JP5175901B2 - 無線通信における高速度セル探索及び正確な同期 - Google Patents

Description

本発明は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）および直交周波数分割多元アクセス（ＯＦＤＭＡ）に基づくシステムを含んだ無線通信におけるセル探索及び信号同期に関する。

本出願は、本出願の明細書の一部としてその全体を参考文献としている２００４年８月１６日に提出された米国特許出願第60/601,790号明細書（発明の名称“PREAMBLE SEQUENCES FOR FAST CELL SEARCH”）の特典を主張している。

無線通信システムは、システム中でのサービスのために登録された無線装置と通信するため、基地局のネットワークを使用する。各基地局は音声データまたはその他のデータ内容のようなデータを無線装置へ伝送する無線信号を放射する。基地局からのこのような信号は、無線装置が基地局のセルセクタを識別し、時間及び周波数において信号通報を同期することを可能にするための情報を含めた種々の通信管理機能用データ以外のオーバーヘッドロードを含むことができる。各無線装置はデータの処理前に、各受信された信号のオーバーヘッドロード中のこのような情報を処理する。

ＯＦＤＭおよびＯＦＤＭＡベースの通信システムは、多数のサブキャリアの周波数の直交性に基づいており、マルチパスフェーディングおよび干渉に対する抵抗のような広帯域の無線通信に対して多くの技術的利点を得るように構成されることができる。しかしながら、多くのＯＦＤＭおよびＯＦＤＭＡベースの無線通信システムは周波数オフセットと位相雑音に対して敏感である可能性がある。ＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡベースの無線通信システムでは、地理的領域に対する無線サービスは、領域を複数のセルに分割することによって行われ、さらにそれらは２以上のセルセクタへ分割されることができる。概念上、それらのカバー区域の各セルの中心に位置する基地局は、情報を基地局から送出されたダウンリンク（ＤＬ）無線信号によって移動体加入者局（ＭＳＳ）へ送信する。移動局はまた移動局（ＭＳ）または無線局として知られている。移動局は情報を、アップリンク（ＵＬ）無線信号によってそれらがサービスする基地局へ送信する。

基地局から移動局へのダウンリンク無線信号は音声またはデータトラフィック信号或いはその両者を含むことができる。さらに、基地局は通常、ダウンリンク無線信号を送信するセルの対応するセル及び対応するセグメントを移動局に対して識別するために、通常、それらのダウンリンク無線信号中でプリアンブル信号を送信する必要がある。基地局からのこのようなプリアンブル信号によって、移動局は、その受信機を時間及び周波数の両者において、観察されるダウンリンク信号に同期させ、ダウンリンク信号を送信する基地局のＩＤｃｅｌｌおよびＳｅｇｍｅｎｔのようなアイデンティティを獲得することが可能である。

ＩＥＥＥ ８０２．１６ ＯＦＤＭＡは直交周波数分割多元アクセス（ＯＦＤＭＡ）変調技術に基づいた無線通信を行うために開発されている。ＩＥＥＥ ８０２．１６ ＯＦＤＭＡで現在規定されているＤＬプリアンブルでは、ＭＳＳは隣接するセルのＩＤｃｅｌｌ番号およびセグメント番号を識別するためのシーケンスのような予め規定され手作業で作られた擬似雑音（ＰＮ）を記憶する。動作において、ＭＳＳは受信されたダウンリンク信号中のプリアンブルシンボルを捕捉し、各受信されたダウンリンク信号中のプリアンブルを、その受信されたダウンリンク信号の特定のセクタのＩＤｃｅｌｌおよびＳｅｇｍｅｎｔを決定するためのシーケンスのような記憶された擬似雑音（ＰＮ）とを相関させる。これらのプリアンブルシーケンスは前もって手作業で作られ、一度に１つＭＳＳにより処理される。現在のＩＥＥＥ ８０２．１６ ＯＦＤＭＡの幾つかの構成には１００を超える数（例えば１１４）のこのようなシーケンスが存在する。このような多数のプリアンブルシーケンスとの相互相関を行うことは時間がかかり、したがって特に、移動局が迅速に移動中であるときには、移動局に対するサービス品質に悪影響を与えかねない。

図１はＯＦＤＭＡシステムにおけるＯＦＤＭＡダウンリンク信号の時間ドメインの信号サブフレームフォーマットの１例を示している。このサブフレーム構造はＩＥＥＥ ８０２．１６−ＲＥＶｄ／Ｄ５−２００４標準にしたがって規定されており、多数の逐次的なＯＦＤＭＡシンボル110、120、130、140を含んでいる。各ＯＦＤＭシンボルは循環プレフィックス（ＣＰ）（112または142）と、周波数においてペイロードシーケンスの逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）である高速度フーリエ変換（ＦＦＴ）シンボル（114または144）を有する。ＣＰ112、142はそれらが接頭としておかれているＦＦＴシンボル114、144の最後の部分116、146のコピーである。ＣＰ112、114は移動局で受信されたＤＬ信号のマルチパスの悪影響を克服するために使用されている。

示されている例では、ダウンリンクサブフレームの第１のＯＦＤＭシンボル110は周波数におけるプリアンブルのペイロードを含んでいる。それに続く各ＯＦＤＭシンボル120、130、140は周波数におけるデータのペイロードを含んでいる。ＢＳは各ダウンリンクサブフレーム中のセル特定プリアンブルシンボル110を送信し、それによってＭＳＳ受信機は時間及び周波数において受信されたダウンリンク信号と同期し、セル探索、セル選択、セルの再選択を行う。

図２はＩＥＥＥ ８０２．１６−ＲＥＶｄ／Ｄ５−２００４によるＭＳＳの例示的な検出手順を示している。このプリアンブル検出方式では、ＭＳＳ受信機は最初にステップ202で、ＣＰ相関手順を行うことによって時間同期を行う。時間が同期されると、ＣＰ112は除去され、周波数におけるペイロードシーケンスを回復するために、ＦＦＴサイズの長さを有する残りの時間シーケンスにおいてＦＦＴ演算がステップ204で行われる。ステップ206で、ＦＦＴ演算の出力シーケンスは、一度の１シーケンスづつ、周波数における全ての予め設定されたセル特定プリアンブルシーケンスのそれぞれと相関される。例えば、１１４個のセル特定プリアンブルシーケンスを有するシステムでは、相関手順は１１４回行われる。次にステップ208で、ＭＳＳ受信機は、ステップ206からの最大の相関出力が予め定められた検出しきい値よりも大きいか否かを決定する。最大の相関出力がそのしきい値よりも大きいならば、その最大の相関出力に対応するセル特定プリアンブルシーケンスは識別され、関連されるＢＳは現在サービスするＢＳとして選択される。次に、ＭＳＳ受信機はさらに、データシンボル中のデータを抽出する等、残りのダウンリンクサブフレーム信号を処理する。最大の相関出力が検出しきい値よりも大きくないならば、ＭＳＳ受信機は次に受信されたＯＦＤＭシンボルへ移行し、相関しきい値よりも大きい相関出力を探索するためにステップ202からステップ208までのステップを反復する。

ＩＥＥＥ ８０２．１６−ＲＥＶｄ／Ｄ５−２００４はＢＳセルサイト及びアンテナセグメントの１１４個までの組合せを表すために１１４個の特有のプリアンブルシーケンスを有する。以下の表１は、関連されるセルアイデンティティ（即ちＩＤｃｅｌｌとＳｅｇｍｅｎｔ）と共に、周波数における１１４個のプリアンブルシーケンスの一部を示している。各プリアンブルシーケンスは周波数ドメインにおける比較的良好な自己相関特性と、時間ドメインにおける低ピーク対平均パワー比（ＰＡＰＲ）とを有する手作業で作られた擬似雑音（ＰＮ）シーケンスである。しかしながら、全ての１１４個の候補プリアンブルシーケンスに対して相関処理を行うためには時間とパワーがかかる。また、ＣＰはＦＦＴサイズの唯一の小数部分であるので、ＣＰベースのシンボルタイミング検出方法は十分に正確であるとはいえず、シンボル間干渉（ＩＳＩ）を誘起する可能性があり、したがって後続のセル探索プロセスの性能を劣化させる。さらに、ＣＰ相関ベースの初期周波数評価は、粗く、確実性がない可能性がある。ＩＥＥＥ ８０２．１６−ＲＥＶｄ／Ｄ５−２００４によるプリアンブル設計のこれらの技術の限定は、長いセル探索時間につながる可能性があり、これは無線移動通信サービスのようなある種の通信応用では受け入れがたい。

