JP5171950B2 - ダウンリンクフレーム生成方法及びセル探索方法 - Google Patents

Description

本発明はダウンリンクフレーム生成方法及びセル探索方法に関し、特に、直交周波数分割多重（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ）方式に基づいたセルラーシステムにおいて、ダウンリンクフレーム生成方法及びダウンリンクフレームを用いてセルを探索する方法に関する。

ＤＳ-ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムにおいて、セル同期とセル固有認識情報を取得するためパイロットチャンネルにコードホッピング法を適用した。コードホッピング法は、パイロットチャンネルにコードホッピング技術を導入して、別途の同期チャンネルなしで端末におけるセル探索を容易に行うことができるようにする方法である。しかし、ＯＦＤＭシステムは、１つの時間領域シンボル区間内のＣＤＭＡ拡散により区別できるチャンネル数より、該シンボル区間内の周波数領域により区別できるチャンネル数が遥かに大きく、時間領域のみ用いる場合、容量面で資源の浪費につながるので、コードホッピング方法は、ＯＦＤＭベースシステムのパイロットチャンネル時間領域にそのまま適用することは難しい。このため、ＯＦＤＭの場合は、時間領域と周波数領域の受信信号を効率的に利用してセル探索を行うことが好ましい。

ＯＦＤＭシステムにおけるセル探索のための従来技術として、１つのフレームを４つの時間ブロックで割って同期情報及びセル情報を割り当てる方法がある。この方法において、２つのフレーム構造が提案された。第１のフレーム構造は、４つの時間ブロックに同期認識情報、セルグループ認識情報、セル固有認識情報、同期認識情報がそれぞれ割り当てられる。一方、第２のフレーム構造は、第１の時間ブロックと第３の時間ブロックには同期認識情報及びセル固有認識情報が割り当てられ、第２の時間ブロックと第４の時間ブロックには同期認識情報及びセルグループ認識情報が割り当てられる。

前記第１の方法によれば、第１の時間ブロックでのみシンボル同期が取れるので、端末装置の電源がついた時や、異種網間のハンドオーバー時に規定された５ｍｓ内の速い同期を取ることが不可能である。また、速い同期取得のための同期認識情報の累積を介したダイバシティ利得の取得が難しい。

また、前記第２の方法によれば、フレーム同期を取るために同期取得と同時にセル固有認識情報やセルグループ認識情報と相関を有する必要があり、セル探索過程が複雑になり、速いセル探索が難しい。

さらに、セル探索のためのまた他の技術として、別途のプリアンブルを用いて同期を取得し、セルを探索する方法が提案されたが、この方法はプリアンブルが存在しないシステムには適用不可能である。また、プリアンブルはフレームの前部分に配置されているので、端末装置がフレームの初めではない時間位置で同期を取ろうとする場合は次のフレームを待たなければならない問題点がある。

特に、端末装置がＧＳＭモード、ＷＣＤＭＡモード、３ＧＰＰ ＬＴＥモード間にハンドオーバーを行う際には、５ｍｓｅｃ内に初期シンボル同期を取る必要があるが、フレーム単位で同期を取ることができるため、５ｍｓｅｃ内に初期シンボル同期を取ることができない場合も発生する。

そこで、本発明の技術的課題は、セクタ間干渉を平準化することができるダウンリンクフレーム生成方法、及び前記ダウンリンクフレームを受信して効率的にセルを探索する方法を提供することである。

上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴によるダウンリンクフレームの生成方法は、セルグループ情報を示す第１ショートシーケンス及び第２ショートシーケンスを生成し、第１同期信号により決定される第１スクランブリングシーケンスを生成し、前記第１ショートシーケンスにより決定される第２スクランブリングシーケンス及び前記第２ショートシーケンスにより決定される第３スクランブリングシーケンスを生成し、前記第１ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第２ショートシーケンスを少なくとも前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第２ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第１ショートシーケンスを少なくとも前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスおよび少なくとも前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスを含む１つの第２同期信号と、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスおよび少なくとも前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスを含むもう１つの第２同期信号を周波数領域にマッピングする。

前記課題を達成するために、本発明のまた他の特徴によるダウンリンクフレーム生成装置は、セルグループ情報を示す第１ショートシーケンス及び第２ショートシーケンス、前記第１同期信号により決定される第１スクランブリングシーケンス、前記第１ショートシーケンスにより決定される第２スクランブリングシーケンス及び前記第２ショートシーケンスにより決定される第３スクランブリングシーケンスを生成するシーケンス生成部と、前記第１ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第２ショートシーケンスを少なくとも前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングして１つの第２同期信号を生成し、前記第２ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第１ショートシーケンスを少なくとも前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングしてもう１つの第２同期信号を生成する同期信号生成部を有する。

