JP4916541B2 - 移動局装置及び受信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、下りリンクにおいて直交周波数分割多重OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を適用する無線通信システムに関し、特に基地局装置及び移動局装置並びに同期チャネル送信方法に関する。
W−CDMAやHSDPAの後継となる通信方式、すなわちロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)が、W−CDMAの標準化団体3GPPにより検討され、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDM、上りリンクについてはSC−FDMA(Single−Carrier Frequency Division Multiple Access)が検討されている(例えば、非特許文献1参照)。
OFDMは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア)に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式であり、サブキャリアを周波数上に、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。
SC−FDMAは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。SC−FDMAでは、送信電力の変動が小さくなる特徴を持つことから、端末の低消費電力化及び広いカバレッジを実現できる。
尚、LTEにおいては、OFDMにおいて、遅延波によるシンボル間干渉の影響を軽減するためのCyclic Prefix(CP)として、Long CPとShort CPという長さの異なる2種類のCPが用意されている。例えば、Long CPはセル半径の大きいセルで、また、MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)信号送信時に適用され、Short CPはセル半径の小さいセルで適用される。Long CPを適用した場合、1スロット内のOFDMシンボル数は6であり、Short CPを適用した場合、1スロット内のOFDMシンボル数は7である。
ところで、一般に、W−CDMAやLTE等を用いた無線通信システムにおいて、移動局は、電源立ち上げ時、待ち受け中、通信中、あるいは、通信中の間欠受信時等において、同期信号などに基づいて、自局にとって無線品質が良好なセルを検出しなければならない。このプロセスを、無線リンクを接続すべきセルを探すという意味で、セルサーチと呼ぶ。セルサーチ方法は、一般に、セルサーチに要する時間、及び、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷に基づいて決定される。すなわち、上記セルサーチの方法は、セルサーチに要する時間が短く、かつ、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷が小さいような方法でなければならない。
W−CDMAにおいては、Primary SCH(P−SCH)とSecondary SCH(S−SCH)という2種類の同期信号を用いてセルサーチが行われており、LTEにおいても、同様に、セルサーチにP−SCHとS−SCHの2種類の同期信号を用いることが検討されている。
例えば、セルサーチの方法として、5msに1回の時間間隔で、1つの系列を有するP−SCHと、複数の系列を有するS−SCHを送信するセルサーチ方法が検討されている(非特許文献2)。上記方法においては、P−SCHにより、各セルからの下りリンクの受信タイミングが特定され、同じスロットに送信されるS−SCHにより、受信フレームタイミングの検出とセルIDもしくはセルのグループ(Group ID)等のセル固有の情報が特定される。ここで、上記S−SCHの復調・復号には、一般に、上記P−SCHから求まるチャネル推定値を用いることが可能である。そして、セルIDのグループ化を行う場合には、その後、検出されたセルのGroup IDに属するセルIDの中から、当該セルのIDを検出する。例えば、セルのIDは、パイロット信号の信号パターンに基づいて算出される。また、例えば、セルのIDは、上記P−SCHおよび上記S−SCHの復調・復号に基づいて算出される。あるいは、セルIDのグループ化を行わずに、S−SCHの情報要素として、セルのIDが含まれていてもよい。この場合、移動局は、S−SCHを復調・復号した時点でセルのIDを検出することができる。
しかしながら、上記セルサーチの方法を適用した場合、各セルからの信号が同期している局間同期システムにおいては、複数のセルから同じ系列で送信されるP−SCHから求まるチャネル推定値に基づいて、複数のセルから異なる系列で送信されるS−SCHを復調・復号することが生じるため、S−SCHの伝送特性が劣化するという問題点がある。ここで、伝送特性は、例えば、セルサーチに要する時間も含む。尚、各セルからの信号が同期していない非局間同期システムの場合は、複数のセルから送信されるP−SCHの系列の受信タイミングが、複数のセルの間で異なるため、上記のような問題は生じない。
上述したような、局間同期システムにおけるS−SCHの特性劣化を防ぐために、P−SCHの系列数を1から2以上の数、例えば、3か7にするセルサーチの方法が検討されている(非特許文献3)。あるいは、上述したような、局間同期システムにおけるS−SCHの特性劣化を防ぐために、P−SCHをセル毎に異なる送信間隔で送信する方法が提案されている(非特許文献4)。上記方法においては、S−SCHの復調・復号において、複数のセルからの受信タイミングが異なるP−SCHを用いることができるため、上述したS−SCHの特性劣化を防ぐことが可能となる。
ところで、上述した、非特許文献3におけるP−SCHの系列数や非特許文献4におけるP−SCHの送信間隔の種類は、セル設計の観点からは、多ければ多いほど良いと考えられる。というのは、上記P−SCHの系列数やP−SCHの送信間隔の種類が少ない場合、隣り合うセルでP−SCHの系列が同じになる確率、あるいは、P−SCHの送信間隔が同じになる確率が高くなり、局間同期システムにおけるS−SCHの特性劣化が生じる確率が高くなるからである。
また、上述したセルサーチに要する時間、すなわち、セルサーチの伝送特性と、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷は、トレードオフの関係にあり、パラメータの設定、あるいは、運用方法により、セルサーチの伝送特性を重要視するか、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷を重要視するかを選択できることが望ましい。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006 R1-062990, Outcome of cell search drafting session R1-062636, Cell Search Performance in Tightly Synchronized Network for E-UTRA R1-070428, Further analysis of initial cell search for Approach 1 and 2 - single cell scenario 3GPP TS 36.211 V1.0.0(2007-03) 3GPP R1-060042 SCH Structure and Cell Search Method in E-UTRA Downlink 3GPP R1-071584 Secondary Synchronization Signal Design 3GPP R1-071794 C. Chu, "Polyphase codes with good periodiccorrelation properties,"IEEE Trans. Inform. Theory, vol. II-18, pp.531-532, July 1972 R.L.Frank and S.A.Zadoff, "Phase shift pulse codes with good periodic correlation properties, "IRE Trans. Inform. Theory, vol. IT-8, pp. 381-382, 1962. M.J.E. Golay, "Complementary Series," IRE Trans. Inform. Theory, vol. 7, pp. 82-87, April 1961 3GPP, R1-062487 