本出願はとりわけ、ＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡ通信システムのような高速度セル探索、セル選択、セル再選択無線通信システムのための技術を開示している。この出願に記載されている種々の構成では、基地局から移動局へのダウンリンクサブフレームは、受信する移動局において高速度のセル探索を容易にするために、１以上のダウンリンクサブフレーム中にプリアンブルまたはポストアンブルの形態の情報を含んでいる。説明されているプリアンブルまたはポストアンブルはまた時間及び周波数において信号同期の正確度を改良するために使用されることができる。

１つの説明された構造では、例えばセル識別シーケンスは、基地局から移動局へのダウンリンク信号の時間におけるダウンリンクサブフレーム毎のプリアンブルの先頭のシンボルとして、少なくともそのプリアンブルの一部として使用される。セル識別シーケンスはセル識別シーケンスのセットのうちの１つであり、基地局と、基地局のセルセクタを識別するために指定される。少なくとも１つのデータシンボルは、ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレーム毎に、時間におけるセル識別シーケンスの次の位置に含まれる。ダウンリンク信号の１つおきのＬフレームで、シンボルは時間におけるセル識別シーケンスの次の位置に含まれ、時間的に逐次的に配置されるシーケンスの複数のコピーを有する。パラメータＬは０よりも大きい整数であり、シーケンスは移動局が通信することのできる基地局の少なくとも一部に共通している。

別の例では、グループ識別シーケンスは、基地局のグループを識別するために、基地局から移動局へのダウンリンクサブフレームの一部として使用される。異なるグループ識別シーケンスはそれぞれ基地局の異なるグループに割当てられ、１つのグループの異なる基地局は共通のグループ識別シーケンスを有している。ダウンリンクサブフレームでは、セル識別シーケンスは、特定の基地局と、ダウンリンクサブフレーム中の１グループ識別シーケンスにより識別されたグループ中の基地局の１つのセルセクタとを識別するために含まれている。特定のサブフレーム設計を有する種々の例を説明する。

移動局における処理技術を、この明細書に記載されている種々のダウンリンクサブフレームに基づいたセル探索について説明する。例えばこの明細書における無線通信のために移動局を動作させる１方法は、以下のように行われる。移動局は基地局から受信されたダウンリンク信号を検出するように制御され、そのダウンリンク信号は、時間におけるダウンリンクサブフレーム毎のプリアンブルの先頭のシンボルとして、少なくともそのプリアンブルの一部としてのセル識別シーケンスと、少なくとも１つのデータシンボルとを、ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレーム毎に、時間におけるセル識別シーケンスの次の位置と、ダウンリンク信号の１つおきのＬフレーム毎に、時間におけるセル識別シーケンスの次の位置に具備しており、シンボルは時間的に逐次的に位置されている複数のシーケンスのコピーを含み、シンボルは時間的に逐次的に配置されるシーケンスの複数のコピーを有している。パラメータＬは０よりも大きい整数であり、シーケンスは移動局が通信することのできる基地局の少なくとも一部に共通しており、セル識別シーケンスはセル識別シーケンスのセットのうちの１つであり、基地局とその基地局のセルセクタを識別するように指定される。さらに、移動局はシーケンスに基づいて時間及び周波数における同期を実行し、セル識別シーケンサと、セル識別シーケンスのセットとの間の相関を行い、セルセクタと基地局を識別するように制御される。

これら及びその他の構成、変化及び変更を添付図面、詳細な説明及び特許請求の範囲でさらに詳細に説明する。

時間ドメインＯＦＤＭＡダウンリンクサブフレーム構造の１例を示す図である。 典型的なプリアンブル検出手順を示す図である。 レガシープリアンブルの前に共通のプリアンブルが付加されているダウンリンクサブフレーム構造の１例と、共通のプリアンブルがサブフレーム毎に送信されないときのレガシーセル特定プリアンブルで異なる位置を有する欠点とを示す図である。 共通のポストアンブルを有する例示的なダウンリンクサブフレーム構造の図である。 共通のポストアンブルがサブフレーム毎に送信されないとき、レガシーセル特定プリアンブルがサブフレーム毎に第１のＯＦＤＭシンボルの状態を維持している図である。 レガシープリアンブルの後に共通のプリアンブルが付加される例示的なダウンリンクサブフレーム構造を示す図である。 グループ識別番号を有する異なるグループに１９個の隣接する基地局を分割するセル構造の１例を示す図である。 １つのＯＦＤＭシンボル中に２つの共通のプリアンブルシーケンスを含んでいる共通のプリアンブルまたはポストアンブルの例示的なＯＦＤＭシンボル構造を示す図である。 ＩＦＦＴ演算後に時間における反復パターンを得るために周波数におけるプリアンブルシーケンスのインターレースする割当てパターンを示す図である。 共通の短いプリアンブルまたはポストアンブルシンボルの例示的なＯＦＤＭシンボル構造を示す図である。 共通の長いプリアンブルまたはポストアンブルシンボルの例示的なＯＦＤＭシンボル構造を示す図である。 共通の短い及び長いプリアンブルシンボルが、異なるサブフレームのレガシーセル特定プリアンブルの前に挿入されているダウンリンクサブフレームの例示的な送信を示す図である。 共通の短い及び長いプリアンブルシンボルが、異なるサブフレームのレガシーセル特定プリアンブルの後に挿入されているダウンリンクサブフレームの例示的な送信を示す図である。 共通の短い及び長いポストアンブルシンボルが、異なるサブフレーム中に挿入されているダウンリンクサブフレームの例示的な送信を示す図である。 共通の短い及び長いプリアンブルシンボルが、同じサブフレーム中のレガシーセル特定プリアンブルの前に挿入されている例示的なダウンリンクサブフレームを示す図である。 共通の短い及び長いプリアンブルシンボルが、同じサブフレーム中のレガシーセル特定プリアンブルの後に挿入されている例示的なダウンリンクサブフレームを示す図である。 共通の短い及び長いポストアンブルシンボルが、同じサブフレーム中に挿入されている例示的なダウンリンクサブフレームを示す図である。 ２個のアンテナ構造の場合における短いプリアンブルビット及びサブキャリア割当ての１例を示す図である。 ２個のアンテナ構造の場合における長いプリアンブルビット及びサブキャリア割当ての１例を示す図である。 ３個のアンテナ構造の場合における長いプリアンブルビット及びサブキャリア割当ての１例を示す図である。

図１及び２で示されている例は、ＩＥＥＥ ８０２．１６による種々のＯＦＤＭとＯＦＤＭＡが、ダウンリンク信号中の受信されたセル識別シーケンスと、各ダウンリンクサブフレームを処理するシステムの全ての可能なセル識別シーケンスとの間で相関を行うことを示している。１９個の隣接する基地局に対して１１４個の利用可能なプリアンブルＰＮシーケンスを有する３層のセルラシステムでは、セル探索期間中に各ダウンリンクサブフレームを処理するとき、移動局は１１４の相関を計算する。

ＯＦＤＭとＯＦＤＭＡシステム用の既存のプリアンブルＰＮシーケンスを、この明細書で記載されている新しいプリアンブルと区別を示すために、時には“レガシープリアンブルシーケンス”と呼ぶ。移動局におけるセル探索のための処理量は、ダウンリンクサブフレーム中の幾つかまたは全ての基地局に共通の１以上のプリアンブルを使用することにより非常に減少されることができる。同様に、共通のポストアンブルも高速のセル探索を容易にするために使用されることができる。幾つかの構成では、相関はセル探索のための移動局の処理時間を減少させるために、利用可能なレガシープリアンブルＰＮシーケンスの選択された部分だけによって行われることができる。この明細書で記載されているダウンリンクサブフレームのプリアンブルとポストアンブルの設計は、レガシープリアンブルシーケンスを維持する。幾つかの構成では、本発明の設計に基づくダウンリンクサブフレームは、ＩＥＥＥ ８０２．１６−ＲＥＶｄ／Ｄ５−２００４に対する両立性において遅れている。

ここで説明する幾つかの例は、高速度の時間及び周波数同期と高速度のセル探索のために、共通のプリアンブルをレガシーセル特定プリアンブルの後に付加するか、共通のポストアンブルをＬサブフレーム毎に付加し、ここでＬは０よりも大きい整数である。この共通のプリアンブルまたはポストアンブルは、全ての基地局に共通の１シーケンスの反復として、またはそれぞれが基地局のグループに共通しているＮ個の可能なシーケンスのうちの１つの反復として構成されることができる。