前記課題を達成するために、本発明のまた他の特徴による記録媒体は、セルグループ情報を示す第１ショートシーケンスおよび第２ショートシーケンスを生成する段階と、前記第１同期信号により決定される第１スクランブリングシーケンスを生成する段階と、前記第１ショートシーケンスにより決定される第２スクランブリングシーケンスおよび前記第２ショートシーケンスにより決定される第３スクランブリングシーケンスを生成する段階と、前記第１ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第２ショートシーケンスを少なくとも前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングする段階と、前記第２ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第２ショートシーケンスを少なくとも前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングする段階と、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスおよび少なくとも前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスを含む１つの第２同期信号と、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスおよび少なくとも前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスを含むもう１つの第２同期信号を周波数領域にマッピングする段階とを含む、ダウンリンクフレーム生成方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体である。

以上のように本発明によれば、ショートシーケンスをスクランブリングシーケンスでスクランブルすることによりセクタ間の干渉を減らしてセル探索の性能を向上させることができる。

本発明の実施例によるＯＦＤＭシステムのダウンリンクフレームを示す図である。 ２つのシーケンスが集中型に周波数領域にマッピングされたときの２次同期チャンネルを示す同期チャンネルの構造図である。 ２つのシーケンスが分散型に周波数領域にマッピングされたときの２次同期チャンネルを示す同期チャンネルの構造図である。 本発明の実施例によるダウンリンクフレーム生成装置のブロック図である。 本発明の実施例によるダウンリンクフレーム生成方法のフローチャートである。 本発明の実施例による２次同期信号を生成する第１の方法を示す図である。 本発明の実施例による２次同期信号を生成する第２の方法を示す図である。 本発明の実施例によるセル探索装置のブロック図である。 本発明の実施例によるセル探索方法を示すフローチャートである。 本発明の第２実施例によるセル探索方法を示すフローチャートである。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。図面は、本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書全体を通じて類似した部分については類似するシーケンスを付けている。

明細書全体において、ある部分がある構成要素を含むとするとき、これは特に断らない限り他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。また、「部」、「機（器）」などは、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これはハードウェアやソフトウェア又はハードウェア及びソフトウェアの結合により実現することができる。

まず、図１〜図３を参照して本発明の実施例によるＯＦＤＭシステムのダウンリンクフレーム及び同期チャンネルの構造について説明する。

図１は本発明の実施例によるＯＦＤＭシステムのダウンリンクフレームを示す図である。図１において、横軸は時間軸、縦軸は周波数軸又は副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）軸である。

図１に示すように、本発明の実施例による１つのダウンリンクフレーム１１０は、１０ｍｓｅｃの時間間隔を有して１０個のサブフレーム１２０を含む。そして１つのサブフレーム１２０は、１ｍｓｅｃの時間間隔を有して２個のスロット１３０を含み、１つのスロット１３０は、６個又は７個のＯＦＤＭシンボルを含む。１つのスロットが６個のシンボルを含む場合、１つのスロットが７個のシンボルを含む場合に比べてサイクリックプレフィックスの長さが長い。

図１に示すように、本発明の実施例による１つのダウンリンクフレーム１１０は、０番スロットおよび１０番スロットにそれぞれ１つの同期区間１４０を含んでおり、全部で２個の同期区間１４０を含む。しかし、必ずしもこれに限定されるものではない。即ち、１つのダウンリンクフレーム１１０は、任意のスロットに同期区間を含むことができ、１つ又は３つ以上の同期区間を含むことができる。また、サイクリックプレフィックスの長さをスロットごとに異なるようにできるので、望ましくスロットの最終端に同期区間を備えることができる。

なお、各スロットはパイロット区間を含む。

本発明の実施例による同期区間は、１次同期チャンネルと２次同期チャンネルを含み、１次同期チャンネルと２次同期チャンネルが時間的に隣接するように配置される。図１に示すように、１次同期チャンネルはスロットの最終端に位置し、２次同期チャンネルは１次同期チャンネルのすぐ前に位置する。

１次同期チャンネルは、シンボル同期及び周波数同期を識別するための情報と、一部のセルＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）情報を含み、２次同期チャンネルは、残りのセルＩＤ情報とフレーム同期を識別するための情報を含む。移動局は、１次及び２次同期チャンネルのセルＩＤ情報の組み合わせによって自分が属するセルＩＤを識別するようになる。

例えば、全部でセルＩＤが５１０個である場合、１次同期チャンネルに３個の１次同期信号を割り当てて全部で５１０個のセルＩＤを３つの大きいグループに分類し、２次同期チャンネルに１７０個の２次同期信号を割り当てると、全部で５１０個のセルＩＤ情報を表すことができる（３×１７０＝５１０）。

一方、他の方法としては、２次同期チャンネルに割り当てられた１７０個の２次同期信号により５１０個のセルＩＤを１７０個のグループに分類し、１次同期チャンネルに割り当てられた３個の１次同期信号によりセルグループ内のセルＩＤ情報を表すこともできる。

