WO2010087331A1 - 無線通信装置 - Google Patents

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WO2010087331A1
WO2010087331A1 PCT/JP2010/050964 JP2010050964W WO2010087331A1 WO 2010087331 A1 WO2010087331 A1 WO 2010087331A1 JP 2010050964 W JP2010050964 W JP 2010050964W WO 2010087331 A1 WO2010087331 A1 WO 2010087331A1
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broadcast channel
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data
frame
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連 佐方
典孝 出口
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H04W72/1273—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows of downlink data flows
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A) or DMT
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    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/30—Resource management for broadcast services

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication device.
  • a broadcast channel for broadcasting base station information and communication parameters is transmitted in one communication band transmitted by the base station.
  • the broadcast channel is transmitted after being made redundant so that even a terminal far from the base station can receive the broadcast channel.
  • a method is known in which a base station divides error-correction-coded broadcast data into four to generate four broadcast channels, and repeatedly transmits four broadcast channels one by one using four temporally continuous frames.
  • the terminal receives four broadcast channels, there are cases where reception starts from a broadcast channel in the middle. Therefore, the terminal searches for a pattern (arrangement order) that can be received correctly while rearranging the order, and acquires broadcast data. Further, the terminal detects the position of the first broadcast channel among the four broadcast channels, thereby establishing synchronization of the broadcast channel cycle with the base station.
  • Non-Patent Document 2 A technique for improving throughput by giving a terminal a function of receiving a plurality of communication bands is known (see, for example, Non-Patent Document 2).
  • the base station In order for one band terminal to receive broadcast data, the same broadcast channel is assigned to each of a plurality of communication bands in one frame, and a plurality of broadcast channels are repeatedly transmitted one by one.
  • the multi-band terminal has to receive the broadcast channel for 4 frames, and there is a problem that the throughput is lowered.
  • a wireless communication device is a wireless communication device that communicates via first to nth (n is an integer of 2 or more) main bands, and includes a data generation unit that generates notification data; A division unit that divides broadcast data into m (m is an integer of 2 or more) broadcast channels, and a control that generates first to nth shift amounts to be applied to signals transmitted in the first to nth main bands. And the m number of broadcast channels in the order of transmitting the m number of broadcast channels in the kth main band, which are determined according to the kth (k is an integer satisfying 1 ⁇ k ⁇ n) shift amount.
  • a k-th shift unit an arrangement unit that arranges a broadcast channel output from the k-th shift unit on a subcarrier in the k-th main band, and the first to third broadcast channels on which the broadcast channel is arranged.
  • Subcarrier in the nth main band A transmission unit that transmits by converting A to the transmission RF signal, but with a.
  • a wireless communication apparatus includes: a receiving unit that receives signals arranged in each of a plurality of main bands so that any of a plurality of broadcast channels obtained by dividing broadcast data is different from each other; An extraction unit that extracts the broadcast channel from each main band, and a demodulation unit that acquires the broadcast data by connecting the extracted broadcast channels.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a radio communication system according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the example of communication using a downlink. It is a figure which shows an example of the subcarrier structure of OFDMA. It is a figure which shows an example of the frame structure of the time direction of a transmission signal. It is a figure which shows the example of transmission of alerting
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system includes terminals 101 to 104 and a base station 105.
  • a downlink 106 is used for communication from the base station 105 to the terminals 101 to 104.
  • the uplink 107 is used for communication from the terminals 101 to 104 to the base station 105.
  • Terminals 101 to 104 are classified into single band terminals and multiple band terminals depending on the difference in reception bandwidth. Single band terminals and multiple band terminals will be described later. Although four terminals 101 to 104 are shown in FIG. 1, the number of terminals is not limited to this.
  • FIG. 2 shows an example of communication using the downlink between the terminal 101 and the base station 105.
  • the base station 105 serving as a transmitter modulates transmission data and transmits it as an RF signal from the transmission antenna 108.
  • the RF signal transmitted from the base station 105 reaches the reception antenna 109 of the terminal 101 which is a receiver through the transmission path.
  • Terminal 101 performs reception processing on the signal received by reception antenna 109 and acquires data transmitted from base station 105.
  • FIG. 3 shows a subcarrier configuration of OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) as an example of a wireless communication system in this embodiment.
  • the plurality of subcarriers are classified into Q (Q is an integer of 2 or more) main bands.
  • Q is an integer of 2 or more
  • One main band is divided into, for example, P (P is an integer of 2 or more) subbands, but the present invention is not limited to this.
  • a single band terminal means a terminal that can receive only one main band.
  • the multiband terminal means a terminal that can simultaneously receive a plurality of main bands.
  • a wireless communication system includes a single-band terminal and a multi-band terminal.
  • the terminals 101 to 103 are single-band terminals and the terminal 104 is a multi-band terminal.
  • FIG. 4 shows an example of a frame structure in the time direction of the transmission signal.
  • One frame is 10 msec and is divided into 10 subframes of 1 msec per frame. This subframe is divided into two slots of 0.5 msec each.
  • 1 slot contains 7 OFDM symbols.
  • a copy (cyclic prefix (CP)) cut out for a predetermined time from the end of the symbol is added to the head of the symbol.
  • CP cyclic prefix
  • the broadcast data is, for example, data in which the ID number of the base station 105, the number of transmission antennas 108 that the base station 105 has, other parameters of the transmission signal, and the like are broadcast from the base station 105.
  • broadcast data is subjected to error correction coding, addition of an error detection code, and modulation in the base station 105.
  • the base station 105 transmits broadcast data
  • the broadcast data is first divided into four, and a first broadcast channel, a second broadcast channel, a third broadcast channel, and a fourth broadcast channel are generated.
  • Base station 105 then transmits first to fourth broadcast channels one by one in order.
  • the continuous four frames from which the fourth broadcast channel is transmitted from the first broadcast channel are collectively referred to as a broadcast channel frame.
  • Various transmission signals transmitted by the base station 105 are transmitted using a plurality of subcarriers in the center of the main band.
  • the broadcast channel is transmitted once, and a synchronization signal for detecting the head of the frame is transmitted twice.
  • the timing at which the broadcast channel is transmitted is the second slot of the first subframe.
  • the timing for transmitting the synchronization signal is the first slot of the first subframe and the first slot of the sixth subframe.
  • the number of subcarriers used for transmission of the synchronization signal is set to be smaller than the number of subcarriers used for transmission of the broadcast channel.
  • one subframe includes 14 OFDM symbols.
  • the synchronization signal is transmitted in the sixth and seventh OFDM symbols.
  • the broadcast channel is transmitted using the 7th to 10th OFDM symbols.
  • the synchronization signal and the broadcast channel are transmitted using a plurality of subcarriers in the center of the main band. If the terminal receives only the signal for synchronization and the bandwidth of the broadcast channel in the central portion of the main band, the terminal can perform synchronization with the frame and acquisition of broadcast data.