Hierarchical SCH signals suitable for both (FDD and TDD) modes of E-UTRA 3GPP, R1-070146, S-SCH Sequence Design 3GPP, R1-072093, Details on SSC Sequence Design 3GPP, R1-071641, Frequency Hopping/Shifting of Downlink Reference Signal in E-UTRA 3GPP, R1-072368, Mapping of Short Sequences for S-SCH 3GPP, R1-072326, S-SCH sequences based on concatenated Golay Hadamard codes 3GPP, R1-072189, Views on Remaining Issues on SCH Design 3GPP, R1-072328, Secondary-Synchronization Channel Design 3GPP, R1-072110, Secondary Synchronisation Codes for LTE cell search 3GPP, R1-072661, Scrambling Method for Two S-SCH Short Code
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
上述したように、同期チャネル(SCH: Synchronization Channel)は、セルサーチに使用される下りリンクのシグナリングである。この同期チャネルには、階層型SCHの適用が決定されている(例えば、非特許文献5参照)。すなわち、プライマリ同期チャネル(Primary SCH)とセカンダリ同期チャネル(Secondary SCH)の2のサブチャネルにより構成される。
このプライマリ同期チャネルとセカンダリ同期チャネルのうち、セカンダリ同期チャネルでは、セルIDグループ、無線フレームタイミング、送信アンテナ数情報などのセル固有の情報が通知される。ユーザ装置は、セカンダリ同期チャネルの系列の検出を行うことにより、セル固有の情報の検出を行う。
上述したように、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式では、ハンドオーバが行われる場合に周辺セルサーチが行われるが、この周辺セルサーチに先だって、近隣セルのセル固有情報(周辺セル情報)が予めユーザ装置に通知される。しかし、LTEシステムでは、このような周辺セル情報が通知されるか否かについては決定されていない。通信中や待ち受け時において、ハンドオーバ先となるセルを検出する周辺セルサーチでは、周辺セル情報などが予め通知される場合には、検出すべきセル固有情報の候補数を減少させることが可能である。
セカンダリ同期チャネル系列のマッピング方法として、周波数方向に異なる系列をマッピングする方法が提案されている(例えば、非特許文献6、非特許文献7参照)。例えば、図1に示すように直交系列1(P1(0),P1(1),・・・,P1(31))と、直交系列2(P2(0),P2(1),・・・,P2(31))とが1サブキャリアおきに交互にマッピングされる。また、例えば、図2に示すように直交系列1(P1(0),P1(1),・・・,P1(31))と、直交系列2(P2(0),P2(1),・・・,P2(31))とが連続するサブキャリアにマッピングされる。このように系列を複数に分けることにより、送信できるパターン数を増大させることができる。具体的には、例えば系列長64の系列1種類を用いる場合には、64種類のパターン数を送信可能であるのに対し、図2に示すように系列長32の2種類の系列を用いる場合には、1024種類のパターン数を送信可能となる。
これまで、同期チャネルの系列としては、P−SCHについては、複数、例えば、3種類のZadoff-Chu系列を用いること、S−SCHについては、バイナリ系列を使用すること、この系列は2種類のショートコードの組み合わせであることが決定されている(例えば、非特許文献5及び8参照)。
このようなS−SCH系列を用いた場合、特に1.25MHzのシステムにおいて、PAPR(peak-to-average power ratio)が増大する問題がある。
また、P−SCHとS−SCHは、5ms毎に送信される。各セルからの信号が同期している局間同期システムにおいては、移動局は複数のセルから、信号を同時に受信する。ここで、各セルが同一のS−SCHを5ms毎に送信する場合、あるセル内において、S−SCHの干渉が5ms毎に生じ、移動局におけるS−SCHの検出確率が低下する問題がある。
そこで、本発明は、上述した課題に鑑み、その目的は、セルサーチにおいて、PAPRを低減することができ、S−SCHの検出確率を向上させることができる移動局装置及び受信方法を提供することにある。
本移動局装置は、
基地局装置と下りリンクにおいてOFDM方式を用いて通信を行う移動局装置であって、
前記基地局装置からのマルチキャリア信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたプライマリ同期チャネルを検出する第1検出部と、
前記第1検出部において検出したプライマリ同期チャネルをもとに、前記受信部において受信されるマルチキャリア信号に含まれるセカンダリ同期チャネルを検出する第2検出部と
を備え、
前記第1検出部は、プライマリ同期チャネル系列番号をもとに生成されたプライマリ同期チャネルを検出し、
前記第2検出部は、周波数領域で交互に配置されるべき2種類のショートコードのそれぞれに対して、互いに異なった2種類のスクランブル系列を使用してスクランブルが行われているセカンダリ同期チャネルであって、かつプライマリ同期チャネル系列番号に対応づけられたスクランブル系列が使用されたセカンダリ同期チャネルを検出する
本受信方法は、
基地局装置と下りリンクにおいてOFDM方式を用いて通信を行う移動局装置での受信方法であって、
前記基地局装置からのマルチキャリア信号を受信するステップと、
受信したマルチキャリア信号に含まれたプライマリ同期チャネルを検出するステップと、
検出したプライマリ同期チャネルをもとに、受信されるマルチキャリア信号に含まれるセカンダリ同期チャネルを検出するステップと
を備え、
前記プライマリ同期チャネルを検出するステップは、プライマリ同期チャネル系列番号をもとに生成されたプライマリ同期チャネルを検出し、
前記セカンダリ同期チャネルを検出するステップは、周波数領域で交互に配置されるべき2種類のショートコードのそれぞれに対して、互いに異なった2種類のスクランブル系列を使用してスクランブルが行われているセカンダリ同期チャネルであって、かつプライマリ同期チャネル系列番号に対応づけられたスクランブル系列が使用されたセカンダリ同期チャネルを検出する
本発明の実施例によれば、セルサーチにおいて、PAPRを低減することができ、S−SCHの検出確率を向上させることができる移動局装置及び受信方法を実現することができる。
S−SCH系列のマッピング方法を示す説明図である。 S−SCH系列のマッピング方法を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 無線フレーム構成を示す説明図である。 サブフレームの構成を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置のベースバンド信号処理部を示すブロック図である。 同期信号送信パターンの定義の一例を示す説明図である。 本発明の一実施例に係るS−SCH系列のマッピング方法を示す説明図である。 本発明の一実施例に係るS−SCH系列のマッピング方法を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る移動局装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例に係るセルサーチ方法を示すフロー図である。 プライマリ報知チャネルにおけるスクランブルコードの生成方法を示す説明図である。
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
図3を参照しながら、本発明の実施例に係る移動局及び基地局装置を有する無線通信システムについて説明する。