そして、２次同期チャンネルは、セルＩＤ情報だけでなくフレーム同期を識別するための情報を含んでいるので、１つのフレームに含まれる２つの２次同期チャンネルが互いに異なる。

図２は、２つのシーケンスが集中型に周波数領域にマッピングされる場合の２次同期チャンネルを示す同期チャンネルの構造図である。図３は、２つのシーケンスが分散型に周波数領域にマッピングされる場合の２次同期チャンネルを示す同期チャンネルの構造図である。

図２〜図３に示すように、本発明の実施例による２次同期チャンネルに挿入される２次同期信号は、２つのシーケンスの組み合わせにより形成される。２つのシーケンスにはセルグループ情報及びフレーム同期情報がマッピングされる。

図２のように、まず第１シーケンスを副搬送波に順に割り当て、第２シーケンスを残りの副搬送波に順に割り当てることもでき、図３のように、第１シーケンスを偶数番目の副搬送波（ｎ＝０、２、４、…６０）に割り当て、第２シーケンスを奇数番目の副搬送波（ｎ＝１、３、５、…６１）に割り当てることもできる。

シーケンスの長さは、２次同期チャンネルに割り当てられた副搬送波の個数の半分である。即ち、シーケンスの要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の個数は、２次同期チャンネルに割り当てられた副搬送波個数の半分まで生成することができる。例えば、２次同期チャンネルに割り当てられた副搬送波の個数が６２個である場合、シーケンスの長さは３１であり、シーケンスの要素を３１個まで発生することができる。

従って、１つの２次同期チャンネルに２個のシーケンスが割り当てられて、全部で９６１（＝３１×３１）個の２次同期信号を生成することができる。しかし、２次同期チャンネルに含まれる情報は、セルグループ情報及びフレーム境界情報であるので、２次同期信号は１７０個又は３４０個（＝１７０×２）が必要である。このように、９６１個は、１７０個や３４０個に比べて充分に大きい値である。

次に、本発明の実施例によるダウンリンクフレーム生成装置について図４を参照して説明する。図４は本発明の実施例によるダウンリンクフレーム生成装置のブロック図である。

図４に示すように、本発明の実施例によるダウンリンクフレーム生成装置は、シーケンス生成部４１０、同期信号生成部４２０、周波数マッピング部４３０及びＯＦＤＭ送信部４４０を有する。

シーケンス生成部４１０は、時間及び周波数同期取得用シーケンス、セル識別シーケンス、複数のショートシーケンス、隣接セル干渉減少用スクランブリングシーケンスをそれぞれ生成して、同期信号生成部４２０に伝送する。

同期信号生成部４２０は、シーケンス生成部４１０から受信したシーケンスを利用して１次同期信号、２次同期信号及びパイロットパターンを生成する。

同期信号生成部４２０は、時間及び周波数同期取得用シーケンス、セル識別シーケンスを利用して１次同期信号を生成する。さらに、同期信号生成部４２０は、複数のショートシーケンス、隣接セル干渉減少用スクランブリングシーケンスを利用して、２次同期信号を生成する。

また、同期信号生成部４２０は、セルラーシステムの共通パイロットシンボル及びデータシンボルをエンコードするため、各セル別に割り当てられる固有のスクランブリングシーケンスをパイロットチャンネルに割り当てることにより、ダウンリンク信号のパイロットパターンを生成する。

周波数マッピング部４３０は、同期信号生成部４２０により生成された１次同期信号、２次同期信号及びパイロットパターンと、外部から伝送されたフレーム制御情報及び伝送トラフィックデータを時間及び周波数領域にマッピングして、ダウンリンクフレームを生成する。

ＯＦＤＭ送信部４４０は、周波数マッピング部４３０からダウンリンクフレームを受信し、送信アンテナを介して送信する。

次に、本発明の実施例によるダウンリンクフレーム生成方法について図５〜図７を参照して説明する。図５は本発明の実施例によるダウンリンクフレーム生成方法のフローチャートである。

図５に示すように、シーケンス生成部４１０は、複数のショートシーケンス、複数の隣接セル干渉減少用スクランブリングシーケンスを生成して、同期信号生成部４２０に伝送する（Ｓ５１０）。

同期信号生成部４２０は、シーケンス生成部４１０から受信した複数のショートシーケンス、複数の隣接セル干渉減少用スクランブリングシーケンスを利用して２次同期信号を生成する（Ｓ５２０）。本発明の実施例では、１つのフレームが２つの２次同期チャンネルを含む場合について説明したが、これに限定されるわけではない。

本発明の実施例による２つの２次同期信号生成方法について図６〜図７を参照して説明する。図６は本発明の実施例による２次同期信号を生成する第１の方法を示す図であり、図７は本発明の実施例による２次同期信号を生成する第２の方法を示す図である。