他の例では、高速度の時間及び周波数同期と高速度のセル探索のために、共通のプリアンブルをレガシーセル特定プリアンブルの前または後に付加するか、或いは共通のポストアンブルをＬサブフレーム毎に付加し、ここでＬは０よりも大きい整数である。この共通のプリアンブルまたはポストアンブルシンボルは、ＦＦＴシンボルを１／２にした第１の半分の部分にある第１の時間シーケンスの反復と、ＦＦＴシンボルを１／２にした第２の半分の部分にある第２の時間シーケンスの反復と、第１の時間シーケンスの最後の部分のコピーであるＣＰとを含むことができ、さらに全ての基地局に共通の１つの第１のシーケンスが存在し、それぞれが基地局の相互に排他的なグループに対して共通のＮ個の第２のシーケンスが存在する。

さらに他の例では、高速度の時間及び周波数同期と高速度のセル探索のために、第１及び第２の共通のプリアンブルシンボルが、レガシーセル特定プリアンブルシンボルの前または後に付加されることができ、或いは第１及び第２の共通のポストアンブルシンボルがＬ個のサブフレーム（Ｌは０よりも大きい整数である）毎に付加されることができる。第１の共通のプリアンブルまたはポストアンブルは、それぞれが基地局の相互に排他的なグループに共通のＮ個の可能な第１のシーケンスの１つを含むことができ、第２の共通のプリアンブルまたはポストアンブルは、それぞれが基地局の同じグループからのものであるこれらの基地局の相互に排他的なサブグループに共通のＭ個の可能な第２のシーケンスの１つを含むことができる。２つのシーケンスは２つの異なるＯＦＤＭシンボル中に含まれることができ、即ち第１のシーケンスは第１のＯＦＤＭシンボル中にあり、第２のシーケンスは第２のＯＦＤＭシンボル中にある。第１及び第２のＯＦＤＭシンボルは例えば同じサブフレームで構成されることができ、第２のＯＦＤＭシンボルは送信において、第１のＯＦＤＭシンボルに接近して後続する。第１及び第２のＯＦＤＭシンボルはまた相互に時間的に隣り合って２つの異なるサブフレーム中に構成されることができる。

したがって、幾つかの応用では、移動局は粗いタイミング及び周波数同期に対しては第１のシーケンスを、微細なタイミング及び周波数同期に対しては第２のシーケンスを処理および使用するために制御されることができる。他の応用では、第１のシーケンス、第２のシーケンス、または第１及び第２のシーケンスの両者は、高速度のセル決定のために、レガシープリアンブル中の可能なセル特定プリアンブルシーケンスの数を減少するために、移動局により使用されることができる。また、第１及び第２のシーケンスはさらに、サブシーケンスに分割されることができ、結果的なサブシーケンスはＭＩＭＯ可能な基地局を支援するために異なるアンテナに対する異なる周波数サブキャリアセットに対して割当てられる。

特定の例について詳細に説明する。

図３のＡは、レガシーセル特定プリアンブルシンボル320の前に付加されている共通のプリアンブルシンボル310としてＣＰを使用するプリアンブル構造の１例を示している。新しい共通のプリアンブルシンボル310は、全ての基地局に対して共通であるＰＮシーケンス314の逆高速度フーリエ変換（ＩＦＦＴ）と、共通のプリアンブルシーケンス314のＩＦＦＴの最後の時間部分316のコピーであるＣＰ312とを有する。周波数における共通のプリアンブルシーケンスは全てのＭＳＳに知られており、例えばこれは標準的なデフォルトによる表１の第１のＰＮシーケンスである。それ故、ＭＳＳ受信機はタイミングを同期するために共通のプリアンブルの特有の時間シーケンスの相関を試験することしか必要としない。周波数における共通のプリアンブルシーケンス314もまた周波数サブキャリアに慎重に割当てられ、それによって共通のプリアンブルシーケンス314のＩＦＦＴは時間的に反復されたパターンを有する。これは例えば間のサブキャリアをゼロに設定しながら、共通のプリアンブルシーケンス314をインターレースされたパターンで周波数サブキャリアに割当てることにより実現されることができる。

以下のＩＦＦＴの式がこの例で得られることができることが示される。

ここで、ＩＦＦＴ（［ｘ］）_Ｎは、Ｎの寸法を有するシーケンスｘのＩＦＦＴを表し、Ｎは偶数であり、（ａ_１，ａ_２，…，ａ_Ｎ／２）は周波数における共通のプリアンブルシーケンスである。それ故、ＭＳＳ受信機は周波数を同期するために反復特性を使用できる。時間及び周波数同期後、ＭＳＳ受信機はさらに、受信されたレガシーセル特定プリアンブルを、前述の表１に示されているように１１４個の候補プリアンブルシーケンスと相関することによって、ＢＳアイデンティティを決定することができる。

図３のＡの付加された共通のプリアンブルシンボルは、一方では新しく到着したＭＳＳについての初期セル探索と捕捉プロセスの速度を上げることができ、また他方では、システムを既に検索しているＭＳＳには必要のないオーバーヘッドである可能性がある。それ故、システムの効率の視点から、共通のプリアンブルシンボルの送信をＬフレーム毎に一度へ限定することを希望する可能性があり、この場合にＬは１よりも大きい。図３のＢはサブフレーム構造の１例を示している。レガシーセル特定プリアンブルシンボル332は、共通のプリアンブルシンボル330がレガシーセル特定プリアンブルシンボル332の前に付加されるとき、ｋ番目のサブフレームにおける第２のＯＦＤＭシンボルである。（ｋ＋１）番目のサブフレームから（ｋ＋Ｌ−１）番目のサブフレームまで、レガシーセル特定プリアンブルシンボル340と350は各サブフレームで第１のＯＦＤＭシンボルとしての状態を維持する。それ故、ＭＳＳ受信機は異なるサブフレームの異なる時間位置でセル特定プリアンブルシンボルを捕捉する必要があるので、この共通のプリアンブル設計は不必要な構造の複雑性をＭＳＳ受信機のハードウェアおよび／またはソフトウェアに対して付加する。ＭＳＳ受信機はさらにチャンネル評価のためにセル特定プリアンブルを使用できる。幾つかの構造では、雑音のあるチャンネル評価結果はさらにローパスフィルタにより平滑にされる。サンプル間の時間が一定の状態に保持されるとき、フィルタの設計は非常に容易である。しかしながら図３のＢで示されているケースでは、チャンネル評価サンプル間の時間はサブフレーム間で変化する可能性がある。

図４Ａは共通のポストアンブルシンボル412が１つのダウンリンクサブフレームの末尾に位置される場合の改良された設計を示している。共通のポストアンブルシンボル412はＣＰと、共通のＰＮシーケンスのＩＦＦＴとを含んでいる。図３のＡに示されている共通のプリアンブルシンボル310と類似して、共通のポストアンブルシーケンスは間のサブキャリアをゼロに設定しながら、インターレースされたパターンで周波数サブキャリアに割当てられる。結果として、時間波形の反復が得られる。この新しい共通のポストアンブル構造により、自己相関によってシンボル時間を検出し、共通のポストアンブルシンボル内の反復特性を利用することは比較的容易である。反復されたプリアンブルパターンもまた周波数オフセットの評価に使用されることができ、これはＣＰをベースとする方法を使用するよりも良好な性能をもつことができる。これはＣＰ相関方法に基づいた粗い初期周波数評価によって生じる不確実性の問題を緩和する。特に、このサブフレームの設計は、第１のＯＦＤＭシンボルとして、レガシーセル特定プリアンブルシーケンスをサブフレームに配置する。

図４Ｂは、ポストアンブル422がサブフレーム毎に送信される必要がなく、Ｌ個のサブフレーム毎に送信されてもよいことをさらに示しており、ここでＬは１よりも大きい。この共通のポストアンブル設計は、図３のＡに示されている共通のプリアンブル設計とは異なっており、それは図４Ｂに示されているケースにおいて、レガシーセル特定プリアンブルシンボル420、430、440が常にサブフレームの第１のＯＦＤＭシンボルである点で異なっている。別の構造として、図４Ｃは異なる共通のプリアンブル設計を示し、共通のプリアンブルシンボル452はレガシーセル特定プリアンブルシンボル450の後に付加され、それによってレガシーセル特定プリアンブルシンボル450は常にサブフレームの第１のＯＦＤＭシンボルである。