無線通信システム1000は、例えばEvolved UTRA and UTRAN(別名:Long Term Evolution,或いは,Super 3G)が適用されるシステムである。無線通信システム1000は、基地局装置(eNB: eNode B)200(200、200、200、・・・、200、mはm>0の整数)と、基地局装置200と通信する複数の移動局100(100、100、100、・・・100、nはn>0の整数)とを備える。基地局装置200は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置300と接続され、アクセスゲートウェイ装置300は、コアネットワーク400と接続される。移動局100はセル50(50、50、・・・、50、kはk>0の整数)のいずれかにおいて基地局装置200とEvolved UTRA and UTRANにより通信を行う。
ここで、上記移動局100には、基地局装置200のいずれかと通信チャネルを確立し、通信状態にあるものと、基地局200のいずれとも通信チャネルを確立しておらず、無通信状態にあるものが混在するものとする。
基地局装置200は、同期信号を送信する。移動局100は、セル50(50、50、50、・・・50、kはk>0の整数)のいずれかに位置し、電源立ち上げ時、あるいは、通信中の間欠受信時等において、上記同期信号に基づいて、自局にとって無線品質が良好なセルを検出するセルサーチを行う。すなわち、移動局100は、同期信号を用いてシンボルタイミングとフレームタイミングとを検出し、かつ、セルID(セルIDから生成されるセル固有のスクランブルコード)またはセルIDの集合(以下、セルIDグループと呼ぶ)などのセル固有の制御情報の検出を行う。
ここで、セルサーチは、移動局100が通信状態にある場合と無通信状態にある場合の両方で行われる。例えば、通信状態におけるセルサーチとしては、同じ周波数のセルを検出するためのセルサーチや異なる周波数のセルを検出するためのセルサーチ等がある。また、無線通信状態におけるセルサーチとしては、例えば、電源立ち上げ時のセルサーチや待ち受け時のセルサーチ等がある。
以下、基地局装置200(200、200、200、・・・200)については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り基地局200として説明を進める。以下、移動局100(100、100、100、・・・100)については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り移動局100として説明を進める。以下、セル50(50、50、50、・・・50)については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限りセル50として説明を進める。
無線通信システム1000は、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDM(直交周波数分割多元接続)、上りリンクについてはSC−FDMA(シングルキャリア−周波数分割多元接続)が適用される。上述したように、OFDMは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア)に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式である。SC−FDMAは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。
ここで、Evolved UTRA and UTRANにおける通信チャネルについて説明する。
下りリンクについては、各移動局100で共有して使用される物理下りリンク共有チャネル(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel)と、LTE用の下り制御チャネルとが用いられる。下りリンクでは、LTE用の下り制御チャネルにより、物理下りリンク共有チャネルにマッピングされる移動局の情報やトランスポートフォーマットの情報、物理上りリンク共有チャネルにマッピングされる移動局の情報やトランスポートフォーマットの情報、物理上りリンク共有チャネルの送達確認情報などが通知され、物理下りリンク共有チャネルによりユーザデータが伝送される。
また、下りリンクにおいて、基地局装置200は、移動局100がセルサーチを行うための同期信号を送信する。
上りリンクについては、各移動局100で共有して使用される物理上りリンク共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)と、LTE用の上り制御チャネルとが用いられる。尚、上り制御チャネルには、物理上りリンク共有チャネルと時間多重されるチャネルと、周波数多重されるチャネルの2種類がある。
上りリンクでは、LTE用の上り制御チャネルにより、下りリンクにおける物理共有チャネルのスケジューリング、適応変復調・符号化(AMC: Adaptive Modulation and Coding)に用いるための下りリンクの品質情報(CQI: Channel Quality Indicator)及び下りリンクの物理共有チャネルの送達確認情報(HARQ ACK information)が伝送される。また、物理上りリンク共有チャネルによりユーザデータが伝送される。
下りリンク伝送では、図4に示すように、1無線フレーム(Radio Frame)は10msであり、1Radio Frame内に10個のサブフレームが存在する。また、図5に示すように、1サブフレームは、2個のスロットで構成され、1個のスロットは、ショートCP(Short CP)を用いる場合に7個のOFDMシンボル(図5における上図)、ロングCP(Long CP)を用いる場合に6個のOFDMシンボル(図5における下図)で構成される。
次に、本発明の実施例に係る基地局装置200について、図6を参照して説明する。
本実施例に係る基地局装置200は、送受信アンテナ202と、アンプ部204と、送受信部206と、ベースバンド信号処理部208と、呼処理部210と、伝送路インターフェース212とを備える。
下りリンクにより基地局装置200から移動局100に送信されるパケットデータは、基地局装置200の上位に位置する上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置300から伝送路インターフェース212を介してベースバンド信号処理部208に入力される。
ベースバンド信号処理部208では、パケットデータの分割・結合、RLC(radio link control)再送制御の送信処理などのRLC layerの送信処理、MAC再送制御、例えばHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)の送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)処理が行われて、送受信部206に転送される。また、ベースバンド信号処理部208では、後述するように、同期信号の生成処理が行われる。上記同期信号は、上記パケットデータに多重されて送受信部206に転送される。
送受信部206では、ベースバンド信号処理部208から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する周波数変換処理が行われ、その後、アンプ部204で増幅されて送受信アンテナ202より送信される。ここで、ベースバンド信号とは、上述したパケットデータや同期信号等である。
一方、上りリンクにより移動局100から基地局装置200に送信されるデータについては、送受信アンテナ202で受信された無線周波数信号がアンプ部204で増幅され、送受信部206で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部208に入力される。
ベースバンド信号処理部208では、入力されたベースバンド信号に対して、FFT処理、誤り訂正復号、MAC再送制御の受信処理、RLC layerの受信処理がなされ、伝送路インターフェース212を介してアクセスゲートウェイ装置300に転送される。
呼処理部210は、無線基地局200の状態管理やリソース割り当てを行う。
次に、ベースバンド信号処理部208の構成について、図7を参照して説明する。尚、本発明に係る実施形態は、主に下りリンクに係るため、同図においては、下りリンクの処理に係る部分を示し、上りリンクの処理に係る部分は省略する。
ベースバンド信号処理部208は、RLC処理部208と、MAC(Medium Access Control)処理部208と、符号化部208と、データ変調部208と、多重部208と、直並列変換部208と、乗算器208と、乗算器208と、スクランブルコード生成部208と、振幅調整部20810と、合成部20811と、IFFT(IDFT)20812と、CP付加部20813と、同期信号生成部209とを具備する。