  • the transmission order of the first to fourth broadcast channels in one main band will be described with reference to FIG. All of the first to fourth broadcast channels are transmitted in one main band so that the single band terminal can receive the broadcast data. Also, if the transmission order of the first to fourth broadcast channels changes, the terminal must detect the order. In order to avoid such processing, the first to fourth broadcast channels are repeatedly transmitted while maintaining this order, as shown in FIG.
  • the terminal 101 which is a single band terminal, does not necessarily start receiving from the first broadcast channel, but may start receiving from the middle of the first to fourth broadcast channels.
  • the timing at which reception is started may be the second broadcast channel. Even in such a case, four broadcast channels can be received by receiving four frames.
  • the terminal 101 since the terminal 101 receives the second broadcast channel, the third broadcast channel, the fourth broadcast channel, and the first broadcast channel in this order, the order of the four broadcast channels must be rearranged. Since the terminal 101 does not grasp the boundary of the broadcast channel frame at this stage, the terminal 101 does not know the number of the broadcast channel received first.
  • the terminal 101 receives four patterns (first broadcast channel, first broadcast channel, second broadcast channel, third broadcast channel, fourth broadcast channel). Demodulation is attempted for each pattern. Then, the terminal 101 detects the order in which it can be demodulated correctly, and obtains notification data. And the time when the 1st alerting
  • FIG. 9 shows a configuration example of a transmission signal from the base station 105 when the arrangement of the broadcast channel of one main band and the synchronization signal shown in FIG. 6 is applied to a plurality of main bands as shown in FIG. .
  • a single band terminal can obtain a broadcast channel regardless of which main band is received.
  • the main band includes five main bands of the first to fifth main bands.
  • n is an integer of 1 or more
  • the second broadcast channel is transmitted in the (n + 1) th main band
  • the third broadcast channel is transmitted in the n + 2 main band.
  • the order of the broadcast channels in the frequency direction is the first broadcast channel, the second broadcast channel, the third broadcast channel, the fourth broadcast channel, Broadcast channel ...
  • the first to fourth broadcast channels are repeatedly transmitted while maintaining this order.
  • the notification data can be obtained in a short time.
  • signals as shown in FIG. 8 are transmitted in any main band. Therefore, the terminals 101 to 103 which are single band terminals can acquire broadcast data by a method similar to the method of receiving signals as shown in FIG. 8 without changing the configuration.
  • the terminal 104 When the terminal 104 does not recognize what number frame in the broadcast channel frame is received, in order to extract broadcast data from the multiple broadcast channels included in one frame, the terminal 104 arranges the multiple broadcast channels. We have to demodulate and assume that we were able to demodulate correctly. However, if the broadcast channel arrangement status in one frame can be grasped by this processing, it is possible to know what number of frames in the broadcast channel frame is received.
  • the terminal 104 determines that the first broadcast channel is transmitted in the previous frame. It can be detected that this is the boundary of the broadcast channel frame.
  • the boundary of the broadcast channel frame can be detected by receiving only one frame and knowing the pattern in which the broadcast channel is transmitted.
  • terminal 104 has a function of receiving three main bands, two frames are required to grasp the broadcast channel transmission pattern and detect the boundary of the broadcast channel frame.
  • terminal 104 has a function of receiving two main bands, it takes three frames to grasp the broadcast channel transmission pattern and detect the boundary of the broadcast channel frame.
  • FIG. 11 illustrates the transmission order of the first to fourth broadcast channels in each of the plurality of main bands according to the comparative example.
  • the first broadcast channel to the fourth broadcast channel are transmitted in four frames continuous in the time direction in this order.
  • the same broadcast channel is transmitted in each main band in the same frame.
  • the first broadcast channel is transmitted in all main bands.
  • the first to fourth broadcast channels cannot be obtained unless four consecutive frames are received, as in the case of a single band terminal. That is, at least 4 frames must be received in order to obtain broadcast data. Accordingly, the throughput of the multiband terminal is reduced.
  • the single band terminal can correctly receive the broadcast data.
  • FIG. 12 shows a schematic configuration of a transmitter (base station 105) that can transmit a broadcast channel in the order as described above.
  • the base station 105 includes a data generation unit 111, a data division unit 112, a cyclic shift control unit 113, first to fifth cyclic shift units 114 to 118, a synchronization signal generation unit 119, a data arrangement unit 120, and an inverse Fourier transform unit. 121, a transmission RF unit 122, and a transmission antenna 108.
  • the data generation unit 111 generates broadcast data to be transmitted.
  • This broadcast data includes information such as the ID of the base station 105, the bandwidth of the main band, the number of antennas during transmission, and the transmission frame number.
  • the data generation unit 111 performs error correction coding, error detection code addition, and modulation on the broadcast data, and outputs the result to the data division unit 112.
  • the data dividing unit 112 divides the broadcast data generated by the data generation unit 111 into four, and generates four broadcast channels (first to fourth broadcast channels).
  • the data dividing unit 112 outputs all the generated four broadcast channels to the first to fifth cyclic shift units 114 to 118, respectively.
  • the first cyclic shift unit 114 performs a cyclic shift on the four broadcast channels generated by the data dividing unit 112. For example, when the cyclic shift amount is 1, the first cyclic shift unit 114 outputs in the order of the second broadcast channel, the third broadcast channel, the fourth broadcast channel, and the first broadcast channel in the broadcast channel frame. Do.
  • the cyclic shift amount is given from a cyclic shift control unit 113 described later.
  • the second to fifth cyclic shift units 115 to 118 operate in the same manner as the first cyclic shift unit 114. However, since the cyclic shift amount is given from the cyclic shift control unit 113 described later, not all cyclic shifts are performed by the same amount.
  • the cyclic shift control unit 113 generates and outputs a cyclic shift amount corresponding to each of the first to fifth cyclic shift units 114 to 118. For example, the cyclic shift control unit 113 sets 0, 1, 2, 3 to the first to fifth cyclic shift units 114 to 118 in order to realize the broadcast channel arrangement as shown in FIG. A cyclic shift amount of 0 is given.
  • the synchronization signal generation unit 119 generates a synchronization signal and outputs it to the data arrangement unit 120.
  • the data arrangement unit 120 arranges the broadcast channel output from the first to fifth cyclic shift units 114 to 118 and the synchronization signal output from the synchronization signal generation unit 119 on the subcarrier.
  • the broadcast channel output from the first cyclic shift unit 114 is arranged on a plurality of predetermined subcarriers located at the center of the first main band.
  • the broadcast channels output from the second to fifth cyclic shift units 115 to 118 are similarly arranged in the second to fifth main bands.
  • Each broadcast channel is arranged in the first 4 OFDM symbols in the latter half slot of the first subframe in the frame.
  • the synchronization signal is arranged at the center of each main band in the same manner as the broadcast channel. As shown in FIGS. 6 and 7, the synchronization signal is arranged in the second half OFDM symbol of the first half slot of the first subframe and the sixth subframe in the frame.
  • the subcarrier on which the broadcast channel and the synchronization signal are arranged by the data arrangement unit 120 is output to the inverse Fourier transform unit 121.