図４Ａ、４Ｂ、４Ｃに示された前述のサブフレーム設計の１つの共通の特徴は、レガシーセル特定プリアンブルシンボルが常にサブフレームの第１のＯＦＤＭシンボルであることである。これらの設計下では、ＭＳＳ受信機はレガシーセル特定プリアンブルシンボルの第１のＯＦＤＭシンボルを探すように制御されることができるので、ＭＳＳ受信機はレガシーセル特定プリアンブルシンボルを検出し処理するためのそのハードウェアおよび／またはソフトウェアで簡単にされることができる。比較すると、図３のＢに示されているシステムはレガシーセル特定プリアンブルシンボルがダウンリンクサブフレームの第１または第２のＯＦＤＭシンボル位置にある場合さらに複雑であり、したがってセル特定プリアンブルシンボルの時間における位置は、共通のプリアンブルシンボルを周波数ドメインのサブキャリアに割当てるための特別なインターレースされたパターンにしたがって、１つのサブフレームから別のサブフレームへ変化する。したがって、図３のＢのシステムに対するＭＳＳ受信機は、それにしたがって２つの異なる位置でレガシーセル特定プリアンブルシーケンスを監視し検出するように構成される必要があり、したがってより複雑なハードウェアまたはソフトウェアを必要とする。

図４Ａ、４Ｂ、４Ｃのサブフレーム設計では、共通のプリアンブル452または共通のポストアンブル412が検出された後に、ＭＳＳは受信されたレガシーセル特定プリアンブルシンボル450または410を全ての候補プリアンブルシーケンスに対して試験し、セルのアイデンティティを獲得する。レガシーセル特定プリアンブルシーケンスでは、異なる基地局の異なるセルセグメントにはそれぞれ手作業で作られた特有のシーケンスが割当てられる。ダウンリンクサブフレーム中の受信されたシーケンスは一度に全てのシーケンスのうちの１つと比較される。この応用で記載されている種々の構成は、ダウンリンクフレーム中の全ての利用可能なシーケンスにおける異なり相互に排他的なグループを表すためにグループ識別（ＩＤ）シーケンスを提供する。したがって、移動局における全ての利用可能なシーケンスとの自己相関を盲目的に行う代わりに、移動局は受信されたダウンリンクフレームが属するグループを最初に識別し、その後、識別されたグループ中のシーケンスだけとの自己相関を行うように制御されることができる。それ故、他のグループのシーケンスとの自己相関を除去することができる。さらに、幾つかの構造は各グループを２以上の相互に排他的なサブグループに分割して、さらに移動局により行われるレガシーセル特定プリアンブルシーケンスとの自己相関数を減少するためにサブグループの区分を使用することができる。

以下の例は、グループＩＤシーケンスの使用について例示し、それによってレガシーセル特定シーケンスの処理量を減少させ、同期のために全ての基地局およびネットワークに共通のグローバル同期シンボルを使用する。幾つかの実施形態では、グローバル同期シンボルは全てのＢＳとネットワークで１つの共通のＰＮシーケンスを使用でき、グループ同期シンボルは全てのＢＳとネットワークで、例えば８個の共通のＰＮシーケンスから生成されることができる。両グループのＩＤシーケンスとグローバル同期シンボルは時間反復特性を有するように設計されることができる。グローバル同期シンボルはマルチセクタマルチセル配備におけるＭＳＳに対する周波数と粗フレームタイミング同期を簡単化する。この特徴はＭＳＳがオンに付勢された後の初期セル探索期間中に重要である。グループ同期シンボルは微タイミング同期と、レガシーセル特定プリアンブルのグループ識別に使用されることができ、それは検索時間を短くすることができ、レガシープリアンブル探索のためのＭＳＳ処理パワーを減少させることができる。グローバル同期シンボルは近傍セルの簡単で高速度のセル探索のサポートを容易にする。グローバル同期シンボルの信号測定に基づいて、グループ同期シンボルはハンドオーバー（ＨＯ）候補として近傍セルのグループＩＤを識別するために使用されることができる。グループ同期シンボルは近傍セルの検索に使用されるレガシーセル特定プリアンブルＰＮシーケンスの数を顕著に減少するために使用されることができる。

図４Ｄは１９個の近接する基地局が８つのグループに分割される場合のセル構造の１例を示している。このセル構造では、移動局はこれらの１９個の基地局と通信することができ、現在サービス中の基地局としてこれらの１９個の基地局のうちの１つのみと選択的に通信でき、ハンドオフ及び他の動作のために他の基地局を監視することができる。図４Ｄに示されている異なる基地局のグループ化に基づいて、図３のＡに示されているような共通のプリアンブルシンボル310、または図４Ａに示されているような共通のポストアンブルシンボル412、または図４Ｃに示されているような共通のプリアンブルシンボル452は長い及び短いプリアンブルまたはポストアンブルセクションを含むように設計されることができる。それぞれ長い及び短いプリアンブルまたはポストアンブルセクションは、時間及び周波数における同期を可能にするために２以上の同一のセグメントを有する時間における反復パターンを有するように設計されることができる。

図５Ａと図５Ｂは、各ダウンリンクサブフレームに付加されている長い及び短いプリアンブルの１例を示している。長い及び短いポストアンブルも同様に構成されることができる。図５Ａは、第１のセクションが共通の短いプリアンブル514のＩＦＦＴを有することを示している。この短いプリアンブルは時間的に４の反復パターンと、セクション１の短いプリアンブル514のＩＦＦＴの最後の部分516のコピーであるＣＰ512とを含んでいる。この例の第２のセクションは共通の長いプリアンブル520のＩＦＦＴを有し、それは時間的に２の反復パターンを有する。共通の長いプリアンブル520の２反復の時間期間は短いプリアンブル514の４反復の時間期間と同じである。図５Ａに示されている共通のプリアンブルまたはポストアンブルのＯＦＤＭシンボル時間期間は通常のＯＦＤＭシンボル時間期間と同じである。セクション１では、ただ１つの共通の短いプリアンブルＰＮシーケンスが全ての基地局に対して必要とされる。

式（１）は２つの方法で形成されることのできる時間における反復を有するプリアンブルシンボルを示唆している。１つの方法は図５Ｂに示されているように、最初に、間のサブキャリアをゼロに設定しながらプリアンブルシンボルをインターレースされたパターンで周波数サブキャリアに割当て、その後、拡大されたＦＦＴサイズでＩＦＦＴを行うことである。他の方法は、最初に、ゼロのサブキャリアでインターレースせずに、デシメートされたＦＦＴサイズを使用してプリアンブルシーケンスのＩＦＦＴを行い、その後時間的にＩＦＦＴの出力を反復することである。これらの２つの方法は数学的に等しい。図５Ａは第２の方法を可視化するための説明図である。

この新しい共通のプリアンブルまたはポストアンブルシンボル構造により、短いプリアンブルセクション内の反復特性は自己相関によってシンボル時間を検出するために使用されることができる。反復された短いプリアンブルパターンはまた周波数オフセットの評価に使用されることができる。共通のプリアンブルまたはポストアンブルシンボル時間が検出され、周波数オフセットが補正された後、ＭＳＳ受信機は共通の長いプリアンブルまたはポストアンブルセクションの処理を開始できる。

このようにして共通の長いプリアンブルまたはポストアンプルは１以上の機能に対して使用されることができる。例えば、長いプリアンブルまたはポストアンプルはさらに正確なシンボルタイミングを実現するために使用されることができる。時間的に長い長さを有する共通の長いプリアンブルセクションの特別な構造はさらに大きいタイミングエラーを許容するために使用されることができる。それ故、共通の長いプリアンブルセクションはさらに良好なタイミング及び周波数同期を実現するために、長いプリアンブルまたはポストアンブル相関プロセスを通してチャンネルプロフィールを計算するために使用されることができる。別の例では、長いプリアンブルまたはポストアンブルは、時間的にさらに延長した長さを有する付加的な情報を伝送するために使用されることができ、その情報は短いプリアンブルまたはポストアンブルに含めることが困難である可能性がある。ここで説明する特別な例では、共通の長いプリアンブルまたはポストアンブルセクションは、レガシーセル特定プリアンブルシンボル320、410、450にわたって検出するための候補セル特定プリアンブルシーケンスの数を減少するために移動局により使用されるグループＩＤシーケンスを伝送するために使用される。

長いプリアンブルまたはポストアンブル中のグループＩＤシーケンスを使用する１例が図５Ａと図５Ｂに示されており、ここでは長い及び短いプリアンブルの両者を有する付加的なＯＦＤＭシンボルは、図３のＡと図４Ｃのようなプリアンブルとしてレガシーセル特定プリアンブルシーケンスシンボルと共にサブフレーム中に含まれている。同様に、長い及び短いポストアンブルの両者を有する付加的なＯＦＤＭシンボルは、図４Ａのようなポストアンブルとしてサブフレーム中に含まれることができる。