伝送路インターフェース部より受け取った下りリンクのパケットデータの送信データ系列は、RLC処理部208において、分割・結合、RLC再送制御の送信処理等のRLC layerの送信処理が行われ、MAC処理部208において、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)の送信処理や、スケジューリング、伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当て等のMAC layerの送信処理が行われた後、符号化部208において符号化され、データ変調部208においてデータ変調される。そして、データ変調された送信データ系列に、多重部208においてパイロットシンボルが多重され、上記パイロットシンボルが多重された送信データ系列は、直並列変換部208において直並列変換されて周波数軸上のN個の情報シンボル系列に変換され、周波数軸上に並べられる。ここで、上記パイロットシンボルは、例えば、下りリンクリファレンスシグナル(Donwlink Reference Signal)である。上記周波数軸上に並べられたN個の情報シンボル系列に対して、N個の乗算器208それぞれにおいて、スクランブルコード生成部208が出力するスクランブルコードが周波数方向に乗算され、さらに、スクランブルコードが乗算されたシンボル系列に対して、N個の乗算部208それぞれにおいて、振幅調整部20810の出力する振幅調節系列値が乗算され、合成部20811に出力される。合成部20811は、スクランブルコードおよび振幅調整系列値が乗算された系列長Nのシンボル系列に、同期信号生成部209において作成された同期信号を、N個のサブキャリアのうちの該当する特定のサブキャリアに多重する。
後述するように、同期信号が送信されるサブフレーム番号およびスロット番号は、同期信号制御部209によって決定される。同期信号が送信されるサブフレーム番号およびスロット番号においては、同期信号生成部209において作成された同期信号が、スクランブルコードおよび振幅調整系列値が乗算された、系列長Nの下りリンクのパケットデータのシンボル系列に対して多重され、同期信号が送信されないサブフレーム番号およびスロット番号においては、同期信号生成部209において作成された同期信号は多重されず、スクランブルコードおよび振幅調整系列値が乗算された、系列長Nの下りリンクのパケットデータのシンボル系列のみが逆フーリエ変換部20812に送信される。同期信号が多重されるサブキャリアは、例えば、全帯域幅の中心を含む帯域に位置する。また、同期信号が多重されるサブキャリアの帯域幅は、例えば1.25MHzである。
逆フーリエ変換部(IFFT部)20812は、N個のシンボルを直交マルチキャリア信号に変換する。CP付加部20813は、フーリエ対象時間毎にこのマルチキャリア信号に、CPを挿入する。尚、上記CPの長さ(CP長)には、Long CPとShort CPの2種類があり、セル毎にどちらのCP長を用いるかが選択される。
同期信号生成部209における同期信号の生成処理について説明する。尚、上記同期信号は、第1の同期信号(以下、P−SCHと呼ぶ)と、第2の同期信号(以下、S−SCHと呼ぶ)とから構成される。同期信号生成部209は、同期信号制御部209と、同期信号発生部209と、データ変調部209と、直並列変換部209と、乗算器209と、振幅調整部209とを具備する。同期信号発生部209は、P−SCH生成部252と、S−SCH生成部254と、乗算器256と、スクランブル系列生成部258と、多重部260とを具備する。同期信号制御部209は、同期信号発生部209のP−SCH生成部252、S−SCH生成部254、スクランブル系列生成部258及び多重部260と接続される。
同期信号制御部209は、当該基地局装置200がEvolved UTRA and UTRANを用いた通信を提供するセルのセルIDあるいはセルIDグループに基づき、P−SCHの系列番号及びS−SCHの系列番号と、P−SCHおよびS−SCHが送信されるサブフレーム番号およびスロット番号とを決定する。移動局は、例えば、セルIDグループを特定した後、パイロット信号、すなわち、Reference Signalの信号パターンに基づいてセルを特定してもよい。この場合、例えば、Reference Signalの信号パターンとセルのIDが予め規定されていることになる。あるいは、移動局は、例えば、P−SCHおよびS−SCHの復調・復号に基づいて、セルを特定してもよい。この場合、例えば、P−SCH系列番号とセルID情報が予め規定されていることになる。P−SCHでは、セクタ毎に異なる系列が選択される。例えば、3セクタ構成のセルのP−SCH系列は、3つの異なる系列を含んで構成されるセットから選択される。
そして、同期信号制御部209は、上記P−SCHの系列番号をP−SCH生成部252に通知し、上記S−SCHの系列番号をS−SCH生成部254に通知する。また、同期信号制御部209は、上記P−SCHおよびS−SCHが送信されるサブフレーム番号およびスロット番号を、同期信号送信タイミング情報として多重部260に通知する。
例えば、無線通信システム1000は、非特許文献5および図8に示すように、P−SCHおよびS−SCHが送信されるサブフレーム番号およびスロット番号を定義する。この例においては、複数種類、例えば3種類のP−SCH系列が用いられ、サブフレーム番号#1とサブフレーム番号#6において同期信号が送信される。また、この例においては、P−SCHがスロットの最後のOFDMシンボルにマッピングされることにより、移動局において、Long CPが用いられているか、Short CPが用いられているかに関係なく、P−SCHの復調を行うことが可能となる。その理由は、スロットの最後のOFDMシンボルにおいては、Long CP適用時の6番目のOFDMシンボルとShort CP適用時の7番目のOFDMシンボルが時間的に一致しているからである。言い換えれば、ショートCPでもロングCPでもスロットの先頭及び末尾のタイミングは一致しているからである。この時、無線通信システムは、P−SCH系列番号とセルID情報とを予め関連づけてもよい。このような関連付けが無線通信システム1000により行われることにより、各基地局装置200の同期信号制御部209は、当該基地局装置200がEvolved UTRA and UTRANを用いた通信を提供するセルのセルIDに基づき、P−SCHの系列番号を決定することができる。
一般に、基地局装置200が提供する通信エリアは、2つ以上のエリアに分割されている。これはセクタ化と呼ばれる。基地局装置200が複数のセクタを有する場合には上記セルIDまたはセルIDグループは、基地局装置200の全てのセクタを合わせたエリアのIDとして使われてもよいし、基地局装置200の各セクタのIDとして使われてもよい。セルIDまたはセルIDグループが、基地局装置200の全てのセクタを合わせたエリアのIDとして使われる場合には、上記同期信号系列と、上記同期信号が送信されるサブフレーム番号およびスロット番号との組み合わせは、基地局装置200毎に設定される。セルIDまたはセルIDグループが、基地局装置200の各セクタのIDとして使われる場合には、上記同期信号系列と、上記同期信号が送信されるサブフレーム番号およびスロット番号との組み合わせは、基地局装置200のセクタ毎に設定される。
P−SCH系列としては,Zadoff−Chu系列(非特許文献9)などのCAZAC(Constant Amplitude Zero AutoCorrelation sequence)系列、Frank系列(非特許文献10)、Modulated Frank系列(非特許文献10)、Golay Complementary系列(非特許文献11)、Double Repetitive Golay Complementary sequence(非特許文献12)、PN(Pseudo Noise)系列などを用いるようにしてもよい。
また、S−SCH系列としては,直交系列に非直交系列であるスクランブル系列を乗算した2階層型のS−SCH系列(非特許文献13)を用いてもよいし、異なる複数の直交系列を周波数領域で交互に配置するS−SCH系列を用いてもよいし、異なる複数の直交系列に非直交系列であるスクランブル系列を乗算したS−SCH系列(非特許文献6)を用いてもよいし,異なる複数の直交系列を連続するサブキャリアに配置するS−SCH系列(非特許文献7)を用いてもよいし、異なる複数の直交系列を連続するサブキャリアに配置し、非直交系列であるスクランブル系列を乗算するS−SCH系列を用いてもよい。直交系列には、Walsh−Hadamard系列、位相回転直交系列、PN系列、M系列(非特許文献14)を用いてもよいし、非直交系列には、GCL系列などのCAZAC系列、Golay系列、Golay Complementary sequence(非特許文献11)、PN系列などを用いるようにしてもよい。
P−SCH生成部252及びS−SCH生成部254は、同期信号制御部209により通知された同期信号系列情報および同期信号送信タイミング情報に基づき、それぞれP−SCH系列及びS−SCH系列を生成する。