ショートシーケンス（ｗｎ）は、セルグループ情報を示す２進シーケンス（ｂｉｎａｒｙ ｃｏｄｅ）である。即ち、ショートシーケンス（ｗｎ）は、セルグループ番号及びフレーム同期に対して割り当てられた２進シーケンスであり、その長さは２次同期チャンネルに割り当てられた副搬送波の個数の半分である。本発明の実施例では、２次同期チャンネルシンボルに割り当てられた副搬送波の個数が６２個である場合について説明したが、これに限定されるわけではない。よって、本発明の実施例では、ショートシーケンスの長さは３１である。

第１ショートシーケンス（ｗ０）は、第１番目（ｓｌｏｔ０）２次同期チャンネルの偶数番目副搬送波に割り当てられるシーケンスであって、式１で表される。

ここで、ｋは同期チャンネル用として使用される偶数番目副搬送波のインデックスを意味する。

第２ショートシーケンス（ｗ１）は、第１番目（ｓｌｏｔ０）２次同期チャンネルの奇数番目副搬送波に割り当てられるシーケンスであって、式２で表される。

ここで、ｍは同期チャンネル用として使用される奇数番目副搬送波のインデックスを意味する。

第３ショートシーケンス（ｗ２）は、第２番目（ｓｌｏｔ１０）２次同期チャンネルの偶数番目副搬送波に割り当てられるシーケンスであって、式３で表される。

第４ショートシーケンス（ｗ３）は、第２番目（ｓｌｏｔ１０）２次同期チャンネルの奇数番目副搬送波に割り当てられるシーケンスであって、式４で表される。

ｗ０、ｗ１、ｗ２、ｗ３は互いに異なるシーケンスであることもでき、ｗ０＝ｗ３、ｗ１＝ｗ２であることもでき、ｗ０＝ｗ２、ｗ１＝ｗ３であることもできる。ｗ０＝ｗ３、ｗ１＝ｗ２である場合、第１番目の２次同期チャンネルに割り当てられたショートシーケンスでのみ第２番目の２次同期チャンネルのショートシーケンスを割り当てることができ、端末装置は、第１番目の２次同期チャンネルに割り当てられた１７０個のショートシーケンスのみメモリすればよいので、複雑度（ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）を低減することができる。

２次同期信号を生成する第１の方法は、図６のように第１ショートシーケンスを第１番目の２次同期チャンネルの偶数番目副搬送波に割り当て、第２ショートシーケンスを第１番目の２次同期チャンネルの奇数番目副搬送波に割り当てる。そして、第３ショートシーケンスを第２番目の２次同期チャンネルの偶数番目副搬送波に割り当て、第４ショートシーケンスを第２番目の２次同期チャンネルの奇数番目副搬送波に割り当てる。

２次同期信号を生成する第１の方法によれば、２次同期信号は長さが３１である２つのショートシーケンスの組み合わせによって形成されるので、２次同期信号は９６１個になり、必要とする１７０個又は３４０個に比べて充分に大きい値である。

２次同期信号を生成する第２の方法は、図７のように、式５によって決定される第１シーケンスを第１番目（ｓｌｏｔ０）２次同期チャンネルの偶数番目副搬送波に割り当て、式６によって決定される第２シーケンスを第１番目（ｓｌｏｔ０）２次同期チャンネルの奇数番目副搬送波に割り当てる。そして、式７によって決定される第３シーケンスを第２番目（ｓｌｏｔ１０）２次同期チャンネルの偶数番目副搬送波に割り当て、式８によって決定される第４シーケンスを第２番目（ｓｌｏｔ１０）２次同期チャンネルの奇数番目副搬送波に割り当てる。

第１ショートシーケンス（ｗ０）をスクランブルするスクランブリングシーケンス（Ｐ_j、1）は、Ｐ_j、1＝［Ｐ_j、1（０）、Ｐ_j、1（１）、…Ｐ_j、1（ｋ）…Ｐ_j、1（３０）］であり、ｊ（ｊ＝０、１、２）は１次同期チャンネルに割り当てられたセル識別シーケンスの番号である。よって、Ｐ_j、1は１次同期信号により決定される。さらに、Ｐ_j、1は、セルＩＤグループとフレーム境界を知るために移動局がシーケンスをデマッピングするときには既に知られている値である。

式５のように、２次同期信号を生成する第２の方法による第１シーケンス（ｃ０）の各要素は、第１ショートシーケンス（ｗ０）の各要素とこれに対応するＰ_j、1の各要素の積である。

ここで、ｋは同期チャンネル用として使用される偶数番目副搬送波のインデックスである。

第２ショートシーケンス（ｗ１）をスクランブルするスクランブリングシーケンス（Ｓ_w0）は、Ｓ_w0＝［Ｓ_w0（０）、Ｓ_w0（１）、…、Ｓ_w0（ｍ）、…、Ｓ_w0（３０）］であり、Ｓ_w0は第１ショートシーケンス（ｗ０）により決定される。