図５Ａと図５Ｂのプリアンブルの例を参照すると、前述の表１に示されているようにセル特定プリアンブルシーケンスは最初に、例えば８グループ等の幾つかのグループに分割される。図４Ｄはこのようなグループ割当ての１例を示している。各グループは特有の長いプリアンブルシーケンスにより識別され、それはレガシーセル特定プリアンブルに対するグループＩＤとして扱われることができる。この例では、８つの異なるグループでは全部で８つの長いプリアンブルシーケンスが存在している。各ＢＳはその長いプリアンブル520のＩＦＦＴの反復を、図５Ｂに示されているように共通のプリアンブルの第２のセクション中のレガシープリアンブルグループＩＤとして送信する。したがって、特定のグループの基地局に対しては、長いプリアンブルが共通である。長いプリアンブルは、グループＩＤのシーケンスにおいて相違するために、異なるグループでは異なっている。ＭＳＳは、可能な長いプリアンブルシーケンスの数がさらに少なく（８のみ）、さらにプリアンブルの長さが短い（レガシープリアンブル長さの１／４のみ）ために、非常に複雑性を少なくして、このグループＩＤを検出することができる。ＭＳＳがプリアンブルグループＩＤを知ると、ＭＳＳは受信されたレガシーセル特定プリアンブルシンボルにわたって、その識別されたグループ内で可能なセル特定プリアンブルシーケンスの検索を開始することができる。この例では、各グループ中の可能なセル特定プリアンブルシーケンスの数は、セル特定プリアンブルシーケンスの総数の１／８に過ぎず、これはグループ区分がない場合の１１４の代わりに、１５または１６である。

動作において、移動局は最初に、ＣＰ512と短いプリアンブル514を処理して、時間及び周波数において初期的な同期を設定する。次に、長いプリアンブル520が（１）時間及び周波数における微細な同期と、（２）受信されたサブフレームのグループの識別のために移動局により処理される。グループの識別は、受信された長いプリアンブル512と既知のグループ識別シーケンスとの間の相関により行われることができる。グループが選択された後、移動局は受信されたサブフレーム中の受信されたレガシーセル特定プリアンブルシーケンスと、識別されたグループ内のレガシーセル特定プリアンブルシーケンスとを相関するように進行する。したがって、受信されたレガシーセル特定プリアンブルシーケンスと識別されたグループ外のレガシーセル特定プリアンブルシーケンスとの自己相関は移動局によって行われない。このことは移動局における各サブフレームの処理時間を減少させる。

別の構造では、長いプリアンブル及び短いプリアンブルは異なるＯＦＤＭシンボル中に置かれることができる。各短いプリアンブルは依然として各長いプリアンブルよりも短いが、長いプリアンブル及び短いプリアンブルの両者が共通のＯＦＤＭシンボル内に位置される図５Ａの設計では短いプリアンブルよりも時間的に長い可能性がある。このようにして、別々のＯＦＤＭシンボル中の短いプリアンブルは、長いプリアンブルが以下の例のサブグループＩＤシーケンスを含みながら、例えばグループＩＤシーケンスのような正に共通のシーケンス以外の付加的な情報を含めるのに十分な長さであることができる。

図６Ａおよび６Ｂは多数の同一のプリアンブル602と、時間的に先頭の短いプリアンブルの前の１つのＣＰとを有する短いプリアンブルＯＦＤＭシンボルの１例と、多数の長いプリアンブル604と、時間的に先頭の長いプリアンブルの前の１つのＣＰとを有する別々の長いプリアンブルＯＦＤＭシンボルの１例をそれぞれ示している。短いおよび長いプリアンブルシンボルは単一のサブフレームまたは２つの異なる隣接するサブフレームで使用するように設計されている。別々のＯＦＤＭシンボルにおける共通の短いプリアンブルシーケンスおよび共通の長いプリアンブルシーケンスのこの使用は、さらにセル探索速度とその他のセル探索の局面を強化できる。図６Ａでは、共通の短いプリアンブルは短いプリアンブル602のＩＦＦＴの８つの反復と１つのＣＰである。図６Ｂでは、共通の長いプリアンブルまたは長いポストアンブルシンボルは長いプリアンブル604のＩＦＦＴの４つの反復と１つのＣＰである。短い及び長いプリアンブルのこのような別々のＯＦＤＭシンボルは種々の構成で、ダウンリンクサブフレームを構成するために使用されることができる。短い及び長いプリアンブルの別々のＯＦＤＭシンボルに基づいたダウンリンクサブフレームの例をそれぞれ図６Ｃ乃至６Ｈを参照して説明する。

図６Ｃは、共通の短いプリアンブルシンボル610と共通の長いプリアンブルシンボル614がそれぞれ交互のダウンリンクサブフレームでレガシープリアンブルシンボル612と616の前に挿入されているダウンリンクサブフレームを示している。第１に、レガシーセル特定プリアンブルシーケンスは前述の表１に示されているように、４つの異なるグループに分割されている。各グループは特有の短いプリアンブルＰＮシーケンスで識別されることができる。この短いプリアンブルＰＮシーケンスは、グループ内のレガシーセル特定プリアンブルに対するグループＩＤを表すために使用されることができる。各プリアンブルグループはさらに８つの異なるサブグループに分割され、各サブグループは特有の長いプリアンブルＰＮシーケンスによって識別されることができる。この長いプリアンブルＰＮシーケンスはレガシーセル特定プリアンブルに対するサブグループＩＤを表すために使用されることができる。この例示的なグループ及びサブグループ方式では、全部で８つの長いプリアンブルＰＮシーケンスが存在する。全てのＭＳＳは予め定められた標準化されたデフォルトによって短い及び長いプリアンブルＰＮシーケンスを認知しており、例えば周波数における８つの長いプリアンブルシーケンスは、そのＩＦＦＴが時間における反復パターンに適合するために必要であるならば、末尾から切り詰められた、表１からの第１の８つのレガシーＰＮシーケンスであってもよい。４つの短いプリアンブルＰＮシーケンスは類似の方法で標準化されることができる。

特別な例として、表１でインデックスｉを有するセル特定プリアンブルのグループＩＤ PreambleGroupID_iと、サブグループＩＤ PreambleSubGroupID_iは以下のように、その対応するＩＤcell_iに関連されることができる。

ここで［ ］は整数の演算子を表し、ｍｏｄ［ ］はモジュール演算子を表している。各グループＩＤに関連されるレガシーセル特定プリアンブルシーケンスは３１または３２個存在する。同じＩＤｃｅｌｌ番号を共有するセル特定プリアンブルシーケンスは同じグループの同じサブグループ中にある。各サブグループＩＤはグループＩＤが知られていないならば、１５または１６個のレガシーセル特定プリアンブルＰＮシーケンスに関連されることができる。グループＩＤも知られているならば、各サブグループＩＤは３または４個のレガシーセル特定プリアンブルＰＮシーケンスに関連されることができる。

共通の短い及び長いプリアンブルの検出後、ＩＤｃｅｌｌ番号は共通の短い及び長いプリアンブルが表すＩＤ番号の組合せにより得られることができる。例えば、０から３の数であってもよいＩＤｃｅｌｌの２つの上位桁ビット（ＭＳＢ）の値は、共通の短いプリアンブルＰＮシーケンスの検出から知られたグループＩＤである。０から７の数であり得る残りの３つの下位桁ビット（ＬＳＢ）の値は、長いプリアンブルＰＮシーケンスの検出から知られたサブグループＩＤである。

図６Ｃで示されている例では、ＢＳは偶数のサブフレーム毎にレガシーセル特定プリアンブルに対するグループＩＤとしてその短いプリアンブルを送信する。ＭＳＳは、可能な短いプリアンブルシーケンスがさらに少数であり（４のみ）、またプリアンブルの長さが短い（レガシープリアンブル長さの１／８のみ）ために、非常に複雑性を少ない状態で、このグループＩＤを検出できる。ＭＳＳがプリアンブルグループＩＤを得ると、これはレガシーセル特定プリアンブルシンボルにわたって、その特定のグループ内の可能なセル特定プリアンブルシーケンスの検索を開始できる。各グループ中の可能なセル特定プリアンブルシーケンス数はセル特定プリアンブルシーケンスの総数の１／４に過ぎない。さらに、ＢＳは奇数のサブフレーム毎にレガシーセル特定プリアンブルに対してグループＩＤとしてその長いプリアンブルを送信する。ＭＳＳは、可能な長いプリアンブルシーケンスの数がさらに少なく（８のみ）、またプリアンブルの長さが短い（レガシープリアンブル長さの１／４のみ）ために、非常に複雑性が少なくて、このグループＩＤを検出できる。