例えば、同期信号発生部209は、S−SCHを生成する場合に、S−SCHで通知するセル固有情報を階層化してもよい。セル固有の情報とは、セルIDグループ、無線フレームタイミング及び送信アンテナ数情報のうち少なくとも1つの情報が含まれる。ここで、無線通信システム1000は、移動局がセルサーチを行う際に、周辺セル情報などの事前情報として、階層化された一部の情報を通知してもよい。例えば、事前情報として、セルIDグループを通知してもよいし、セルIDグループの一部を通知してもよいし、無線フレームタイミングを通知してもよいし、送信アンテナ数情報を通知してもよいし、セルIDグループの一部、セルIDグループ、無線フレームタイミング及び送信アンテナ数情報を組み合わせた情報のうちいずれか1つの情報が含まれていてもよい。このようにすることにより、移動局がセルサーチを行う際に検出する系列数を減少させることができる。
具体的には、例えば、図9に示すように、セルIDグループを複数種類の系列、例えばそれぞれ32個のショートコードを含む系列を含む2種類の系列に分ける。図9には、32個の系列長が32であるショートコードを含む系列1としてのファーストレイヤーセルIDグループ、32個の系列長が32であるショートコードを含む系列2としてのセカンドレイヤーセルIDグループが示される。系列1において無線フレームタイミング、系列2において送信アンテナ数情報を送信するようにしてもよい。さらに、系列1に対して0−31番の系列インデックスが付されたファーストレイヤーセルIDグループに属するショートコードが2つに分割され、新たに0−15番の系列インデックスが付される。この系列インデックスをファーストレイヤーセルIDグループインジケータと呼ぶ。例えば、S−SCHの系列としては、Walsh-hadamard系列を使用できる。該Walsh-hadamard系列に対して付された系列インデックス0−31が0−15と16−31に分割され、それらにファーストレイヤーセルIDインジケータ#1として、それぞれ0−15を対応させる。この場合、無線フレームタイミング#1において送信されるS−SCHに使用されるファーストレイヤーセルIDグループとして、系列インデックス0−15に対応するファーストレイヤーセルIDグループインジケータ#1の0−15番が使用され、無線フレームタイミング2において送信されるS−SCHに使用されるファーストレイヤーセルIDグループとして、系列インデックス16−31に対応するファーストレイヤーセルIDグループインジケータ#1の0−15番が使用される。
また、系列2に対して0−31番の系列インデックスが付されたセカンドレイヤーセルIDグループに属するショートコードが2つに分割され、新たに0−15番の系列インデックスが付される。この系列インデックスをセカンドレイヤーセルIDグループインジケータと呼ぶ。例えば、S−SCHの系列としては、Walsh-hadamard系列を使用できる。該Walsh-hadamard系列に対して付された系列インデックス0−31が0−15と16−31に分割され、それらにセカンドレイヤーセルIDインジケータ#2として、それぞれ0−15を対応させる。この場合、無線フレームタイミング#1において送信されるS−SCHに使用されるセカンドレイヤーセルIDグループとして、系列インデックス0−15に対応するセカンドレイヤーセルIDグループインジケータ#2の0−15番が使用され、無線フレームタイミング2において送信されるS−SCHに使用されるセカンドレイヤーセルIDグループとして、系列インデックス16−31に対応するセカンドレイヤーセルIDグループインジケータ#2の0−15番が使用される。
図9において、セルIDグループは、ファーストレイヤーセルIDグループインジケータ#1とセカンドレイヤーセルIDグループインジケータ#2との組み合わせにより検出される。例えば、フレームタイミング#1におけるファーストレイヤーセルIDグループインジケータ#1としてのショートコード(S1a)とセカンドレイヤーセルIDグループインジケータ#2としてのショートコード(S)との組み合わせと、フレームタイミング#2におけるファーストセルIDグループインジケータ#1としてのショートコード(S1b)とセカンドレイヤーセルIDグループインジケータ#2としてのショートコード(S)との組み合わせにより検出される。この場合,{S1a,S}と{S1b,S}との間で、セルIDグループの衝突が生じないようにその組み合わせが決定されてもよい。ターゲットセルの無線フレームタイミング又は送信アンテナ数情報に関する事前情報が通知されることにより、セルサーチの手順を簡略化できる。例えば、タイミング#1が事前情報として予め通知された場合、タイミング#2と送信アンテナ数情報の組み合わせからS−SCHの検出が行われる。この場合、16×32の組み合わせからS−SCHの検出が行われる。図9では、ファーストレイヤーセルIDグループと無線フレームタイミングとが関連づけられ、セカンドレイヤーセルIDグループと送信アンテナ数情報とが関連づけられる場合について説明した。これらの関連づけについては適宜変更可能である。
また、例えば、図10に示すように、セルIDグループを複数種類の系列、例えば29個と6個のショートコードを含む2種類の系列に分けるようにしてもよい。図10には、29個の系列長が29であるショートコードを含む系列1としてのファーストレイヤーセルIDグループ、6個の系列長が6であるショートコードを含む系列2としてのセカンドレイヤーセルIDグループが示される。系列2において、無線フレームタイミング及び/又は送信アンテナ数情報を送信するようにしてもよい。例えば、移動局に、セルIDグループを事前情報として通知した場合には、移動局は、ハンドオーバ時には、無線フレームタイミング及び送信アンテナ数情報のみを検出すればよい。
LTEでは、下りリンクリファレンスシグナルのホッピング/シフティングについて、下りリンクのリファレンスシグナルを29個のホッピングパターンと6個のシフトパターンに分けて送信することが提案されている(例えば、非特許文献15参照)。上述した2種類の系列で送信する情報を、下りリンクのリファレンスシグナルの周波数ホッピング/シフティングパターンに対応付けるようにしてもよい。このようにすることにより、例えば、事前情報により周波数ホッピングパターンが通知される場合には、ファーストレイヤーセルIDグループが通知されることになり、ファーストレイヤーセルIDグループの検出を行うステップを省くことができる。
また、例えば、同期信号発生部209は、S−SCHを生成する場合に、S−SCHで通知するセル固有情報を階層化しなくてもよい。例えば、2種類のショートコードへセル固有情報のマッピングが行われる際に、セル固有情報であるセルIDグループと、フレームタイミングと、送信アンテナ数情報のうち少なくとも1つの情報の組み合わせの中から、あるセルにおける干渉が少なくなるように、具体的には隣接セル間で同じショートコードが割り当てられることによる衝突確率が少なくなるように各ショートコードの系列番号が選択される方法を用いてもよい。(非特許文献16参照)
また、例えば、非特許文献17にあるように、セル固有情報であるセルIDグループと送信アンテナ数、フレームタイミングのうち少なくとも1つの情報の組み合わせを用いて、2種類のショートコードへの系列番号の割り当てを決定してもよいし、2種類のショートコードへの系列番号の割り当て方法により、フレームタイミング等のセル固有情報を通知するようにしてもよい。
また、例えば、非特許文献18にあるように、セル固有情報のうち少なくとも1つの情報を、M-PSK変調(Mは,任意の整数)により通知するようにしてもよい。
また、例えば、非特許文献19にあるように、2種類のショートコード間で、90度の位相回転を適用してもよい。
また、例えば、非特許文献20にあるように、複数種類(例えば、8種類)のショートコードを用いるようにしてもよい。
周辺セル情報として、送信アンテナ数情報、無線フレームタイミングなどの情報が通知されている場合にも、検出すべき系列数を減少させることができる。
P−SCH生成部252により生成されたP−SCH系列は多重部260に入力され、S−SCH生成部254により生成されたS−SCH系列は乗算部256に入力される。同期信号制御部209は、スクランブル系列を示す情報をスクランブル系列生成部258に入力する。例えば、同期信号制御部209は、全セルで共通のスクランブルコードを示す情報をスクランブル系列生成部258に入力する。スクランブル系列生成部258は、同期信号制御部209により入力されたスクランブル系列を示す情報に基づいて、スクランブル系列を生成し乗算部256に入力する。乗算部256では、S−SCHに対してスクランブル系列が乗算され、スクランブル系列が乗算されたS−SCH系列は多重部260に入力される。スクランブル系列長としては、2種類のショートコードにまたがってスクランブル(拡散)をしてもよいし、2種類のショートコードそれぞれに対して、スクランブルを行ってもよい。複数種類のスクランブル系列によって、例えば、S−SCH系列へのシステム情報、例えばフレームタイミング、セルIDグループ、及び送信アンテナ数情報等のいずれかを通知するようにしてもよい。このようにすることにより、特に1.25MHzのシステムにおいて、S−SCH系列のPAPRを低減することができる。