  • the inverse Fourier transform unit 121 performs inverse Fourier transform on the subcarrier and assigns a cyclic prefix.
  • the transmission RF unit 122 converts the output signal of the inverse Fourier transform unit 121 into a transmission RF signal and transmits it from the transmission antenna 108.
  • FIG. 13 shows a schematic configuration of the receiver (terminals 101 to 104).
  • the receiver includes a reception antenna 109, a reception RF unit 131, a frame synchronization unit 132, a Fourier transform unit 133, a data extraction unit 134, and a data demodulation unit 135.
  • the reception RF unit 131 converts the reception RF signal received via the reception antenna 109 into a baseband signal, and outputs the baseband signal to the frame synchronization unit 132 and the Fourier transform unit 133.
  • the frame synchronization unit 132 detects a synchronization signal included in the received baseband signal and grasps a frame boundary. By grasping the frame boundary, the position of the OFDM symbol can be determined. The frame synchronization unit 132 notifies the Fourier transform unit 133 of the detected position of the frame boundary.
  • the Fourier transform unit 133 cuts out the OFDM symbol from the received baseband signal based on the notification from the frame synchronization unit 132, and further removes the cyclic prefix. And the Fourier-transform part 133 performs the conversion to a subcarrier by a Fourier-transform process. The subcarrier generated from the received baseband signal by the Fourier transform unit 133 is output to the data extraction unit 134.
  • the data extraction unit 134 extracts the broadcast channel from the subcarriers and outputs it to the data demodulation unit 135.
  • the data demodulator 135 obtains broadcast data by concatenating broadcast channels given from the data extractor 134, and extracts information by performing demodulation and error correction processing. At this time, if the receiver is a single band terminal, the data demodulator 134 demodulates using a broadcast channel for four consecutive frames. As described above, although the first to fourth broadcast channels are input in order, there may be cases where the head is not the first broadcast channel. Therefore, a maximum of four types of demodulation is tried and the demodulation succeeds through error detection code inspection. look for.
  • demodulation processing is performed using a broadcast channel included in 1 to 3 frames according to the number of main bands that can be received.
  • the data demodulator 135 can detect the boundary of the broadcast channel frame (the start (end) timing of the broadcast channel frame) from the pattern (order) of the broadcast channel that has been successfully demodulated. Based on the boundary of the broadcast channel frame, synchronization between the terminals 101 to 104 and the base station 105 is established, and subsequent data communication is possible.
  • a broadcast channel transmission method by the transmitter (base station 105) shown in FIG. 12 will be described using the flowchart shown in FIG.
  • Step S1401 The synchronization signal generation unit 119 generates a synchronization signal that is negotiated in advance between the transmitter and the receiver with the start of transmission processing.
  • the data generation unit 111 generates information to be transmitted as broadcast data, that is, the ID number of the base station 105, the bandwidth of the main band, and the like.
  • Step S1403 The data generation unit 111 performs error correction encoding of the information.
  • Step S1404 The data generation unit 111 adds an error detection code to the information.
  • Step S1405 The data generation unit 111 modulates the information to generate notification data.
  • Step S1406 The data dividing unit 112 divides the broadcast data into four to generate the first to fourth broadcast channels.
  • the process of generating the broadcast channel in steps S1402 to S1406 is not necessarily performed every transmission process, and the previous broadcast channel may be reused if there is no change in the broadcast data from the previous transmission process.
  • Step S1407 The cyclic shift control unit 113 determines the cyclic shift amounts C1 to C5 in the first to fifth main bands.
  • the cyclic shift amounts C1 to C5 are 0, 1, 2, 3, 0. That is, the difference between the cyclic shift amounts C1 and C2, the difference between the cyclic shift amounts C2 and C3, and the difference between the cyclic shift amounts C3 and C4 are equal.
  • the difference between the cyclic shift amounts C4 and C5 is also equal. This is because when there are four broadcast channels, 0 and 4 of the cyclic shift amount are the same.
  • Step S1408 The first cyclic shift unit 114 cyclically shifts four broadcast channels transmitted in the first main band by C1.
  • Step S1409 The second cyclic shift unit 115 cyclically shifts the four broadcast channels transmitted in the second main band by C2.
  • the second cyclic shift unit 115 rearranges the four broadcast channels in the order of the second, third, fourth, and first broadcast channels.
  • Step S1410 The third cyclic shift unit 116 cyclically shifts the four broadcast channels transmitted in the third main band by C3.
  • Step S1411 The fourth cyclic shift unit 117 cyclically shifts the four broadcast channels transmitted in the fourth main band by C4.
  • Step S1412 The fifth cyclic shift unit 118 cyclically shifts the four broadcast channels transmitted in the fifth main band by C5.
  • the fifth cyclic shift unit 118 does not perform the cyclic shift, and the order of the four broadcast channels remains the first, second, third, and fourth broadcast channels.
  • Step S1413 The broadcast channel output first from the cyclic shift units 114 to 118 and the synchronization signal generated by the synchronization signal generation unit 119 are allocated to the subcarrier by the data allocation unit 120, and inverse Fourier transform is performed. It is transmitted in the kth frame via the unit 121, the transmission RF unit 122, and the transmission antenna 108.
  • Step S1414 The broadcast channel output secondly from cyclic shift sections 114 to 118 and the synchronization signal generated by synchronization signal generation section 119 are allocated to subcarriers by data allocation section 120, and inverse Fourier transform is performed. It is transmitted in the (k + 1) th frame via the unit 121, the transmission RF unit 122, and the transmission antenna 108.
  • Step S1415) The third broadcast channel output from the cyclic shift units 114 to 118 and the synchronization signal generated by the synchronization signal generation unit 119 are allocated to subcarriers by the data allocation unit 120, and inverse Fourier transform is performed. Is transmitted in the (k + 2) th frame via the unit 121, the transmission RF unit 122, and the transmission antenna 108.
  • Step S1416 The fourth broadcast channel output from cyclic shift sections 114 to 118 and the synchronization signal generated by synchronization signal generation section 119 are allocated to subcarriers by data allocation section 120, and inverse Fourier transform is performed. Is transmitted in the (k + 3) th frame via the unit 121, the transmission RF unit 122, and the transmission antenna 108.
  • a broadcast channel reception method by the receiver shown in FIG. 13 will be described using the flowchart shown in FIG. Here, it is assumed that the receiver is a multi-band terminal having a function of receiving five main bands.
  • Step S1501 The reception RF unit 131 converts the reception RF signal received via the reception antenna 109 into a reception baseband signal with the start of reception processing.
  • Step S1502 The frame synchronization unit 132 establishes frame synchronization using the synchronization signal in the received baseband signal. If the frame synchronization unit 132 cannot detect the synchronization signal, the receiver assumes that no signal has been sent. If a synchronization signal is detected and frame synchronization can be established, it is considered that the base station 105 is transmitting a signal.