このとき、ショートシーケンスをグループ化して、第１ショートシーケンスが属するショートシーケンスグループによりＳ_w0を決定することができる。

例えば、本発明の実施例では、ショートシーケンスの長さは３１なので、３１個のショートシーケンスがある。従って、０〜７番ショートシーケンスをグループ０、８〜１５番ショートシーケンスをグループ１、１６〜２３番ショートシーケンスをグループ２、２４〜３０番ショートシーケンスをグループ３と設定し、各グループにスクランブリングコードをマッピングして、第１ショートシーケンスが属したグループにマッピングされたスクランブリング符号をＳ_w0として決定する。

そして、ショートシーケンスの番号を８で除した際の余りが同値となるショートシーケンスどうしをグループ化して、３１個のショートシーケンスを８個のグループに分類することもできる。即ち、ショートシーケンスの番号を８で除した際の余りが０のショートシーケンスをグループ０、８で除した際の余りが１のショートシーケンスをグループ１、８で除した際の余りが２のショートシーケンスをグループ２、８で除した際の余りが３のショートシーケンスをグループ３、８で除した際の余りが４のショートシーケンスをグループ４、８で除した際の余りが５のショートシーケンスをグループ５、８で除した際の余りが６のショートシーケンスをグループ６、８で除した際の余りが７のショートシーケンスをグループ７と設定し、各グループにスクランブリング符号をマッピングして、第１ショートシーケンスが属したグループにマッピングされたスクランブリング符号をＳ_w0として決定する。

式６のように、２次同期信号を生成する第２の方法による第２シーケンス（ｃ₁）の各要素は、第２ショートシーケンス（ｗ１）の各要素と、これに対応するＳ_w0の各要素の積である。

ここで、ｍは同期チャンネル用として使用される奇数番目副搬送波のインデックスである。

第３ショートシーケンス（ｗ２）をスクランブルするスクランブリングシーケンス（Ｐ_j、2）はＰ_j、2＝［Ｐ_j、2（０）、Ｐ_j、2（１）、…Ｐ_j、2（ｋ）…Ｐ_j、2（３０）］であり、ｊ（ｊ＝０、１、２）は１次同期チャンネルに割り当てられたセル識別シーケンスの番号である。従って、Ｐ_j、2は１次同期信号により決定される。そしてＰ_j、2は、端末においてセルＩＤグループとフレームの境界を知るためにコードをデマッピングするときには既に知られている値である。

式７のように、２次同期信号を生成する第２の方法による第３シーケンス（ｃ₂）の各要素は、第３ショートシーケンス（ｗ２）の各要素と、これに対応するＰ_j、2の各要素の積である。

ここで、ｋは同期チャンネル用として使用される偶数番目副搬送波のインデックスである。

第４ショートシーケンスをスクランブルするスクランブリングシーケンス（Ｓ_w2）はＳ_w2＝［Ｓ_w2（０）、Ｓ_w2（１）、Ｓ_w2（ｍ）、…Ｓ_w2（３０）］であり、Ｓ_w2は第３ショートシーケンス（ｗ２）により決定される。

このとき、ショートシーケンスをグループ化して、第３ショートシーケンスが属したショートシーケンスグループによりＳ_w2を決定することができる。

例えば、本発明の実施例ではショートシーケンスの長さが３１なので、３１個のショートシーケンスがある。従って、０〜７番ショートシーケンスをグループ０、８〜１５番ショートシーケンスをグループ１、１６〜２３番ショートシーケンスをグループ２、２４〜３０番ショートシーケンスをグループ３と設定し、各グループにスクランブリングコードをマッピングして、第３ショートシーケンスが属したグループにマッピングされたスクランブリング符号をＳ_w2として決定する。

そして、ショートシーケンスの番号を８で除して余りが同値となるショートシーケンスをグループ化して、３１個のショートシーケンスを８個のグループに分類することもできる。即ち、ショートシーケンスの番号を８で除した際の余りが０のショートシーケンスをグループ０、８で除した際の余りが１のショートシーケンスをグループ１、８で除した際の余りが２のショートシーケンスをグループ２、８で除した際の余りが３のショートシーケンスをグループ３、８で除した際の余りが４のショートシーケンスをグループ４、８で除した際の余りが５のショートシーケンスをグループ５、８で除した際の余りが６のショートシーケンスをグループ６、８で除した際の余りが７のショートシーケンスをグループ７と設定して、各グループにスクランブリング符号をマッピングして、第３ショートシーケンスが属したグループにマッピングされたスクランブリング符号をＳ_w2として決定する。

式８のように、２次同期信号を生成する第２の方法による第４シーケンス（ｃ₃）の各要素は、第４ショートシーケンスの各要素と、これに対応するＳ_w2の各要素の積である。