この特定の状態下で、セル特定プリアンブルシーケンスの候補を識別するシナリオが２つ存在することができる。

１．ＭＳＳが既に先のサブフレームからグループＩＤを獲得しているならば、ＭＳＳが長いプリアンブル相関によってレガシープリアンブルサブグループＩＤを知ると、ＭＳＳは直ちにＩＤｃｅｌｌ番号を知る。ＭＳＳはレガシーセル特定プリアンブルシンボルにわたって特定のＩＤｃｅｌｌを有する可能なセル特定プリアンブルシーケンスの検索を開始する。各グループ中の可能なセル特定プリアンブルシーケンスの数はセル特定プリアンブルシーケンスの総数の１／３２に過ぎず、それは３または４である。

２．ＭＳＳがグループＩＤを知らずに、長いプリアンブル相関を通してサブグループＩＤの獲得に成功することができるならば、ＭＳＳはセル特定プリアンブルシーケンスの候補が４つのグループのうちのいずれかの特定のグループに存在する可能性があることを知る。それ故、ＭＳＳはレガシーセル特定プリアンブルシンボルにわたって４つの全てのグループの特定のサブグループ内での可能なセル特定プリアンブルシーケンスの検索を開始できる。セル特定プリアンブルシーケンスの候補の総数はセル特定プリアンブルシーケンスの総数の１／８であり、これは１５または１６である。

さらに、共通の短い及び長いプリアンブルシーケンスによって、シーケンスの自己相関特性を使用することによって、移動局でシンボル時間を検出することは比較的容易に可能である。短いプリアンブルパターンの反復はまた周波数オフセットを評価するために使用され、これはＣＰをベースとする方法よりも良好な性能を有するであろう。ＭＳＳ受信機はさらに、長いプリアンブル相関プロセスを行い、それによって良好なタイミング及び周波数同期を実現し、検索のための候補セル特定プリアンブルシーケンスの数を減少させる。

図６Ｄは、２つの隣接するサブフレームで別々に長い及び短いプリアンブルシンボルを使用する別の使用例を示している。この例では、共通の短いプリアンブルシンボル622と共通の長いプリアンブルシンボル626は、共通のプリアンブルシンボル622と共通の長いプリアンブルシンボル626がそれぞれレガシーセル特定プリアンブル620と624の後に位置される点を除いて、それぞれ図６Ａと６Ｂで示されているものと同じである。このシンボルの配置では、共通の短いプリアンブルシンボル622または共通の長いプリアンブルシンボル626がサブフレーム毎に必要とされないならば、レガシーセル特定プリアンブル620と624は常に各サブフレームの第１のＯＦＤＭシンボルである。結果として、図４Ｂ対図３のＢに示されている理由と類似の理由で、ＭＳＳ受信機のハードウェアおよび／またはソフトウェアは簡単にされる。

構造の複雑性を減少するという同じ理由で、図６Ｅは別の代わりの構成の実施例を示しており、ここでは共通の短いポストアンブルシンボル632と共通の長いポストアンブルシンボル636とは、この共通の短いポストアンブルシンボル632と共通の長いポストアンブルシンボル636がそれぞれ２つの異なるダウンリンクサブフレームの末尾に位置され、それによってレガシーセル特定プリアンブル（630と634）は各サブフレームの第１のＯＦＤＭとしての状態を維持する点を除いて、それぞれ図６Ａと図６Ｂに示されている共通の短いおよび長いプリアンブルと同じである。

図６Ｆは、１つのサブフレーム内で長い及び短いプリアンブルシンボルを使用する１例を示している。共通の短いプリアンブルシンボル640と共通の長いプリアンブルシンボル642はそれぞれ図６Ａおよび図６Ｂで示されているものと同じであり、共通の短いプリアンブルシンボル640と共通の長いプリアンブルシンボル642は同じダウンリンクサブフレーム中のレガシーセル特定プリアンブルシンボル644の前に挿入される。

図６Ｇは、１つのサブフレーム内で長い及び短いプリアンブルシンボルを使用する別の例を示している。共通の短いポストアンブルシンボル652と共通の長いポストアンブルシンボル654はそれぞれ図６Ａおよび図６Ｂで示されているものと同じである。共通の短いプリアンブルシンボル652と共通の長いプリアンブルシンボル654はレガシーセル特定プリアンブルシンボル650の後に位置され、それによって、レガシーセル特定プリアンブルシンボル650は、共通の短いプリアンブルシンボル652と共通の長いプリアンブルシンボル654がどのように頻繁に挿入されても、各ダウンリンクサブフレームの第１のＯＦＤＭシンボルとしての状態を維持し、それ故、ＭＳＳ受信機の構造を簡単にする。

図６Ｈは、１つのサブフレームの構成内で長い及び短いプリアンブルシンボルを使用するさらに別の例を示している。共通の短いポストアンブルシンボル662と共通の長いポストアンブルシンボル664は図６Ａおよび図６Ｂで示されている共通の短いおよび長いプリアンブルと同じである。共通の短いポストアンブルシンボル662と共通の長いポストアンブルシンボル664はダウンリンクサブフレームの末尾に位置され、それによって、レガシーセル特定プリアンブルシンボル660は、各ダウンリンクサブフレームの第１のＯＦＤＭシンボルとしての状態を維持し、それ故、ＭＳＳ受信機の構造を簡単にする。

前述の長い及び短いプリアンブルはまたＭＩＭＯ（多入力多出力）アンテナ技術で可能なＢＳをサポートするために使用されることができる。ＭＩＭＯアンテナ技術は送信機、例えば基地局で２以上の送信アンテナを使用し、それによってマルチパスフェーディングを含めた種々の要素による信号のフェーディングを緩和するために空間−時間コード化（ＳＴＣ）に基づいた（しばしば“送信ダイバーシティ”と呼ばれる）送信ダイバーシティを実行する。

幾つかの構成では、共通の短い及び長いプリアンブルＰＮシーケンスは、図７Ａ、７Ｂ、７Ｃに示されているように、サブシーケンスに分割されることができる。各短いプリアンブルＰＮシーケンスは２つのサブシーケンスを有し、各長いプリアンブルＰＮシーケンスは以下のようなサブキャリア割当てを有する４つのサブシーケンスを有している。
ShortPreambleCarrierSet_i＝ｉ＋２ｋ （４）
LongPreambleCarrierSet_j＝ｊ＋４ｋ （５）
ここで、ｉ＝０、１は短いプリアンブルキャリアセットの数であり、ｊ＝１、２、３は長いプリアンブルキャリアセットの数であり、ｋは動作しているＰＮシーケンスビットインデックス０、１、２、３、４、…である。表２は４つまでのアンテナをサポートするＭＩＭＯ能力を有する共通の短いおよび長いプリアンブルのキャリアセット割当ての例を列挙している。

図７Ａは、表２に列挙されているような２個のアンテナ構造の場合の短いプリアンブルビットとサブキャリア割当ての１例を可視化している。短いプリアンブルの偶数のビットからなる短いプリアンブルの１つのサブシーケンスは（図５Ｂに示されているサブキャリアの全セットと比較して）サブキャリアの１／２セットに割当てられ、その後、間のサブキャリアはゼロに設定され、それからＩＦＦＴが行われ、ＣＰが付加され、結果的な波形がアンテナ１で送信される。他方で、短いプリアンブルの奇数のビットからなる他のサブシーケンスはサブキャリアの他方の半分のセットに割当てられ、その後、間のサブキャリアはゼロに設定され、ＩＦＦＴが行われ、ＣＰが付加され、結果的な波形がアンテナ２で送信される。ＭＳＳはアンテナ１と２から混合した短いプリアンブル信号を受信する。ＦＦＴ演算後、ＭＭＳ受信機はグループＩＤを見つけ出すために相関プロセスのための全体的な短いプリアンブルシーケンスを使用することができる。

図７Ｂは、表２に列挙されているように２個のアンテナ構造の場合の長いプリアンブルビットとサブキャリア割当ての１例を可視化している。長いプリアンブルの奇数のビットからなる長いプリアンブルの４つのサブシーケンスのうちの２つは、サブキャリアの１／２セットに割当てられ、その後、間のサブキャリアはゼロに設定され、ＩＦＦＴが行われ、ＣＰが付加され、結果的な波形がアンテナ１で送信される。他方で、長いプリアンブルの偶数のビットからなる他の２つのサブシーケンスはサブキャリアの他方の半分のセットに割当てられ、その後、間のサブキャリアはゼロに設定され、ＩＦＦＴが行われ、ＣＰが付加され、結果的な波形がアンテナ２で送信される。ＦＦＴ演算後、ＭＭＳ受信機はサブグループＩＤを見つけ出すために相関プロセスのための全体的な長いプリアンブルシーケンスを使用することができる。その後、ＭＳＳは検出されたグループＩＤとサブグループＩＤが与えられた限定された数の可能な候補のレガシーセル特定プリアンブルを検出することができる。