しかし、隣接セル及び/又は同一基地局内のセルが同一のS−SCH系列を用いている場合に、隣接セルからの干渉により、ユーザ装置におけるS−SCHの検出確率が劣化する。このため、セルサーチに時間がかかり、セルサーチ時間特性が劣化する。隣接セルからの干渉からの干渉をランダム化することにより、この問題を解決する観点からは、同期信号制御部209は、複数種類のスクランブルコードの中からセル毎に異なるスクランブル系列を示す情報をスクランブル系列生成部258に入力するのが好ましい。この場合、S−SCHのスクランブルコードとして、セル毎に異なる、すなわち複数種類のスクランブル系列を用いるようにしてもよいし、基地局毎に異なるスクランブル系列を用いるようにしてもよい。この場合、スクランブル系列生成部258は、同期信号制御部209により入力されたスクランブル系列を示す情報に基づいて、スクランブル系列を生成し乗算部256に入力する。ここで,生成するスクランブル系列は、P−SCH系列番号に対応付けされたP−SCH系列固有のスクランブル系列を生成してもよい。また、例えば、非特許文献21にあるように、2種類のショートコードの内,片方のショートコードの系列番号固有のスクランブル系列を生成してもよい。乗算部256では、S−SCH系列に対して、スクランブル系列生成部258により入力されたスクランブル系列が乗算され、多重部260に入力される。スクランブル系列長としては、2種類のショートコードにまたがってスクランブルをしてもよいし、2種類のショートコードそれぞれに対して、スクランブルを行ってもよい。例えば、乗算するスクランブル系列は、全セル固有のスクランブル系列を用いてもよいし、P−SCH系列固有のスクランブル系列を用いてもよいし、複数種類のスクランブル系列を用いてもよいし、2種類のショートコードの内,片方のショートコードの系列番号固有のスクランブル系列を用いてもよい。また、例えば、2種類のショートコードの内,片方のショートコードに,全セル共通のスクランブルを乗算し,もう片方のショートコードに対しP−SCH系列固有のスクランブル系列を乗算するようにしてもよい。また、例えば、2種類のショートコードの内,片方のショートコードに,P−SCH系列固有のスクランブル系列を乗算し,もう片方のショートコードに対し、片方のショートコード系列番号固有のスクランブル系列を乗算するようにしてもよい。複数種類のスクランブル系列によって、例えば、S−SCH系列へのシステム情報、例えばフレームタイミング、セルIDグループ、及び送信アンテナ数情報等のいずれかを通知するようにしてもよい。多重部260は、P−SCH系列とスクランブル系列が乗算されたS−SCH系列とを多重して、データ変調部209に入力する。
同期信号発生部209で生成された同期信号系列は、データ変調部209においてデータ変調され、さらに、直並列変換部209において直並列変換されて周波数軸上のNSCH個のシンボル系列に変換される。上記NSCH個のシンボル信号に対して、乗算器209において、振幅調節部209により入力される振幅調節系列値が乗算され、合成部20811に出力される。
次に、本実施例に係る移動局100について、図11を参照して説明する。
移動局100は、基本波形相関部102、同期信号レプリカ生成部104、符号系列乗算部106、上位階層符号相関部108、タイミング検出部110及びS−SCH検出部112から構成される。
移動局100は、アンテナで受信したマルチキャリア信号を基本波形相関部102に入力する。一方、同期信号レプリカ生成部104は、予め設定されている基本波形の同期信号レプリカを生成し、基本波形相関部102に順次に入力する。基本波形相関部102において、受信したマルチキャリア信号と基本波形の同期信号レプリカとの相関検出が行われる。符号系列乗算部106は、基本波形に対する基本波形相関部102の出力に符号系列を乗算する(或いは符号反転する)。上位階層符号相関部108は、符号系列乗算部106の出力に対して上位階層符号との相関検出を行う。このようにして、P−SCHのレプリカ相関を行うことができる。
タイミング検出部110は、相関値からP−SCHのタイミングおよびP−SCH系列番号を検出する。P−SCH系列番号が検出されると、スクランブル系列が乗算されたS−SCH系列のデスクランブルが行われる。そして検出されたP−SCHのタイミングに基づいて、P−SCHをリファレンス信号としてS−SCH検出部112においてS−SCHを検出する。ここで、例えば、事前情報として、セルIDグループが通知されている場合には、無線フレームタイミングおよび送信アンテナ数情報を検出する。なお、基地局でスクランブルが施されている場合には、同期検波後にデスクランブルを行う必要がある。
具体的に説明する。
下りリンクの信号に含まれるP−SCHとS−SCHによりセルサーチが行われる。尚、上述した、無線通信システム1000が定義するP−SCH系列およびS−SCH系列に基づいて、セルサーチが行われる。すなわち、P−SCH系列およびS−SCH系列を検出することにより、セルIDまたはセルIDグループを検出する。そして、セルIDを検出した後、セルIDと関連づけられるスクランブリングコードを用いて報知情報、例えばプライマリ報知チャネルの受信を行い、セルサーチ処理を終了する。無線通信システム1000が定義するP−SCH系列および同期信号送信パターンの詳細は、基地局装置200における説明と同一であるため省略する。
例えば、無線通信システム1000が、図8における同期信号送信パターンを定義し、かつ、P−SCH系列番号とセルID情報とが予め関連づけられている場合には、タイミング検出部110は、同期チャネルのタイミングおよびP−SCH系列番号の検出を行う。また、S−SCH検出部112は、例えば、S−SCH系列に乗算されたスクランブル系列によりデスクランブルを行い、S−SCHに含まれる情報要素を検出することにより、セル固有情報を検出することが可能となる。
次に、本実施例に係る同期チャネル送信方法について説明する。
S−SCH生成部254は、複数の同期信号の系列を選択する。例えば、無線フレームタイミング#1及び#2それぞれにおいて、16個のショートコード含む系列長が32の系列(ファーストレイヤーセルIDグループインジケータ#1)と16個のショートコードを含む系列長が32の系列(セカンドレイヤーセルIDグループインジケータ#2)の2種類の系列を選択する。次に、S−SCH生成部254は、移動局に予め通知する事前情報を生成する。例えば、セルIDグループを特定する情報の一部であるファーストレイヤーセルIDグループを示す事前情報を生成する。生成した事前情報が送信される。
また、S−SCH生成部254は、選択した複数の同期信号の系列により、セカンダリ同期チャネルを生成する。例えば、セルIDグループを特定する情報の一部であるファーストレイヤーセルIDグループとともに、セルIDグループを特定する情報の一部であるセカンドレイヤーセルIDグループを示すセカンダリ同期チャネルを生成する。同期信号制御部209は、スクランブル系列を示す情報をスクランブル系列生成部258に入力する。例えば、同期信号制御部209は、全セルで共通のスクランブルコードを示す情報をスクランブル系列生成部258に入力する。また,例えば、同期信号制御部209は、複数種類のスクランブルコードを示す情報をスクランブル系列生成部258に入力する。セカンダリ同期チャネルは、乗算部256に入力され、乗算部256においてスクランブル生成部258により生成されたスクランブル系列が乗算され、送信される。
移動局は、事前情報とセカンダリ同期チャネルにより、セル固有情報を検出する。
次に、本実施例に係る無線通信システム1000におけるセルサーチ方法について、図12を参照して説明する。
第1ステップとして、移動局はプライマリ同期チャネル系列と受信信号との相関検出を行い、プライマリ同期チャネルのキャリア周波数及びタイミングを検出する(S1102、S1104)。この結果、プライマリ同期チャネル系列番号が検出される(ステップS1106)。この第1ステップで、移動局は信号の位相差を求め、周波数オフセット補償を行ってもよい。
プライマリ同期チャネルのタイミング、キャリア周波数及びプライマリ同期チャネル系列番号がわかると、セカンダリ同期チャネルのタイミング、キャリア周波数もわかる。スクランブル系列が乗算されたセカンダリ同期チャネルに対してデスクランブルが行われる。