ここで、ｍは同期チャンネル用として使用される奇数番目副搬送波のインデックスである。

ここで、Ｐ_j、1＝Ｐ_j、2であり、ｗ０≠ｗ１≠ｗ２≠ｗ３又はｗ０＝ｗ３、ｗ１＝ｗ２と設定することができる。この場合は、セルグループ及びフレーム識別情報が第１〜第４ショートシーケンスの組み合わせにマッピングされ、１次同期チャンネルのセル識別シーケンス番号により決定される２次同期チャンネルのスクランブルに対する端末の仮想デスクランブリングの数が減少する。

また、Ｐ_j、1≠Ｐ_j、2であり、ｗ０＝ｗ２、ｗ１＝ｗ３と設定することができる。この場合は、セルグループ情報が第１ショートシーケンスと第２ショートシーケンスの組み合わせにマッピングされ、フレーム同期情報は１次同期チャンネルのセル識別シーケンス番号により決定される２次同期チャンネルのスクランブリングシーケンス（Ｐ_j、1、Ｐ_j、2）にマッピングされる。これにより、１次同期チャンネルのセル識別シーケンス番号により決定される２次同期チャンネルのスクランブルに対する端末の仮想デスクランブリングの数は増加するが、セルグループ識別シーケンスの組み合せ数が半分に減るので複雑度が低下する。

周波数マッピング部４３０は、同期信号生成部４２０で生成された２次同期信号及び伝送トラフィックデータを時間及び周波数領域にマッピングして、ダウンリンク信号のフレームを生成する（Ｓ５３０）。

ＯＦＤＭ送信部４４０は、ダウンリンク信号のフレームを受信して、送信アンテナを介して送信する（Ｓ５４０）。

以下、本発明の実施例により生成されたダウンリンク信号を利用して、端末がセルを探索する方法を図８〜図１０を参照して説明する。

図８は本発明の実施例によるセル探索装置のブロック図であり、図９は本発明の第１実施例によるセル探索方法を示すフローチャートであり、図１０は本発明の第２実施例によるセル探索方法を示すフローチャートである。

図８に示すように、本発明の実施例によるセル探索装置は、受信機８１０、シンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０、フーリエ変換器８３０、及びセルＩＤ推定器８４０を有する。

まず、本発明の第１実施例によるセル探索方法について、図９を参照して説明する。

図９に示すように、受信機８１０は、基地局から送信されるフレームを受信し、シンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０は、受信信号を同期チャンネルに割り当てられた帯域幅だけフィルタリングした後、フィルタリングされた受信信号を所定の複数の１次同期信号の各々と相関させてシンボル同期を取得し、周波数同期を推定して周波数オフセットを補償する（Ｓ９１０）。シンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０は、フィルタリングされた受信信号を所定の複数の１次同期信号の各々と相関させて相関値の最も大きくなる時間をシンボル同期と推定し、相関値の最も大きい１次同期信号の番号をセルＩＤ推定器８４０に伝達する。ここで、周波数オフセット補償は、フーリエ変換後に周波数領域で行うこともできる。

フーリエ変換器８３０は、シンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０が推定したシンボル同期を基準にして受信信号をフーリエ変換する（Ｓ９２０）。

セルＩＤ推定器８４０は、フーリエ変換された受信信号を所定の複数の２次同期信号の各々と相関させてセルＩＤグループ及びフレーム同期を推定する（Ｓ９３０）。セルＩＤ推定器８４０は、シンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０から受信した１次同期信号の番号に対応する１次同期信号により決定されるＰ_j、1及びＰ_j、2を式５〜式８に適用して得られる複数の２次同期信号の各々とフーリエ変換された受信信号を相関させて、相関値の最も大きい２次同期信号によりフレーム同期及びセルＩＤグループを推定する。このとき、１フレーム内に同期チャンネルシンボルが１つのスロットや１つのＯＦＤＭシンボル内にのみ存在する場合、シンボル同期そのものがフレーム同期になるので、別にフレーム同期を取る必要がない。

そして、セルＩＤ推定器８４０は、シンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０から受信した１次同期信号の番号と、推定したセルＩＤグループとを利用して、セルＩＤを推定する（Ｓ９４０）。ここで、セルＩＤ推定器８４０は、所定の１次同期信号番号及びセルＩＤグループとセルＩＤのマッピング関係を参照してセルＩＤを推定する。

推定されたセルＩＤ情報は、パイロットシンボル区間に含まれているスクランブリングシーケンス情報により検証することができる。

次に、本発明の第２実施例によるセル探索方法について、図１０を参照して説明する。

受信機８１０は、基地局から送信されるフレームを受信し、シンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０は、受信信号を同期チャンネルに割り当てられた帯域幅だけフィルタリングした後、フィルタリングされた受信信号を所定の複数の１次同期信号の各々と相関させてシンボル同期を取り、周波数同期を推定して周波数オフセットを補償する（Ｓ７１０）。シンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０は、フィルタリングされた受信信号を所定の複数の１次同期信号の各々と相関させて、相関値の最も大きい時間をシンボル同期と推定し、所定の複数の１次同期信号の各々とフィルタリングされた受信信号を相関させた複数の相関値をセルＩＤ推定器８４０に伝達する。ここで、周波数オフセット補償は、フーリエ変換後に周波数領域で行うこともできる。