図７Ｃは、表２に列挙されているように３個のアンテナ構造の場合の長いプリアンブルビットとサブキャリア割当ての１例を可視化している。長いプリアンブルの偶数のビットからなる長いプリアンブルの４つのサブシーケンスのうちの２つはサブキャリアの１／２セットに割当てられ、その後、間のサブキャリアはゼロに設定され、ＩＦＦＴが行われ、それからＣＰが付加され、結果的な波形がアンテナ３で送信される。他方で、２つの残りのサブシーケンスの一方はサブキャリアの２つの残りの１／４セットの一方に割当てられ、その後、間のサブキャリアはゼロに設定され、それからＩＦＦＴが行われ、ＣＰが付加され、結果的な波形がアンテナ１で送信される。類似のプロセスがアンテナ２で使用される。

表２で示されているように、周波数ダイバーシティを探索するために可能な限り多く、同じアンテナで短い及び長いプリアンブルのサブシーケンスに対する異なるサブキャリアを使用するように試みる。

構造では、前述の技術及びそれらの変形はコンピュータソフトウェアの命令またはファームウェアの命令として実行されることができる。このような命令は１以上のマシンの読取可能な記憶媒体を有する物体に記憶されるか、１以上のコンピュータに接続された１以上のマシンの読取可能な記憶装置に記憶されることができる。動作において、命令はマシンに前述したような機能及び動作を行わせるために例えば１以上のコンピュータプロセッサによって実行される。例えば、ダウンリンクサブフレームを発生する技術は基地局に記憶されているコンピュータ命令または基地局を制御する制御モジュールとして構成されることができる。ダウンリンクサブフレームを処理する技術は、移動局に記憶されているコンバータ命令として実行されることができる。

数個の例についてのみ説明した。しかしながら他の構成及び改善をここで説明し示した技術に基づいて行うことができる。

Claims (32)