  • the receiver does not know which main band is being received. At this time, the receiver can know the boundary between frames, but has not specified the boundary of the broadcast channel frame.
  • Step S1503 Based on the frame boundary, the Fourier transform unit 133 receives five mainband signals centering on the frequency corresponding to the detected synchronization channel for one frame.
  • Step S1504 The Fourier transform unit 133 cuts out a signal of 5 main bands, and performs a Fourier transform to extract a subcarrier. Since the receiver does not know which main band is still received at this time, the data extraction unit 134 uses the Fourier transform of the signals for the five main bands as the broadcast channel regardless of the presence / absence of the broadcast channel. A modulation symbol is extracted from the corresponding part.
  • the frame synchronization unit 132 detects the first main band synchronization signal
  • the frequency of the five main bands Fourier-transformed by the Fourier transform unit 133 is low. Broadcast channels are not included in the two main bands. On the other hand, broadcast channels for three main bands having a higher frequency, that is, first to third main bands are included.
  • the frame synchronization unit 132 detects the synchronization signal for the second main band, as shown in FIG. 16B, the frequency of the 5 main bands Fourier-transformed by the Fourier transform unit 133 is the highest.
  • a broadcast channel is not included in one low main band.
  • broadcast channels for four main bands having a high frequency that is, first to fourth main bands are included.
  • the frame synchronization unit 132 has detected the synchronization signal for the third main band
  • the five main bands Fourier-transformed by the Fourier transform unit 133 have the first to the first main band as shown in FIG. All broadcast channels of the fifth main band are included.
  • the frame synchronization unit 132 has detected the synchronization signal for the fourth main band, as shown in FIG. 16 (d), the highest frequency among the five main bands Fourier-transformed by the Fourier transform unit 133 is obtained.
  • a broadcast channel is not included in one high main band.
  • broadcast channels for four main bands having a low frequency, that is, second to fifth main bands are included.
  • the frame synchronization unit 132 detects the fifth main band synchronization signal, the frequency of the five main bands Fourier-transformed by the Fourier transform unit 133 as shown in FIG.
  • the high two main bands do not include the broadcast channel.
  • broadcast channels for three main bands having a low frequency, that is, third to fifth main bands are included.
  • Step S1505 The data demodulation unit 135 demodulates the broadcast channel. However, at this time, it is unknown how the broadcast channels extracted in step S1504 are arranged. Therefore, it is assumed that the number R of the main band from which the synchronization signal is received in step S1502 and the number S of the frame subjected to Fourier transform in step S1504.
  • the broadcast channel is transmitted with a signal arrangement as shown in FIG. 10, the first broadcast channel is the center main band after Fourier transform, and the second broadcast channel is the main band on the higher frequency side.
  • the third broadcast channel should be transmitted in the main band having the highest frequency.
  • Step S1506 Demodulate based on the assumed sequence of broadcast channels.
  • the fourth broadcast channel is not received, so 0 is set at the time of demodulation.
  • 0 is set at the time of demodulation.
  • Step S1507 The data demodulator 135 checks the error detection code. If the check result is correct, the process proceeds to step S1514. If the check result is incorrect, the process proceeds to step S1508.
  • Step S1509 If R is 5 or less, the process returns to step S1506, and if it exceeds 5, the process proceeds to step S1510.
  • Step S1510 R is returned to 0, and S is incremented (1 is added).
  • Step S1511) If S is 4 or less, the process returns to step S1506. If it exceeds 4, the process proceeds to step S1512.
  • Step S1512 If the number of received frames is four, the process proceeds to Step S1515. If the number is less than 4, the process proceeds to step S1513.
  • Step S1513 5 main band signals are newly received for one frame, and the process returns to Step S1505.
  • Step S1514 Information transmitted by the notification data is acquired. Since the assumptions of R and S when demodulated in step S1506 are correct, the received main band number and the frame number in the broadcast channel frame can be obtained.
  • Step S1515) It is determined that the broadcast channel is not included, and the process is terminated.
  • the multiband terminal can acquire broadcast data and specify the boundary of the broadcast channel frame in a time of 3 frames or less.
  • the broadcast channel is transmitted in the arrangement as shown in FIG. 11, it takes at least four frames, so that the reception processing time can be shortened.
  • the single band terminal can correctly acquire broadcast data and specify the boundary of the broadcast channel frame regardless of which main band is received.
  • the broadcast channels transmitted in the same frame are the first broadcast channel, the second broadcast channel, the third broadcast channel, the fourth broadcast channel, the first broadcast channel, etc. in the main band direction.
  • the fourth broadcast channel, the third broadcast channel, the second broadcast channel, the first broadcast channel, the fourth broadcast channel, and so on may be used.
  • the broadcast channels transmitted in the same frame are arranged in the main band direction in the first broadcast channel, the third broadcast channel, the second broadcast channel, the fourth broadcast channel, the first broadcast channel,. It is good.
  • Broadcast channels are arranged so that channel intervals are different.
  • the interval is “+2”. Further, since the third broadcast channel is transmitted in the second main band and the second broadcast channel is transmitted in the third main band, the interval is “ ⁇ 1”. When broadcast data is divided into first to fourth broadcast channels, the interval “ ⁇ 1” is the same as the interval “+3”.
  • Such an arrangement of the broadcast channel is superior in terms of specifying the boundary of the broadcast channel frame and recognizing the main band for the following reasons.
  • the broadcast channel patterns arranged in the first to third main bands of the k-th frame that is, the patterns of the first, third, and second broadcast channels do not appear anywhere in the same broadcast channel frame.
  • the multi-band terminal that detects that the first, third, and second broadcast channels are arranged in the main band direction is the first to third main bands, and is the first in the broadcast channel frame. You can quickly recognize that it is a frame.
  • Such a broadcast channel arrangement can be realized when the cyclic shift control unit 113 sets the cyclic shift amounts C1 to C5 to 0, 2, 1, 3, 0.
  • the difference between the shift amounts C1 and C2 is different from the difference between the shift amounts C2 and C3.
  • the difference between the shift amounts C2 and C3 is different from the difference between the shift amounts C3 and C4.
  • At least a part of the terminals and base stations described in the above-described embodiments may be configured with hardware or software.
  • a program for realizing at least a part of the functions of the terminal and the base station may be stored in a recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM, and read and executed by a computer.