次に、セカンダリ同期チャネルで使用されるセル固有のセカンダリ同期チャネル系列から、フレームタイミングを検出する(S1108)。典型的には1フレームに複数(例えば2つ)の同期チャネルが配置されているため、タイミング検出後にフレームタイミングを検出する必要がある。また、セル固有のセカンダリ同期チャネル系列から、セルIDグループを検出する(S1110)。
ここで、例えば、セルIDグループの一部または全てを事前情報として移動局に前もって通知することにより、検出するべき固有情報の候補数を低減できるため、検出精度を向上させることができる。その結果、特性を改善できる。事前情報としては、例えば、無線フレームタイミングを通知してもよいし、送信アンテナ数情報を通知してもよい。
基地局が複数の送信アンテナを有する場合には、基地局が送信アンテナ数情報をセカンダリ同期チャネルで移動局に通知し、第2ステップで移動局が送信アンテナ数情報(MIMO(Multiple Input Multiple Output)アンテナ数情報)を検出してもよい(S1112)。特に、基地局が報知チャネルを送信するために用いられる送信アンテナ数情報を検出してもよい。
次に、第2ステップで検出されたセルIDグループと第1ステップで検出されたプライマリ同期チャネル系列番号を用いてセルIDを検出する(S1114)。
次に、本発明の他の実施例に係る移動局及び基地局装置を有する無線通信システムについて説明する。本実施例に係る無線通信システム、基地局装置及び移動局の構成は、図3、図6、図7及び図11を参照して説明した構成と同様である。
本実施例に係る基地局装置200では、同期信号制御部209は、P−SCH系列番号に基づいて、P−SCH系列固有のスクランブル系列を示す情報をスクランブル系列生成部258に入力する。この場合、スクランブル系列生成部258は、同期信号制御部209により入力されたスクランブル系列を示す情報に基づいて、スクランブル系列を生成し乗算部256に入力する。乗算部256では、S−SCH系列に対してP−SCH系列固有のスクランブル系列が乗算され、多重部260に入力される。この場合、P−SCH系列番号とスクランブル系列番号が対応付けられ規定されている。P−SCHではセクタ毎に異なる系列が選択されるので、S−SCHに対して異なるスクランブル系列が乗算される。例えば、3セクタ構成のセルのP−SCH系列は3つの異なる系列を含んで構成されるセットから選択されるので、S−SCH系列に乗算されるスクランブル系列も3つの異なるスクランブル系列を含んで構成されるセットから選択される。
移動局100のタイミング検出部110は、符号系列乗算部106の出力と上位階層符号との相関値からP−SCHのタイミングおよびP−SCH系列番号を検出する。P−SCH系列番号が検出されると、P−SCH系列固有のスクランブル系列が乗算されたS−SCH系列のデスクランブルが行われる。そして検出されたP−SCHのタイミングに基づいて、P−SCHをリファレンス信号としてS−SCH検出部112においてS−SCHを検出する。
また、セルサーチ方法では、図12を参照して説明したフローにおいて、ステップS1106において、プライマリ同期チャネル系列番号が検出される。この検出されたプライマリ同期チャネル系列番号により、セカンダリ同期チャネルに乗算されているプライマリ同期チャネル固有のスクランブル系列もわかる。プライマリ同期チャネル固有のスクランブル系列が乗算されたセカンダリ同期チャネルに対して、デスクランブルが行われる。その後、ステップS1108となる。
このようにすることにより、隣接セル及び/又は同一基地局内のセルが同一のS−SCH系列を用いている場合に、隣接セルからの干渉をランダム化することが可能となり、S−SCHの検出確率を改善することが可能となる。その結果、セルサーチに要する時間を短縮でき、セルサーチ時間特性を改善可能となる。
また、S−SCHの検出において、P−SCH系列に基づいてチャネル推定を行う場合に、セル毎のチャネル状態を考慮してチャネル推定を行うことができ、チャネル推定精度を改善できる。チャネル推定の精度を向上させることができることにより、S−SCHの検出精度を向上させることができる。
また、本実施例では、S−SCH系列に対してP−SCH固有のスクランブル系列が適用(乗算)されている。移動局は、セルサーチの初めの段階(第1段階)においてSCHのシンボルタイミング検出を行うが、このとき、同時にP−SCH系列番号の検出も行う。このようにすることによりP−SCH系列番号とS−SCHに乗算されるスクランブル系列番号とは1対1対応であるため、検出されたP−SCH系列番号に基づいて、S−SCHスクランブル系列番号が分かる。このため、S−SCHスクランブル系列番号を複数種類、例えば3種類検出する必要が無い。従って、S―SCH系列の検出において、演算量を増やすことなく、3種類のS−SCHスクランブル系列を生成することが可能となる。
また、プライマリ報知チャネル(P-BCH: Primary-Broadcast Channel)の検出において、演算量を増やすことなく、510種類のスクランブル系列を生成することが可能となる。上述したように、S−SCH系列の検出において、演算量を増やすことなく、3種類のスクランブル系列を用いることが可能となる。図13を参照して説明する。P−SCHは3種類のスクランブル系列を含み、スクランブリング処理は行われない。S−SCHはP−SCH固有のスクランブル系列、例えば3種類のスクランブルコードによりスクランブリング処理が行われる。P−BCHはセル固有のスクランブル系列、例えば510種類のスクランブルコードによりスクランブリング処理が行われる。S−SCH系列は、直交系列、例えば2種類のショートコードによって、170種類のセルIDグループ情報を通知する。そのため、P−BCHの復調において、(3種類のスクランブル系列)×(170種類のセルIDグループ情報)=510種類のスクランブルコードを、演算量を増やすことなく生成することが可能となる。
また、P−BCHの復調において、S−SCH系列に基づいてチャネル推定を行う場合に、セル毎のチャネル状態を考慮してチャネル推定を行うことができチャネル推定精度を改善できる。チャネル推定の精度を向上させることができることにより、P−BCHの復調精度を向上させることができる。
尚、上述した実施例においては、Evolved UTRA and UTRAN(別名:Long Term Evolution,或いは,Super 3G)が適用されるシステムにおける例を記載したが、本発明に係る移動局装置、基地局装置及び同期チャネル送信方法は、下りリンクにおいて直交周波数分割多重OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いる全てのシステムにおいて適用することが可能である。
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に、以下の項目を開示する。
(1) 移動局と下りリンクにおいてOFDM方式を用いて通信を行う基地局装置を備える無線通信システムにおける基地局装置であって:
セカンダリ同期チャネルを生成する同期信号発生手段;
前記セカンダリ同期チャネルに、スクランブルコードを乗算する乗算手段;
前記スクランブルコードが乗算されたセカンダリ同期チャネルを送信する送信手段;
を備え、
前記セカンダリ同期チャネルにより、セル固有情報が検出されることを特徴とする基地局装置。
(2) (1)に記載の基地局装置において:
複数の同期信号の系列を選択する系列選択手段;
を備え、
前記同期信号発生手段は、選択された複数の同期信号の系列のうち、一部の同期信号の系列及び前記一部の同期信号の系列以外の同期信号の系列により、セカンダリ同期チャネルを生成することを特徴とする基地局装置。
(3) (1)又は(2)に記載の基地局装置において:
前記乗算手段は、前記セカンダリ同期チャネルに、セル毎に異なるスクランブルコードを乗算することを特徴とする基地局装置。
(4) (3)に記載の基地局装置において:
プライマリ同期チャネルに用いられる系列とスクランブルコードとが対応付けられ、
前記乗算手段は、前記セカンダリ同期チャネルに、プライマリ同期チャネルに用いられる系列に対応するスクランブルコードを乗算することを特徴とする基地局装置。
(5) (1)ないし(4)のいずれか1項に記載の基地局装置において:
前記セル固有の情報には、セルIDグループ、無線フレームタイミング及び送信アンテナ数情報のうち少なくとも1つの情報が含まれることを特徴とする基地局装置。
(6) (5)に記載の基地局装置において:
前記移動局に予め通知する事前情報を生成する事前情報生成手段;
を備え、