1. 複数の基地局であって、当該基地局と関連付けられたそれぞれのセルにおける移動局に対して無線通信を提供する、複数の基地局と、
   セル識別シーケンスを基地局から移動局へのダウンリンク信号のダウンリンクサブフレーム毎の時間的にプリアンブルの先頭のシンボルとして、および少なくともそのプリアンブルの一部分として、セル識別シーケンスを使用する１つ以上のプロセッサと、を有し、
   前記セル識別シーケンスはセル識別シーケンスのセットのうちの１つであり、基地局と、基地局のセルセクタを識別するように指定されており、
   少なくとも１つのデータシンボルが、ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレーム毎において、セル識別シーケンスの時間的に後続して含まれ、
   ダウンリンク信号のＬ個のサブフレーム毎に、時間的にセル識別シーケンスに後続して、シンボルが、時間的に逐次的に配置されるシーケンスの複数のコピーを有するように含まれ、
   Ｌは０よりも大きい整数であり、シーケンスは移動局が通信することのできる基地局の少なくとも一部に共通している、ＯＦＤＭ無線通信システム。
2. 移動局を、基地局から受信したダウンリンク信号を検出するように制御する、１つ以上のプロセッサと、
   前記移動局を、シーケンスに基づいて、時間及び周波数において同期を行うように制御する、前記１つ以上のプロセッサ内における機構と、
   前記移動局を、セル識別シーケンサと、セル識別シーケンスのセットとの間の相関を行って、セルセクタと基地局を識別するように制御する、前記１つ以上プロセッサ内における機構と、を有し、
   前記ダウンリンク信号は、時間的にダウンリンクサブフレーム毎のプリアンブルの先頭のシンボルとし、およびそのプリアンブルの少なくとも一部としているセル識別シーケンスと、ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレーム毎に、時間的にセル識別シーケンスの後続した少なくとも１つのデータシンボルと、ダウンリンク信号のＬ個のサブフレーム毎に、時間的にセル識別シーケンスに後続した、時間的に逐次的に位置されている複数のシーケンスのコピーを有するシンボルと、を有し、
   Ｌは０よりも大きい整数であり、シーケンスは移動局が通信することのできる基地局の少なくとも一部に共通しており、
   前記セル識別シーケンスは、セル識別シーケンスのセットの１つであり、基地局と基地局のセルセクタを識別するように指定されている、ＯＦＤＭ無線通信移動局。
3. 直交周波数分割多重に基づく無線通信方法であって、
   セル識別シーケンスを提供して、固有シーケンスのセットから、基地局と、１以上の移動局に対する基地局のセルセクタを特定するステップであって、前記固有シーケンスのセットは２つ以上の固有のグループに分割されており、各固有のグループは２つ以上のサブグループで構成されている、ステップと、
   前記セル識別シーケンスに基づいて、グループ識別シーケンスを提供して、前記２以上の固有のグループのうちで固有グループを特定するステップと、
   前記セル識別シーケンスに基づいて、サブグループ識別シーケンスを提供し、前記固有のグループのサブグループを特定するステップと、
   １以上の直交周波数分割多重副搬送波を介して、ダウンリンク信号で基地局から移動局に、前記セル識別シーケンス、前記グループ識別シーケンス、及び前記サブグループ識別シーケンスを示す情報を送信するステップと、を有し、
   前記情報を送信するステップは、（i）時間におけるダウンリンクサブフレーム毎のプリアンブルのシンボルとして、および少なくともそのプリアンブルの一部分として、セル識別シーケンスを使用するステップと、（ii）前記ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレーム毎に、時間的にセル識別シーケンスに後続して、少なくとも１つのデータシンボルを含めるステップと、（iii）前記グループ識別シーケンスに基づいて、前記ダウンリンク信号の１つ以上のダウンリンクサブフレームに、１以上のシンボルを含めるステップと、（iv）前記サブグループ識別シーケンスに基づいて、前記ダウンリンク信号の１以上のダウンリンクサブフレームに、１以上のシンボルを含めるステップと、を含む、方法。
4. 請求項３において、さらに、
   前記セル識別シーケンスに基づいて、第１のシンボルを発生させるステップと、
   前記グループ識別シーケンス及び前記サブグループ識別シーケンスに基づいて、第２のシンボルを発生させるステップと、を有し、
   前記情報を送信するステップでは、前記第１及び第２のシンボルを送信する、方法。
5. 請求項４において、
   前記情報を送信するステップでは、ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレームで前記第２のシンボルを送信する前に、前記第１のシンボルを送信する、方法。
6. 請求項５において、
   前記情報を送信するステップは、前記ダウンリンクサブフレームで前記第１のシンボルと前記第２のシンボルを送信する間に、１以上のシンボルを送信する、方法。
7. 請求項４において、
   前記情報を送信するステップでは、前記ダウンリンクサブフレームで前記第１のシンボルを送信する前に、前記第２のシンボルを送信する、方法。
8. 請求項４において、
   前記第２のシンボルを発生させるステップは、前記第２のシンボルに、前記グループ識別シーケンスの複数のコピーと、前記サブグループ識別シーケンスの複数のコピーと、を含めるステップを含む、方法。
9. 請求項３において、さらに、
   前記セル識別シーケンスに基づいて、識別シンボルを発生させるステップと、
   前記グループ識別シーケンスの複数のコピーを用いて、ショートシンボルを発生させるステップと、
   前記サブグループ識別シーケンスの複数のコピーを用いて、ロングシンボルを発生させるステップと、を有し、
   前記情報を送信するステップでは、前記識別シンボル、前記ショートシンボル、及び前記ロングシンボルを送信する、方法。
10. 請求項９において、
    前記情報を送信するステップは、ダウンリンク信号の第１のダウンリンクサブフレームで前記ショートシンボルを送信するステップと、前記ダウンリンク信号の第２のダウンリンクで前記ロングシンボルを送信するステップと、を含む、方法。
11. 請求項９において、
    前記情報を送信するステップでは、ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレームで、前記識別シンボル、前記ショートシンボル、及び前記ロングシンボルを送信する、方法。
12. 請求項３において、
    前記情報を送信するステップは、第１のアンテナで前記グループ識別シーケンスの第１の部分を示す情報を送信するステップと、第２のアンテナで前記グループ識別シーケンスの第２の部分を示す情報を送信するステップと、を含む、方法。
13. 直交周波数分割多重に基づく無線通信のためのシステムであって、
    ダウンリンク信号を送信するように構成された基地局と、前記ダウンリンク信号を受信するように構成された移動局と、を有し、
    前記基地局は、（i）セル識別シーケンスを用いて、２つ以上の固有のグループに分割されており、各固有のグループが２つ以上のサブグループで構成されている固有シーケンスのセットから、基地局と１以上の移動局に対する基地局のセルセクタを特定し、（ii）前記セル識別シーケンスに基づいて、グループ識別シーケンスを用いて、前記２以上の固有のグループのうちで固有グループを特定し、（iii）前記セル識別シーケンスに基づいて、サブグループ識別シーケンスを用いて、前記固有のグループのサブグループを特定し、（iv）１以上の直交周波数分割多重副搬送波を介して、ダウンリンク信号で、前記セル識別シーケンス、前記グループ識別シーケンス、及び前記サブグループ識別シーケンスを有する情報を送信し、（v）時間におけるダウンリンクサブフレーム毎のプリアンブルのシンボルとして、および少なくともそのプリアンブルの一部分として、セル識別シーケンスを使用し、（vi）前記ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレーム毎に、時間的にセル識別シーケンスの時間的に後続して、少なくとも１つのデータシンボルを含め、（vii）前記グループ識別シーケンスに基づいて、前記ダウンリンク信号の１つ以上のダウンリンクサブフレームに、１以上のシンボルを含め、（viii）前記サブグループ識別シーケンスに基づいて、前記ダウンリンク信号の１以上のダウンリンクサブフレームに、１以上のシンボルを含める、ように構成され、
    前記移動局は、時間及び周波数において信号同期のために前記グループ識別シーケンスを用い、前記ダウンリンク信号の一部に相関を行い、前記グループ識別シーケンス及び前記サブグループ識別シーケンスを用いて前記固有シーケンスのセットからセル識別シーケンス候補を特定することにより、前記セル識別シーケンスを確定するように構成されている、システム。
14. 請求項１３において、
    前記基地局は、さらに、前記セル識別シーケンスに基づいて第１のシンボルを発生させ、前記グループ識別シーケンス及び前記サブグループ識別シーケンスに基づいて第２のシンボルを発生させるように構成され、
    前記基地局は、前記第１及び第２のシンボルを送信する、システム。
15. 請求項１４において、
    前記基地局は、前記ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレームで前記第２のシンボルを送信する前に、前記第１のシンボルを送信する、システム。
16. 請求項１５において、
    前記基地局は、前記ダウンリンクサブフレームで前記第１のシンボルと前記第２のシンボルを送信する間に、１以上のシンボルを送信する、システム。
17. 請求項１４において、
    前記基地局は、前記ダウンリンクサブフレームで前記第１のシンボルを送信する前に、前記第２のシンボルを送信する、システム。
18. 請求項１４において、
    前記基地局は、前記第２のシンボルを発生させる際に、前記第２のシンボルに、前記グループ識別シーケンスの複数のコピーと、前記サブグループ識別シーケンスの複数のコピーと、を含めるステップを含む、システム。
19. 請求項１３において、
    前記基地局は、さらに、前記セル識別シーケンスに基づいて、識別シンボルを発生させ、前記グループ識別シーケンスの複数のコピーを用いて、ショートシンボルを発生させ、前記サブグループ識別シーケンスの複数のコピーを用いて、ロングシンボルを発生させるように構成され、
    前記基地局は、前記情報を送信する際に、前記識別シンボル、前記ショートシンボル、及び前記ロングシンボルを送信する、システム。
20. 請求項１９において、
    前記基地局は、前記情報を送信する際に、前記ダウンリンク信号の第１のダウンリンクサブフレームで前記ショートシンボルを送信し、前記ダウンリンク信号の第２のダウンリンクで前記ロングシンボルを送信する、システム。
21. 請求項１９において、
    前記基地局は、前記情報を送信する際に、前記ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレームで、前記識別シンボル、前記ショートシンボル、及び前記ロングシンボルを送信する、システム。
22. 請求項１３において、
    前記基地局は、第１及び第２のアンテナを有し、
    前記基地局は、前記第１のアンテナで前記グループ識別シーケンスの第１の部分を示す情報を送信し、前記第２のアンテナで前記グループ識別シーケンスの第２の部分を示す情報を送信するように構成されている、システム。
23. 直交周波数分割多重に基づく無線通信のための装置であって、
    情報を移動局に送信するための回路と、
    処理を実行するための回路と、を有し、
    前記処理は、
    セル識別シーケンスを用い、固有シーケンスのセットから、基地局と、１以上の移動局に対する基地局のセルセクタを特定する処理であって、前記固有シーケンスのセットは２つ以上の固有のグループに分割されており、各固有のグループは２つ以上のサブグループで構成されている、処理と、
    前記セル識別シーケンスに基づいて、グループ識別シーケンスを用いて、前記２以上の固有のグループのうちで固有グループを特定する処理と、
    前記セル識別シーケンスに基づいて、サブグループ識別シーケンスを用いて、前記固有のグループのサブグループを特定する処理と、
    １以上の直交周波数分割多重副搬送波を介して、ダウンリンク信号で基地局から移動局に、前記セル識別シーケンス、前記グループ識別シーケンス、及び前記サブグループ識別シーケンスを有する情報を送信する処理と、を含み、
    前記情報を送信する処理は、（i）時間におけるダウンリンクサブフレーム毎のプリアンブルのシンボルとして、および少なくともそのプリアンブルの一部分として、セル識別シーケンスを使用することと、（ii）前記ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレーム毎に、時間的にセル識別シーケンスの時間的に後続して、少なくとも１つのデータシンボルを含めることと、（iii）前記グループ識別シーケンスに基づいて、前記ダウンリンク信号の１つ以上のダウンリンクサブフレームに、１以上のシンボルを含めることと、（iv）前記サブグループ識別シーケンスに基づいて、前記ダウンリンク信号の１以上のダウンリンクサブフレームに、１以上のシンボルを含めることと、を含む、装置。
24. 請求項２３において、
    前記処理は、さらに、前記セル識別シーケンスに基づいて、第１のシンボルを発生させる処理と、前記グループ識別シーケンス及び前記サブグループ識別シーケンスに基づいて、第２のシンボルを発生させる処理と、を含み、
    前記情報を送信する処理は、前記第１及び第２のシンボルを送信することを含む、装置。
25. 請求項２４において、
    前記情報を送信する処理は、前記ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレームで前記第２のシンボルを送信する前に、前記第１のシンボルを送信する、装置。
26. 請求項２５において、
    前記情報を送信する処理は、前記ダウンリンクサブフレームで前記第１のシンボルと前記第２のシンボルを送信する間に、１以上のシンボルを送信する、装置。
27. 請求項２４において、
    前記情報を送信する処理は、前記ダウンリンクサブフレームで前記第１のシンボルを送信する前に、前記第２のシンボルを送信する、装置。
28. 請求項２４において、
    前記第２のシンボルを発生させる処理は、前記第２のシンボルに、前記グループ識別シーケンスの複数のコピーと、前記サブグループ識別シーケンスの複数のコピーと、を含める処理である、装置。
29. 請求項２３において、
    前記処理は、さらに、
    前記セル識別シーケンスに基づいて、識別シンボルを発生させる処理と、
    前記グループ識別シーケンスの複数のコピーを用いて、ショートシンボルを発生させる処理と、
    前記サブグループ識別シーケンスの複数のコピーを用いて、ロングシンボルを発生させる処理と、を含み、
    前記情報を送信する処理は、前記識別シンボル、前記ショートシンボル、及び前記ロングシンボルを送信する処理である、装置。
30. 請求項２９において、
    前記情報を送信する処理は、前記ダウンリンク信号の第１のダウンリンクサブフレームで前記ショートシンボルを送信する処理と、前記ダウンリンク信号の第２のダウンリンクで前記ロングシンボルを送信する処理と、を含む、装置。
31. 請求項２９において、
    前記情報を送信する処理は、前記ダウンリンク信号のダウンリンクサブフレームで、前記識別シンボル、前記ショートシンボル、及び前記ロングシンボルを送信する処理である、装置。
32. 請求項２３において、
    前記情報を送信する処理は、第１のアンテナで前記グループ識別シーケンスの第１の部分を示す情報を送信する処理と、第２のアンテナで前記グループ識別シーケンスの第２の部分を示す情報を送信する処理と、を含む、装置。

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