  • the recording medium is not limited to a removable medium such as a magnetic disk or an optical disk, but may be a fixed recording medium such as a hard disk device or a memory.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
  • various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
  • constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

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Abstract

　報知データを複数の報知チャネルに分割し、複数のメインバンドの各々における所定のサブキャリアに前記複数の報知チャネルのいずれかを、同一フレーム内では互いに異なり、かつフレーム方向において所定の順序で連続するように配置し、前記サブキャリアを送信ＲＦ信号に変換して送信する。

Description

無線通信装置
　本発明は、無線通信装置に関するものである。
　多数のユーザと同時に通信するセルラ通信では、基地局が送信する１つの通信帯域において、基地局情報や通信パラメータを報知する報知チャネルが伝送される。報知チャネルは基地局から遠い端末であっても受信できるように、冗長化してから送信される。
　基地局が、誤り訂正符号化した報知データを４分割して４つの報知チャネルを生成し、時間的に連続した４つのフレームを用いて、４つの報知チャネルを１つずつ繰り返し送信する方法が知られている（例えば非特許文献１参照）。端末は４つの報知チャネルを受信するが、途中の報知チャネルから受信し始める場合もあるため、順番を並び替えながら正しく受信できるパターン（並び順）を探し出して、報知データを取得する。さらに端末は、４つの報知チャネルのうち、先頭の報知チャネルの位置を検出することで、基地局と報知チャネル周期の同期を確立する。
　端末に複数の通信帯域を受信する機能を持たせることで、スループットを向上させる手法が知られている（例えば非特許文献２参照）。
　しかし、複数の通信帯域を受信する機能を持つ端末（複数バンド端末）と同一のネットワーク上に、単一の通信帯域しか受信できない端末（単一バンド端末）が存在する場合、基地局は、単一バンド端末が報知データを受信できるように、１フレーム中の複数の通信帯域の各々に同一の報知チャネルを割当て、複数の報知チャネルを１つずつ繰り返し送信することになる。
　そのため、複数バンド端末は、上述のように４分割された報知データを受信するために、４フレーム分の報知チャネルを受信しなければならず、スループットが低下するという問題があった。
　本発明は、複数バンド端末のスループット低下を防止し、かつ単一バンド端末に正しくデータ受信させることができる無線通信装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様による無線通信装置は、第１～第ｎ（ｎは２以上の整数）のメインバンドを介して通信する無線通信装置であって、報知データを生成するデータ生成部と、前記報知データをｍ個（ｍは２以上の整数）の報知チャネルに分割する分割部と、前記第１～第ｎのメインバンドで送信する信号に施す第１～第ｎのシフト量を生成する制御部と、第ｋ（ｋは１≦ｋ≦ｎを満たす整数）のシフト量に従って定められる、第ｋのメインバンドで前記ｍ個の報知チャネルを送信する順序で、前記ｍ個の報知チャネルを出力する第ｋのシフト部と、前記第ｋのシフト部から出力される報知チャネルを、前記第ｋのメインバンド内のサブキャリアに配置する配置部と、前記報知チャネルが配置された前記第１～第ｎのメインバンド内のサブキャリアを送信ＲＦ信号に変換して送信する送信部と、を備えるものである。
　本発明の一態様による無線通信装置は、複数のメインバンドの各々に、報知データを分割した複数の報知チャネルのいずれかが互いに異なるように配置された信号を受信する受信部と、前記複数のメインバンドの各々から、前記報知チャネルを抽出する抽出部と、前記抽出された報知チャネルを連結し、前記報知データを取得する復調部と、を備えるものである。
　本発明によれば、複数バンド端末のスループット低下を防止し、かつ単一バンド端末に正しくデータ受信させることができる。
本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 下りリンクを用いた通信例を示す図である。 ＯＦＤＭＡのサブキャリア構成の一例を示す図である。 送信信号の時間方向のフレーム構成の一例を示す図である。 報知データの送信例を示す図である。 １フレームにおける報知チャネルの送信例を示す図である。 １サブフレームにおける報知チャネルの送信例を示す図である。 報知チャネルの送信順序を説明する図である。 複数メインバンドの１フレームにおける報知チャネルの送信例を示す図である。 同実施形態に係る報知チャネルの送信順序を説明する図である。 比較例による報知チャネルの送信順序を説明する図である。 同実施形態に係る送信機の概略構成図である。 同実施形態に係る受信機の概略構成図である。 同実施形態に係る報知チャネルの送信方法を説明するフローチャートである。 同実施形態に係る報知チャネルの受信方法を説明するフローチャートである。 報知チャネルの受信例を示す図である。 変形例による報知チャネルの送信順序を説明する図である。 変形例による報知チャネルの送信順序を説明する図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
　図１に本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す。無線通信システムは、端末１０１～１０４及び基地局１０５を備える。基地局１０５から端末１０１～１０４への通信には下りリンク１０６が利用される。また、端末１０１～１０４から基地局１０５への通信には上りリンク１０７が利用される。端末１０１～１０４は、受信帯域幅の違いにより、単一バンド端末と複数バンド端末とに分類される。単一バンド端末、複数バンド端末については後述する。図１には４台の端末１０１～１０４が示されているが、端末の台数はこれに限定されない。
　図２に端末１０１と基地局１０５との下りリンクを用いた通信の一例を示す。送信機である基地局１０５は、送信データに変調を施し、送信アンテナ１０８からＲＦ信号として送信する。基地局１０５から送信されたＲＦ信号は伝送路を経て、受信機である端末１０１の受信アンテナ１０９へと到達する。端末１０１は、受信アンテナ１０９で受信した信号に対して受信処理を施し、基地局１０５から送信されたデータを取得する。
　図３を用いて、単一バンド端末及び複数バンド端末について説明する。図３は本実施形態における無線通信方式の一例としてのＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交波周波数分割多元接続）のサブキャリア構成を示す。複数のサブキャリアはＱ個（Ｑは２以上の整数）のメインバンドに分類される。また、１つのメインバンドは例えばＰ個（Ｐは２以上の整数）のサブバンドに分割されるものとしているが、これに限定されない。