フーリエ変換器８３０は、シンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０が推定したシンボル同期を基準に受信信号をフーリエ変換する（Ｓ７２０）。

セルＩＤ推定器８４０は、シンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０から受信した複数の相関値とフーリエ変換された受信信号と複数の所定の２次同期信号の各々との相関値を利用してセルＩＤを推定する（Ｓ７３０）。セルＩＤ推定器８４０は、複数の所定の１次同期信号の各々に対して、該１次同期信号により決定されるＰ_j、1及びＰ_j、2を式５〜式８に適用して得られる複数の２次同期信号の各々とフーリエ変換された受信信号を相関させて、相関値の最も大きい２次同期信号を検出する。

そして、セルＩＤ推定器８４０は、複数の１次同期信号の各々に対してシンボル同期推定及び周波数オフセット補償器８２０から受信した該１次同期信号の相関値と該１次同期信号により決定されるＰ_j、1及びＰ_j、2を式５〜式８に適用して得られる複数の２次同期信号のうちフーリエ変換された受信信号との相関値の最も大きい２次同期信号の相関値を結合する。

セルＩＤ推定器８４０は、１次同期信号の相関値と２次同期信号の相関値を結合した値が最も大きい２次同期信号からフレーム同期及びセルＩＤグループを推定する。そして、セルＩＤ推定器８４０は、１次同期信号の相関値と２次同期信号の相関値を結合した値が最も大きい１次同期信号及び推定したセルＩＤグループを利用してセルＩＤを推定する。この場合、セルＩＤ推定器８４０は、所定の１次同期信号番号及びセルＩＤグループとセルＩＤのマッピング関係を参照してセルＩＤ推定する。

本発明の実施例は、上記のような装置及び／又は方法によってのみ実現できるわけではなく、本発明の実施例の構成に対応する機能を実現するためのプログラムとそのプログラムが記録された記録媒体等によって実現することができる。また、上記の実施例の説明に基づいて本発明が属する技術分野における当業者は容易に実現することができる。
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施例には限定されない。特許請求の範囲で定義されている本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良も本発明の技術的範囲に属する。

Claims (13)

