数オフセット６キロヘルツ（kHz）の単一経路レイリーフェーディングチャネルおよび四つのＰＳＣＨ時間スロットにわたる累算を用いている。図１１のシミュレーションは累算が八つのＰＳＣＨ時間スロットにわたっている以外は図１０と同じである。図１２のシミュレーションは時速１００キロメートル（km/h）で移動中のＵＥ３２１で三つのマルチパスを伴うＩＴＵチャネル、および八つのＰＳＣＨ時間スロットにわたる累算を用いている。図１３のシミュレーションは周波数オフセット６キロヘルツ（kHz）の三つのマルチパスを伴うＩＴＵチャネル、５００km/hで移動中のＵＥ３２１および八つのＰＳＣＨ時間スロットにわたる累算を用いている。図１４のシミュレーションは周波数オフセット１０kHzの単一経路レイリーチャネルおよび八つのＰＳＣＨ時間スロットにわたる累算を用いている。図１５のシミュレーションは周波数オフセット１０kHzの三つのマルチパスを伴うＩＴＵチャネル、５００km/hで移動中のＵＥ３２１および八つのＰＳＣＨ時間スロットにわたる累算を用いている。
図１４および図１５のシミュレーションによる条件の下では六つのＳＳＣによる性能１２８がそれ以外の手法による性能１２４、１２６よりも優れている。図９乃至図１３に示すとおり、それ以外の手法による性能１２４、１２６よりも有利である。
図１６はＢＰＳＫ変調を用いた六つのＳＳＣによる性能シミュレーション結果のグラフ１１４とＱＰＳＫ変調を用いた四つのＳＳＣの２セットを用いた性能シミュレーション結果のグラフ１１２とを示す。このシミュレーションは各ＳＳＣについての整合の八つのＰＳＣＨ時間スロットにわたる累算とＡＷＧＮチャネル経由の伝送とを用いた。図示のとおり、２セットによるＱＰＳＫ変調を用いた場合の性能１１２が六つのＳＳＣによるＢＰＳＫ変調を用いた場合の性能１１４よりも優れている。
図１７はＰＳＣＨ時間スロット四つまたは八つにわたる整合を累算したＢＰＳＫ変調および２セットＱＰＳＫ変調の性能を示している。ＳＳＣは単一経路レイリーチャネル経由で伝送されるものとしてシミュレーションした。上記二つの変調手法の性能は付加的な時間スロット相関で改善される。それぞれ四つのＰＳＣＨ時間スロットおよび八つのＰＳＣＨ時間スロットについての２セットＱＰＳＫ変調の性能１１６および１２０は、四つのＰＳＣＨ時間スロットおよび八つのＰＳＣＨ時間スロットについてのＢＰＳＫ変調の性能１１８および１２２よりも優れている。
ＴＤＤ／ＣＤＭＡ技術を用いた第３世代携帯電話システムのシステム利用効率の改善およびシステム容量拡大に利用できる。
従来技術によるＴＤＤ／ＣＤＭＡ通信システムを説明する図。 ＴＤＤ／ＣＤＭＡシステムの反復フレームにおける時間スロットを説明する図。 セル探索の流れ図。 一次同期符号信号を送る互いに別々の基地局の用いる時間オフセットを説明する図。 セル探索に二相位相偏移変調を用いたユーザ装置および基地局の単純化した構成要素の概略図。 二次同期符号割当ての流れ図。 セル探索に直角位相偏移変調を用いたユーザ装置および基地局の単純化した構成要素の概略図。 直角位相位相偏移変調を用い送信二次同期符号最大数を削減したユーザ装置および基地局の単純化した構成要素の概略図。 種々のシミュレートしたチャネル条件の下での種々の同期システムの性能を示すグラフ。 種々のシミュレートしたチャネル条件の下での種々の同期システムの性能を示すグラフ。 種々のシミュレートしたチャネル条件の下での種々の同期システムの性能を示すグラフ。 種々のシミュレートしたチャネル条件の下での種々の同期システムの性能を示すグラフ。 種々のシミュレートしたチャネル条件の下での種々の同期システムの性能を示すグラフ。 種々のシミュレートしたチャネル条件の下での種々の同期システムの性能を示すグラフ。 種々のシミュレートしたチャネル条件の下での種々の同期システムの性能を示すグラフ。 種々のシミュレートしたチャネル条件の下での種々の同期システムの性能を示すグラフ。 種々のシミュレートしたチャネル条件の下での種々の同期システムの性能を示すグラフ。
符号の説明
３０ 基地局
３２ ユーザ装置（ＵＥ）
３４ セル
３６、４２ 時間スロット
３８ フレーム
４０ スロット境界
４４ 時間オフセット
４６ 基地局から割当て時間スロットでＰＳＣ信号を送信する
４８ その基地局に割り当てられた符号群およびＰＳＣ信号伝送