　本実施形態において、単一バンド端末とは、１つのメインバンドのみ受信可能な端末をいうものとする。また、複数バンド端末とは、複数のメインバンドを同時に受信可能な端末をいうものとする。無線通信システムには単一バンド端末と複数バンド端末とが存在し、例えば端末１０１～１０３が単一バンド端末、端末１０４が複数バンド端末となる。
　単一バンド端末は、どのメインバンドを利用しても通信できることが望ましい。従って、各メインバンドにて送信される信号は全て、単一バンド端末が正しくデータ受信できるような信号とする。データ送信方法については後述する。
　図４に送信信号の時間方向のフレーム構成の一例を示す。１フレームは１０ｍｓｅｃであり、１個当たり１ｍｓｅｃの１０個のサブフレームに分割される。このサブフレームはそれぞれ０．５ｍｓｅｃの２つのスロットに分割される。
　１スロットには７つのＯＦＤＭシンボルが含まれる。１つのＯＦＤＭシンボルでは、シンボル最後尾から所定時間分だけ切り取ったコピー（サイクリックプレフィックス（ＣＰ））がシンボル先頭に付加されている。
　図５を用いて報知データの送信方法を説明する。報知データは例えば、基地局１０５のＩＤ番号、基地局１０５の持つ送信アンテナ１０８の数、その他の送信信号のパラメータ等が記載されたデータであり、基地局１０５からブロードキャストされる。本実施形態では、報知データは基地局１０５において、誤り訂正符号化、誤り検出符号の付加、及び変調が施されるとする。
　基地局１０５が報知データを送信する際には、まず報知データを４つに分割し、第１報知チャネル、第２報知チャネル、第３報知チャネル、及び第４報知チャネルを生成する。そして基地局１０５は、第１～第４報知チャネルを順に、１フレームに１つずつ送信する。以下では、第１報知チャネルから第４報知チャネルが送られる連続した４つのフレームを合わせて、報知チャネルフレームと称する。
　図６を用いて、１つのメインバンドの１フレームにおける報知チャネルの送信方法の一例を説明する。基地局１０５が送信する各種の送信信号は、メインバンド内の中心部の複数のサブキャリアを用いて送信される。１フレーム中では、報知チャネルが１回送信され、フレームの先頭を検出するための同期用信号が２回送信される。報知チャネルが送信されるタイミングは、第１サブフレームの２番目のスロットである。また、同期用信号が送信されるタイミングは、第１サブフレームの１番目のスロット及び第６サブフレームの１番目のスロットである。
　また、本実施形態では、同期用信号の送信に用いられるサブキャリア数は、報知チャネルの送信に用いられるサブキャリア数より少ないものとした。
　図７を用いて、第１サブフレームにおける報知チャネルと同期用信号との配置例の詳細を説明する。図４で説明したように、１つのサブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。同期用信号は、６番目及び７番目のＯＦＤＭシンボルにおいて送信される。また、報知チャネルは、７～１０番目のＯＦＤＭシンボルにて送信される。
　また、前述のとおり、同期用信号や報知チャネルは、メインバンドの中心部の複数のサブキャリアを用いて送信される。端末は、メインバンドの中心部分の、同期用信号や報知チャネルの帯域幅分だけを受信すれば、フレームへの同期や、報知データの取得を行うことができる。
　図８を用いて、１つのメインバンドにおける第１～第４報知チャネルの送信順序について説明する。単一バンド端末が報知データを受信できるように、１つのメインバンドの中で第１～第４報知チャネルの全てが送信されるようにする。また、第１～第４報知チャネルの送信順序が変わってしまうと、端末はその順番を検出しなければならなくなる。このような処理は避けたいため、図８に示すように、第１～第４報知チャネルは、この順番を保ったまま繰り返し送信される。
　単一バンド端末である端末１０１は、必ずしも第１報知チャネルから受信し始めるわけではなく、第１～第４報知チャネルの途中から受信し始める場合もある。例えば受信を開始したタイミングが第２報知チャネルの場合がある。このような場合でも、４フレーム受信することにより、４つの報知チャネルを受信できる。
　但し、この場合、端末１０１は、第２報知チャネル、第３報知チャネル、第４報知チャネル、第１報知チャネルの順に受信することから、４つの報知チャネルの順番を並べ替えなければならない。端末１０１は、この段階では報知チャネルフレームの境界を把握していないため、最初に受信した報知チャネルが何番目の報知チャネルであるかはわからない。
　そこで端末１０１は、最初に受信した報知チャネルが、第１報知チャネルである場合、第２報知チャネルである場合、第３報知チャネルである場合、第４報知チャネルである場合の４通りのパターン（並び順）を仮定し、各パターンで復調を試みる。そして、端末１０１は、正しく復調できる順序を検出し、報知データを得る。そして、この正しく受信できる順序が明らかとなることで、第１報知チャネルが送信された時刻を特定することができる。
　例えば図８に示す例では、第ｋフレームにおいて第１報知チャネルが送信され、この第ｋフレームの開始時刻が、報知チャネルフレームの境界であることを検出できる。
　図９は、図６に示す１メインバンドの報知チャネル及び同期用信号の配置を、図３に示すような複数のメインバンドに適用した場合の、基地局１０５からの送信信号の構成例を示す。図９に示すように、全てのメインバンドにおいて同期チャネルと報知チャネルを送信することで、単一バンド端末は、どのメインバンドを受信しても、報知チャネルを得ることができる。
　図１０を用いて、図３に示すような複数メインバンドの各々における第１～第４報知チャネルの送信順序について説明する。ここではメインバンドは第１～第５メインバンドの５つのメインバンドが存在するとする。図１０に示すように、同一フレームでは、第ｎメインバンド（ｎは１以上の整数）にて第１報知チャネルが送信されている時、第ｎ＋１メインバンドでは第２報知チャネルが送信され、第ｎ＋２メインバンドでは第３報知チャネルが送信される。
　つまり、同一フレームにおいて、隣接するメインバンドでは異なる報知チャネルが送信され、報知チャネルの周波数方向の並び順は、第１報知チャネル、第２報知チャネル、第３報知チャネル、第４報知チャネル、第１報知チャネル、・・・となっている。また、各メインバンドの時間方向（フレーム方向）においては、第１～第４報知チャネルが、この順番を保ったまま繰り返し送信される。
　このような順序で報知チャネルを送信すると、複数バンド端末である端末１０４が４つ以上のメインバンドを受信する機能を有する場合、１フレームで、第１～第４報知チャネルの全てを受信し、報知データを取得することができる。従って短時間で報知データを得ることができる。
　また、どのメインバンドにおいても図８に示すような信号が送信されている。従って、単一バンド端末である端末１０１～１０３は、構成の変更なく、図８に示すような信号を受信する方法と同様の方法で報知データを取得できる。
　端末１０４は、報知チャネルフレーム内の何番目のフレームを受信しているか認識していない場合、１フレーム中に含まれる複数の報知チャネルから報知データを取り出すためには、複数の報知チャネルの並び方を仮定して復調し、正しく復調できたものを探さなければならない。しかし、この処理により１フレーム内の報知チャネルの配置状況を把握できれば、報知チャネルフレームの中の何番目のフレームを受信しているかを知ることができる。