前記事前情報には、前記セルIDグループの一部を示す情報、セルIDグループを示す情報、無線フレームタイミングを示す情報、送信アンテナ数情報を示す情報、及び前記セルIDグループの一部を示す情報、セルIDグループを示す情報、前記無線フレームタイミングを示す情報及び送信アンテナ数情報を示す情報を組み合わせた情報のうちいずれか1つの情報が含まれることを特徴とする基地局装置。
(7) 基地局装置と下りリンクにおいてOFDM方式を用いて通信を行う移動局装置を備える無線通信システムにおける移動局装置であって:
前記基地局装置は、セカンダリ同期チャネルを生成し、該セカンダリ同期チャネルに、スクランブルコードを乗算し、
前記スクランブルコードが乗算されたセカンダリ同期チャネルのデスクランブルを行うデスクランブル手段;
前記デスクランブルが行われたセカンダリ同期チャネルに基づいて、セル固有情報を検出する検出手段;
を備えることを特徴とする移動局装置。
(8) (7)に記載の移動局装置において:
プライマリ同期チャネルに用いられる系列とスクランブルコードとが対応付けられ、
前記デスクランブル手段は、プライマリ同期チャネルに用いられた系列に対応するスクランブルコードにより、セカンダリ同期チャネルのデスクランブルを行うことを特徴とする移動局装置。
(9) (8)に記載の移動局装置において:
前記基地局装置は、事前情報を予め通知し、
前記検出手段は、前記事前情報以外のセル固有情報を検出することを特徴とする移動局装置。
(10) 移動局と下りリンクにおいてOFDM方式を用いて通信を行う基地局装置を備える無線通信システムにおける同期チャネル送信方法であって:
前記基地局装置が、セカンダリ同期チャネルを生成する同期信号発生ステップ;
前記基地局装置が、前記セカンダリ同期チャネルに、スクランブルコードを乗算するスクランブルコード乗算ステップ;
前記基地局装置が、前記スクランブルコードが乗算されたセカンダリ同期チャネルを送信する送信ステップ;
を有し、
前記移動局は、前記セカンダリ同期チャネルにより、前記セル固有情報を検出することを特徴とする同期チャネル送信方法。
説明の便宜上、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明されるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてよい。
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
50(50、50、50) セル
100(100、100、100、100、100) 移動局
102 基本波形相関部
104 同期信号レプリカ生成部
106 符号系列乗算部
108 上位階層符号相関部
110 タイミング検出部
112 S−SCH検出部
200(200、200、200) 基地局装置
202 送受信アンテナ
204 アンプ部
206 送受信部
208 ベースバンド信号処理部
209 同期信号生成部
210 呼処理部
212 伝送路インターフェース
208 RLC処理部
208 MAC制御部処理部
208 符号化部
208 データ変調部
208 多重部
208 直並列変換部
208 乗算器
208 乗算器
208 スクランブルコード生成部
20810 振幅調整部
20811 合成部
20812 逆フーリエ変換部
20813 CP付加部
209 同期信号制御部
209 同期信号発生部
209 データ変調部
209 直並列変換部
209 乗算器
209 振幅調整部
252 P−SCH生成部
254 S−SCH生成部
256 乗算部
258 スクランブル系列生成部
260 多重部
300 アクセスゲートウェイ装置
400 コアネットワーク
1000 無線通信システム

Claims (12)

  1. 基地局装置と下りリンクにおいてOFDM方式を用いて通信を行う移動局装置であって、
    前記基地局装置からのマルチキャリア信号を受信する受信部と、
    前記受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたプライマリ同期チャネルを検出する第1検出部と、
    前記第1検出部において検出したプライマリ同期チャネルをもとに、前記受信部において受信されるマルチキャリア信号に含まれるセカンダリ同期チャネルを検出する第2検出部と
    を備え、
    前記第1検出部は、プライマリ同期チャネル系列番号をもとに生成されたプライマリ同期チャネルを検出し、
    前記第2検出部は、周波数領域で交互に配置されるべき2種類のショートコードのそれぞれに対して、互いに異なった2種類のスクランブル系列を使用してスクランブルが行われているセカンダリ同期チャネルであって、かつプライマリ同期チャネル系列番号に対応づけられたスクランブル系列が使用されたセカンダリ同期チャネルを検出することを特徴とする移動局装置。
  2. 前記第2検出部は、2種類のショートコードのそれぞれの系列長がセカンダリ同期チャネルの系列長の半分の長さであるセカンダリ同期チャネルを検出し、
    2種類のスクランブル系列のそれぞれの系列長は、ショートコードの系列長と同一であることを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。
  3. 前記第2検出部は、2種類のスクランブル系列のうちの一方が、プライマリ同期チャネル系列番号固有であり、2種類のスクランブル系列のうちの他方が、他方のショートコード系列番号固有であるセカンダリ同期チャネルを検出することを特徴とする請求項1または2に記載の移動局装置。
  4. 前記第2検出部は、2種類のショートコードのそれぞれにM系列が使用されているセカンダリ同期チャネルを検出することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の移動局装置。
  5. 前記第2検出部は、ショートコード系列番号に応じた2種類のショートコードが使用されているセカンダリ同期チャネルを検出することを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の移動局装置。
  6. 前記第2検出部は、セル毎に異なるスクランブル系列が使用されているセカンダリ同期チャネルを検出することを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の移動局装置。
  7. 基地局装置と下りリンクにおいてOFDM方式を用いて通信を行う移動局装置での受信方法であって、
    前記基地局装置からのマルチキャリア信号を受信するステップと、
    受信したマルチキャリア信号に含まれたプライマリ同期チャネルを検出するステップと、
    検出したプライマリ同期チャネルをもとに、受信されるマルチキャリア信号に含まれるセカンダリ同期チャネルを検出するステップと
    を備え、
    前記プライマリ同期チャネルを検出するステップは、プライマリ同期チャネル系列番号をもとに生成されたプライマリ同期チャネルを検出し、
    前記セカンダリ同期チャネルを検出するステップは、周波数領域で交互に配置されるべき2種類のショートコードのそれぞれに対して、互いに異なった2種類のスクランブル系列を使用してスクランブルが行われているセカンダリ同期チャネルであって、かつプライマリ同期チャネル系列番号に対応づけられたスクランブル系列が使用されたセカンダリ同期チャネルを検出することを特徴とする受信方法。
  8. 前記セカンダリ同期チャネルを検出するステップは、2種類のショートコードのそれぞれの系列長がセカンダリ同期チャネルの系列長の半分の長さであるセカンダリ同期チャネルを検出し、
    2種類のスクランブル系列のそれぞれの系列長は、ショートコードの系列長と同一であることを特徴とする請求項7に記載の受信方法。
  9. 前記セカンダリ同期チャネルを検出するステップは、2種類のスクランブル系列のうちの一方が、プライマリ同期チャネル系列番号固有であり、2種類のスクランブル系列のうちの他方が、他方のショートコード系列番号固有であるセカンダリ同期チャネルを検出することを特徴とする請求項7または8に記載の受信方法。
  10. 前記セカンダリ同期チャネルを検出するステップは、2種類のショートコードのそれぞれにM系列が使用されているセカンダリ同期チャネルを検出することを特徴とする請求項7から9のいずれかに記載の受信方法。
  11. 前記セカンダリ同期チャネルを検出するステップは、ショートコード系列番号に応じた2種類のショートコードが使用されているセカンダリ同期チャネルを検出することを特徴とする請求項7から10のいずれかに記載の受信方法。
  12. 前記セカンダリ同期チャネルを検出するステップは、セル毎に異なるスクランブル系列が使用されているセカンダリ同期チャネルを検出することを特徴とする請求項7から11のいずれかに記載の受信方法。
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