に用いられた時間スロットを表すＳＳＣ信号をＵＥに送
る
５０ ＵＥでそれらＳＳＣ信号を受信する
５２ その基地局の符号群およびＰＳＣ信号の時間スロットを
特定する
５４ 符号群と割当て時間スロットとのあり得る組合せを判定
する
５６ あり得る組合せ数の最大値の２を底とする対数に基づき
ＳＳＣの割当て数を決める
５８、７０ アンテナ
６０、７２ アイソレータ
６２ 変調器
６３ 合成器
６６ 一次同期符号（ＰＳＣ）スペクトラム拡散信号発生器
６８、１０４ 二次同期符号（ＳＳＣ）スペクトラム拡散信号発生器
７４ 復調器
７６ ＰＳＣ整合フィルタ
７８ ＳＳＣ整合フィルタ
８０ プロセッサ
８２ Ｉ変調器
８４ Ｑ変調器
８６ Ｉ合成器
８８ Ｑ合成器
９０、１０６ スイッチ
９２ Ｉ復調器
９４ Ｑ復調器
９６、９８ 遅延デバイス（９０゜移相器）
１００、１０８ Ｉ整合フィルタ
１０２、１１０ Ｑ整合フィルタ
１０４ ＳＳＣ

Claims (12)

  1. Ｎ個の符号群のうち時分割複信（ＴＤＤ）通信システム用基地局の属する一つの符号群を表示する方法であって、前記符号群の数Ｎを３２とし、物理同期チャネル（ＰＳＣＨ）時間スロット数を２とした場合において、
    前記ＴＤＤ通信システム用基地局（４８）から一次同期符号を複数の二次同期符号、すなわち直角位相偏移変調を伴う（ｌｏｇ２Ｎ）＋１以下の個数の二次同期符号とともに送信する過程を含み、前記ＴＤＤ通信システム用基地局の前記符号群を前記送信した複数の二次同期符号で表示する方法。
  2. 前記二次同期符号の各々がＨａｄａｍａｒａｄマトリクスの一つの行から導き出したものである請求項１記載の方法。
  3. 各々が前記二次同期符号の互いに異なるセットにより特定された複数の符号群に前記３２個の符号群を分けたことをさらに特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 前記３２個の符号群を、符号１乃至１６から成る下半分と符号１７乃至３２から成る上半分とに分けた請求項３記載の方法。
  5. Ｎ個の符号群の中の一つの符号群を有する時分割複信（ＴＤＤ）通信システム用基地局であって、前記符号群の数Ｎを３２とし、物理同期チャネル（ＰＳＣＨ）時間スロット数を２とした場合において、
    前記ＴＤＤ通信システム用基地局から一次同期符号を複数の二次同期符号、すなわち直角位相偏移変調を伴う（ｌｏｇ２Ｎ）＋１以下の個数の二次同期符号とともに送信する手段（５８）を含み、前記ＴＤＤ通信システム用基地局の前記符号群を前記送信した複数の二次同期符号で表示するＴＤＤ通信システム用基地局。
  6. 前記二次同期符号の各々がＨａｄａｍａｒａｄマトリクスの一つの行から導き出したものである請求項５記載のＴＤＤ通信システム用基地局。
  7. 各々が前記二次同期符号の互いに異なるセットにより特定された複数の符号群に前記３２個の符号群を分けたことをさらに特徴とする請求項５記載のＴＤＤ通信システム用基地局。
  8. 前記３２個の符号群を、符号１乃至１６から成る下半分と符号１７乃至３２から成る上半分とに分けた請求項７記載のＴＤＤ通信システム用基地局。
  9. 時分割複信（ＴＤＤ）通信システム用ユーザ装置において、符号群の数Ｎを３２とし、物理同期チャネル（ＰＳＣＨ）時間スロット数を２とした場合において、
    Ｎ個の符号群の中の一つの符号群を有するＴＤＤ通信システム用基地局から、一次同期符号を複数の二次同期符号、すなわち直角位相偏移変調を伴う（ｌｏｇ２Ｎ）＋１以下の個数の二次同期符号とともに受信する手段を含み、前記ＴＤＤ通信システム用基地局の前記符号群を前記受信した二次同期符号により表示するＴＤＤ通信システム用ユーザ装置。
  10. 前記二次同期符号の各々がＨａｄａｍａｒａｄマトリクスの一つの行から導き出したものである請求項９記載のＴＤＤ通信システム用ユーザ装置。
  11. 各々が前記二次同期符号の互いに異なるセットにより特定された複数の符号群に前記３２個の符号群を分けたことをさらに特徴とする請求項９記載のＴＤＤ通信システム用ユーザ装置。
  12. 前記３２個の符号群を、符号１乃至１６から成る下半分と符号１７乃至３２から成る上半分とに分けた請求項１１記載のＴＤＤ通信システム用ユーザ装置。
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