　例えば、端末１０４は、あるフレームの第１メインバンドにおいて送信されている報知チャネルが第２報知チャネルであることがわかれば、この１つ前のフレームにおいて第１報知チャネルが送信されていると判断でき、そこが報知チャネルフレームの境界であると検出できる。
　このように、１フレームのみを受信し、報知チャネルが送信されるパターンを知ることによって、報知チャネルフレームの境界を検出できる。
　なお、端末１０４が３つのメインバンドを受信する機能を有する場合は、報知チャネル送信パターンを把握し報知チャネルフレームの境界を検出するのに２フレームを要する。また、端末１０４が２つのメインバンドを受信する機能を有する場合は、報知チャネル送信パターンを把握し報知チャネルフレームの境界を検出するのに３フレームを要する。
　図１１に、比較例による複数メインバンドの各々における第１～第４報知チャネルの送信順序について説明する。第１報知チャネルから第４報知チャネルは、前述の通り、この順番のまま、時間方向に連続した４つのフレームにおいて送信される。また、同一フレーム内の各メインバンドにて、同一の報知チャネルが送信される。
　例えば、図１１における第ｋフレームでは、全てのメインバンドにおいて第１報知チャネルが送信される。このような送信順序の報知チャネルを複数バンド端末が受信する場合、単一バンド端末と同様に、４つの連続したフレームを受信しないと、第１～第４報知チャネルを得ることができない。即ち、報知データを得るためには、最低でも４フレームを受信しなければならないことになる。従って、複数バンド端末のスループットが低下する。
　一方、本実施形態では、図１０に示すように、同一フレーム内の互いに隣接するメインバンドにおいて異なる報知チャネルを送信することで、複数バンド端末が報知データを得るために必要な受信フレーム数を４未満にすることができ、スループット低下を防止できる。また、どのメインバンドでも第１～第４報知チャネルが、この順番を保ったまま繰り返し送信されるため、単一バンド端末は報知データを正しく受信できる。
　図１２に、上記のような順序で報知チャネルを送信できる送信機（基地局１０５）の概略構成を示す。基地局１０５は、データ生成部１１１、データ分割部１１２、サイクリックシフト制御部１１３、第１～第５サイクリックシフト部１１４～１１８、同期信号生成部１１９、データ配置部１２０、逆フーリエ変換部１２１、送信ＲＦ部１２２、及び送信アンテナ１０８を有する。
　データ生成部１１１は、送信する報知データを生成する。この報知データには、基地局１０５のＩＤ、メインバンドの帯域幅、送信時のアンテナ数、送信フレーム番号などの情報が含まれる。データ生成部１１１は、報知データに対し、誤り訂正符号化、誤り検出符号の付与、及び変調を施し、データ分割部１１２へ出力する。
　データ分割部１１２は、データ生成部１１１により生成された報知データを４つに分割し、４つの報知チャネル（第１～第４報知チャネル）を生成する。データ分割部１１２は、生成した４つの報知チャネル全てを、第１～第５サイクリックシフト部１１４～１１８の各々へ出力する。
　第１サイクリックシフト部１１４は、データ分割部１１２により生成された４つの報知チャネルに対し、サイクリックシフトを施す。例えばサイクリックシフト量が１の場合、第１サイクリックシフト部１１４は、報知チャネルフレーム内にて、第２報知チャネル、第３報知チャネル、第４報知チャネル、第１報知チャネルの順で出力を行う。サイクリックシフト量は、後述するサイクリックシフト制御部１１３から与えられる。
　第２～第５サイクリックシフト部１１５～１１８は、第１サイクリックシフト部１１４と同様に動作する。但し、サイクリックシフト量は、後述するサイクリックシフト制御部１１３から与えられたものを用いるため、全てが同じ量だけサイクリックシフトするわけではない。
　サイクリックシフト制御部１１３は、第１～第５サイクリックシフト部１１４～１１８の各々に対応するサイクリックシフト量を生成して出力する。例えば、サイクリックシフト制御部１１３は、図１０に示すような報知チャネルの配置を実現するために、第１～第５サイクリックシフト部１１４～１１８に対しそれぞれ、０、１、２、３、０のサイクリックシフト量を与える。
　同期信号生成部１１９は、同期用信号を生成し、データ配置部１２０へ出力する。
　データ配置部１２０は、第１～第５サイクリックシフト部１１４～１１８から出力された報知チャネルと、同期信号生成部１１９から出力された同期用信号を、サブキャリアに配置する。例えば、第１サイクリックシフト部１１４から出力された報知チャネルは、第１メインバンドの中心に位置する、予め決められた複数のサブキャリアに配置される。
　第２～第５サイクリックシフト部１１５～１１８から出力される報知チャネルも同様に、第２～第５メインバンドに配置される。各報知チャネルは、フレーム内の第１サブフレームの、後半のスロットの、先頭４ＯＦＤＭシンボルへと配置される。
　また、同期用信号も、報知チャネルと同様に各メインバンドの中心に配置される。同期用信号は、図６、図７に示すように、フレーム内の第１サブフレーム及び第６サブフレームの、前半のスロットの、後半２ＯＦＤＭシンボルへと配置される。
　データ配置部１２０により報知チャネル及び同期用信号が配置されたサブキャリアは、逆フーリエ変換部１２１へ出力される。
　逆フーリエ変換部１２１は、サブキャリアを逆フーリエ変換し、サイクリックプレフィックスを付与する。
　送信ＲＦ部１２２は、逆フーリエ変換部１２１の出力信号を送信ＲＦ信号に変換し、送信アンテナ１０８から送信する。
　図１３に、受信機（端末１０１～１０４）の概略構成を示す。受信機は、受信アンテナ１０９、受信ＲＦ部１３１、フレーム同期部１３２、フーリエ変換部１３３、データ抽出部１３４、及びデータ復調部１３５を有する。
　受信ＲＦ部１３１は、受信アンテナ１０９を介して受信した受信ＲＦ信号をベースバンド信号へと変換し、フレーム同期部１３２及びフーリエ変換部１３３へ出力する。
　フレーム同期部１３２は、受信ベースバンド信号に含まれる同期用信号を検出してフレームの境界を把握する。フレームの境界を把握することで、ＯＦＤＭシンボルの位置を決めることができる。フレーム同期部１３２は、検出したフレーム境界の位置をフーリエ変換部１３３へ通知する。
　フーリエ変換部１３３は、受信ベースバンド信号から、フレーム同期部１３２の通知に基づきＯＦＤＭシンボルを切り出し、さらにサイクリックプレフィックスを取り除く。そして、フーリエ変換部１３３は、フーリエ変換処理により、サブキャリアへの変換を行う。フーリエ変換部１３３によって受信ベースバンド信号から生成されたサブキャリアは、データ抽出部１３４へ出力される。
　データ抽出部１３４は、サブキャリアの中から、報知チャネルを取り出し、データ復調部１３５へ出力する。
　データ復調部１３５は、データ抽出部１３４から与えられた報知チャネルを連結することで報知データを得て、復調、誤り訂正処理を行うことで、情報を取り出す。このとき、受信機が単一バンド端末であれば、データ復調部１３４は、連続する４フレーム分の報知チャネルを用いて復調を行う。前述の通り、第１～第４報知チャネルが順に入力されるものの、先頭が第１報知チャネルでない場合があるので、最大４通りの復調を試し、誤り検出符号の検査を通じて復調に成功するものを探す。
　受信機が複数バンド端末の場合は、受信できるメインバンド数に応じて１～３フレーム内に含まれる報知チャネルを用いて復調処理を行う。