1. 第１同期信号及び第２同期信号を含むダウンリンクフレーム生成方法であって、
   セルグループ情報を示す第１ショートシーケンスおよび第２ショートシーケンスを生成する段階と、
   前記第１同期信号により決定される第１スクランブリングシーケンスを生成する段階と、
   前記第１ショートシーケンスにより決定される第２スクランブリングシーケンスおよび前記第２ショートシーケンスにより決定される第３スクランブリングシーケンスを生成する段階と、
   前記第１ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第２ショートシーケンスを前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングする段階と、
   前記第２ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第１ショートシーケンスを前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングする段階と、
   前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスおよび前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスを含む１つの第２同期信号と、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスおよび前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスを含むもう１つの第２同期信号と、を周波数領域にマッピングする段階と
   を備えることを特徴とするダウンリンクフレーム生成方法。
2. 前記マッピングする段階は、
   前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスと前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスと、を複数個の副搬送波に交互に配置して、前記１つの第２同期信号を生成する段階と、
   前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスと前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスと、を複数個の副搬送波に交互に配置して、前記もう１つの第２同期信号を生成する段階と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のダウンリンクフレーム生成方法。
3. 第１同期信号および第２同期信号を含むダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成装置であって、
   セルグループ情報を示す第１ショートシーケンスおよび第２ショートシーケンス、前記第１同期信号により決定される第１スクランブリングシーケンス、前記第１ショートシーケンスにより決定される第２スクランブリングシーケンス、および前記第２ショートシーケンスにより決定される第３スクランブリングシーケンスを生成するシーケンス生成部と、
   前記第１ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第２ショートシーケンスを前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングして１つの第２同期信号を生成し、前記第２ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第１ショートシーケンスを前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングして、もう１つの第２同期信号を生成する同期信号生成部と
   を備えることを特徴とするダウンリンクフレーム生成装置。
4. 前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスと前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスと、を複数個の副搬送波に交互に配置し、
   そして前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスと前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスと、を複数個の副搬送波に交互に配置する周波数マッピング器
   をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のダウンリンクフレーム生成装置。
5. 第１同期信号および第２同期信号を含むダウンリンクフレーム生成方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体であって、
   セルグループ情報を示す第１ショートシーケンスおよび第２ショートシーケンスを生成する段階と、
   前記第１同期信号により決定される第１スクランブリングシーケンスを生成する段階と、
   前記第１ショートシーケンスにより決定される第２スクランブリングシーケンスおよび前記第２ショートシーケンスにより決定される第３スクランブリングシーケンスを生成する段階と、
   前記第１ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第２ショートシーケンスを前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングする段階と、
   前記第２ショートシーケンスを前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングし、前記第１ショートシーケンスを前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングする段階と、
   前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスおよび前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスを含む１つの第２同期信号と、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスおよび前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスを含むもう１つの第２同期信号と、を周波数領域にマッピングする段階と
   を備えるダウンリンクフレーム生成方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体。
6. マッピングする段階は、
   前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスと前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスと、を複数個の副搬送波に交互に配置して、前記１つの第２同期信号を生成する段階と、
   前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスと前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスと、を複数個の副搬送波に交互に配置して、前記もう１つの第２同期信号を生成する段階と
   を含むことを特徴とするダウンリンクフレーム生成方法を実行するためのプログラムを記録した請求項５に記載の記録媒体。
7. 複数のセルが複数のセルグループにグループ化され、各セルグループは少なくとも２つのセルを含む通信システムにおける端末のセル識別方法において、
   セルグループ内のセルを区分するセル識別シーケンスの番号により決定される第１同期信号を受信する段階と、
   第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスと第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスを含む第２同期信号を受信する段階と、
   前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスと第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスを含むもう１つの第２同期信号を受信する段階と、
   を含み、
   前記第１ショートシーケンス及び前記第２ショートシーケンスは、セルグループを区分するセルグループ番号により決定され、
   前記第１スクランブリングシーケンスは前記第１同期信号に依存し、
   前記第２スクランブリングシーケンスは前記第１ショートシーケンスに依存し、
   前記第３スクランブリングシーケンスは前記第２ショートシーケンスに依存し、
   前記端末は前記セルグループ番号と前記セル識別シーケンス番号でセルを識別する
   ことを特徴とするセル識別方法。
8. 端末のセル探索方法であって、
   第１同期信号および２つの第２同期信号を含むダウンリンクフレームを受信する段階と、
   前記第１同期信号および前記２つの第２同期信号のうちの少なくとも１つの第２同期信号を利用してセルを識別する段階と
   を含み、
   前記２つの第２同期信号のうちの１つは、第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスおよび第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスを含み、
   前記２つの第２同期信号のうちの他の１つは、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた前記第２ショートシーケンスおよび第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた前記第１ショートシーケンスを含み、
   前記第１スクランブリングシーケンスは前記第１同期信号により決定され、
   前記第２スクランブリングシーケンスは前記第１ショートシーケンスにより決定され、
   前記第３スクランブリングシーケンスは前記第２ショートシーケンスにより決定され、
   前記第１および第２ショートシーケンスはセルグループ情報を示す
   ことを特徴とするセル探索方法。
9. 前記１つの第２同期信号において、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスおよび前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスが、前記ダウンリンクフレームで複数個の副搬送波に交互に配置され、
   前記他の１つの第２同期信号において、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスおよび前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスが、前記ダウンリンクフレームで複数個の副搬送波に交互に配置される
   ことを特徴とする請求項８に記載のセル探索方法。
10. 前記セルを識別する段階は、
    前記少なくとも１つの第２同期信号を利用してセルグループを識別する段階と、
    前記第１同期信号を利用して前記セルグループ内で前記セルを識別する段階と
    を含むことを特徴とする請求項８に記載のセル探索方法。
11. セル探索装置であって、
    第１同期信号および２つの第２同期信号を含むダウンリンクフレームを受信する受信機と、
    前記第１同期信号および前記２つの第２同期信号のうちの少なくとも１つの第２同期信号を利用してセルを識別するセルＩＤ推定器と
    を含み、
    前記２つの第２同期信号のうちの１つは、第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスおよび第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスを含み、
    前記２つの第２同期信号のうちの他の１つは、第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスおよび第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスを含み、
    前記第１スクランブリングシーケンスは前記第１同期信号により決定され、
    前記第２スクランブリングシーケンスは前記第１ショートシーケンスにより決定され、
    前記第３スクランブリングシーケンスは前記第２ショートシーケンスにより決定され、
    前記第１および第２ショートシーケンスはセルグループ情報を示す
    ことを特徴とするセル探索装置。
12. 前記１つの第２同期信号において、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスおよび前記第２スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスが、前記ダウンリンクフレームで複数個の副搬送波に交互に配置され、
    前記他の１つの第２同期信号において、前記第１スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第２ショートシーケンスおよび前記第３スクランブリングシーケンスでスクランブリングされた第１ショートシーケンスが、前記ダウンリンクフレームで複数個の副搬送波に交互に配置される
    ことを特徴とする請求項１１に記載のセル探索装置。
13. 前記セルＩＤ推定器は、
    前記少なくとも１つの第２同期信号を利用してセルグループを識別し、
    前記第１同期信号を利用して前記セルグループ内で前記セルを識別する
    ことを特徴とする請求項１１に記載のセル探索装置。

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