　データ復調部１３５は、復調に成功した報知チャネルのパターン（順番）から、報知チャネルフレームの境界（報知チャネルフレームの開始（終了）タイミング）を検出することができる。この報知チャネルフレームの境界に基づき、端末１０１～１０４と基地局１０５との同期が確立し、以降のデータ通信が可能となる。
　図１２に示す送信機（基地局１０５）による報知チャネルの送信方法を、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。
　（ステップＳ１４０１）同期信号生成部１１９が、送信処理開始に伴い、送受信機間で予め取り決められた同期用信号を生成する。
　（ステップＳ１４０２）データ生成部１１１が、報知データとして送信する情報、即ち基地局１０５のＩＤ番号やメインバンドの帯域幅等を生成する。
　（ステップＳ１４０３）データ生成部１１１が、前記情報の誤り訂正符号化を行う。
　（ステップＳ１４０４）データ生成部１１１が、前記情報に誤り検出符号を付与する。
　（ステップＳ１４０５）データ生成部１１１が、前記情報に変調を施し、報知データを生成する。
　（ステップＳ１４０６）データ分割部１１２が、報知データを４分割して、第１～第４報知チャネルを生成する。
　ステップＳ１４０２～Ｓ１４０６における報知チャネルを生成する処理は、必ずしも送信処理の度に実施する必要は無く、前回の送信処理から報知データに変更が無ければ、前回の報知チャネルを再利用しても良い。
　（ステップＳ１４０７）サイクリックシフト制御部１１３が、第１～第５メインバンドにおけるサイクリックシフト量Ｃ１～Ｃ５を決定する。
　例えば、図１０に示すような報知チャネルの配置を行う場合、サイクリックシフト量Ｃ１～Ｃ５は、０、１、２、３、０となる。つまり、サイクリックシフト量Ｃ１とＣ２の差分、サイクリックシフト量Ｃ２とＣ３の差分、サイクリックシフト量Ｃ３とＣ４の差分がそれぞれ等しくなる。また、サイクリックシフト量Ｃ４とＣ５の差分も等しい。報知チャネルが４つある場合、サイクリックシフト量の０と４は同じであるためである。
　（ステップＳ１４０８）第１サイクリックシフト部１１４が、第１メインバンドで送信する４つの報知チャネルをＣ１だけサイクリックシフトする。
　（ステップＳ１４０９）第２サイクリックシフト部１１５が、第２メインバンドで送信する４つの報知チャネルをＣ２だけサイクリックシフトする。
　例えばＣ２が１の場合、第２サイクリックシフト部１１５は、４つの報知チャネルを第２、第３、第４、第１報知チャネルの順に並べ替える。
　（ステップＳ１４１０）第３サイクリックシフト部１１６が、第３メインバンドで送信する４つの報知チャネルをＣ３だけサイクリックシフトする。
　（ステップＳ１４１１）第４サイクリックシフト部１１７が、第４メインバンドで送信する４つの報知チャネルをＣ４だけサイクリックシフトする。
　（ステップＳ１４１２）第５サイクリックシフト部１１８が、第５メインバンドで送信する４つの報知チャネルをＣ５だけサイクリックシフトする。
　例えばＣ５が０の場合、第５サイクリックシフト部１１８はサイクリックシフトを施さず、４つの報知チャネルの順番は第１、第２、第３、第４報知チャネルのままである。
　（ステップＳ１４１３）サイクリックシフト部１１４～１１８から１番目に出力される報知チャネルと、同期信号生成部１１９により生成される同期用信号とがデータ配置部１２０によりサブキャリアに配置され、逆フーリエ変換部１２１、送信ＲＦ部１２２、送信アンテナ１０８を介して第ｋフレームにて送信される。
　（ステップＳ１４１４）サイクリックシフト部１１４～１１８から２番目に出力される報知チャネルと、同期信号生成部１１９により生成される同期用信号とがデータ配置部１２０によりサブキャリアに配置され、逆フーリエ変換部１２１、送信ＲＦ部１２２、送信アンテナ１０８を介して第ｋ＋１フレームにて送信される。
　（ステップＳ１４１５）サイクリックシフト部１１４～１１８から３番目に出力される報知チャネルと、同期信号生成部１１９により生成される同期用信号とがデータ配置部１２０によりサブキャリアに配置され、逆フーリエ変換部１２１、送信ＲＦ部１２２、送信アンテナ１０８を介して第ｋ＋２フレームにて送信される。
　（ステップＳ１４１６）サイクリックシフト部１１４～１１８から４番目に出力される報知チャネルと、同期信号生成部１１９により生成される同期用信号とがデータ配置部１２０によりサブキャリアに配置され、逆フーリエ変換部１２１、送信ＲＦ部１２２、送信アンテナ１０８を介して第ｋ＋３フレームにて送信される。
　ステップＳ１４１３～Ｓ１４１６が繰り返されることで、図１０に示すような順序で報知チャネルが送信される。
　図１３に示す受信機による報知チャネルの受信方法を、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。ここで受信機は５つのメインバンドを受信する機能を有する複数バンド端末であるとする。
　（ステップＳ１５０１）受信ＲＦ部１３１が、受信処理の開始に伴い、受信アンテナ１０９を介して受信した受信ＲＦ信号を、受信ベースバンド信号に変換する。
　（ステップＳ１５０２）フレーム同期部１３２が、受信ベースバンド信号中の同期用信号を用いて、フレーム同期を確立する。フレーム同期部１３２が同期用信号を検出できない場合、受信機は信号が送られていないとみなす。同期用信号が検出され、フレーム同期を確立できた場合は、基地局１０５が信号を送信しているとみなす。
　但し、この時点では、受信機は、どのメインバンドを受信しているかわからない。また、この時点で受信機は、フレーム間の境界を知ることができるものの、報知チャネルフレームの境界は特定していない。
　（ステップＳ１５０３）フーリエ変換部１３３が、フレーム境界に基づき、検出した同期チャネルに対応する周波数を中心とする５メインバンドの信号を１フレーム分だけ受信する。
　（ステップＳ１５０４）フーリエ変換部１３３が、５メインバンドの信号を切り出し、フーリエ変換してサブキャリアを取り出す。この時点で受信機は未だどのメインバンドを受信しているかは判らないので、報知チャネルの有無に関わらず、データ抽出部１３４が、フーリエ変換された５メインバンド分の信号のうち、報知チャネルに該当する部分から変調シンボルを取り出す。
　例えば、図１６（ａ）に示すように、フレーム同期部１３２が第１メインバンドの同期用信号を検出していた場合、フーリエ変換部１３３でフーリエ変換された５メインバンドのうち、周波数の低い２メインバンド分には報知チャネルは含まれていない。一方、周波数の高い３メインバンド分、すなわち第１～第３メインバンドの報知チャネルは含まれている。
　同様に、フレーム同期部１３２が第２メインバンドの同期用信号を検出していた場合、図１６（ｂ）に示すように、フーリエ変換部１３３でフーリエ変換された５メインバンドのうち、最も周波数の低い１メインバンドには報知チャネルは含まれていない。一方、周波数の高い４メインバンド分、すなわち第１～第４メインバンドの報知チャネルは含まれている。
　同様に、フレーム同期部１３２が第３メインバンドの同期用信号を検出していた場合、図１６（ｃ）に示すように、フーリエ変換部１３３でフーリエ変換された５メインバンドには第１～第５メインバンドすべての報知チャネルが含まれる。
　同様に、フレーム同期部１３２が第４メインバンドの同期用信号を検出していた場合、図１６（ｄ）に示すように、フーリエ変換部１３３でフーリエ変換された５メインバンドのうち、最も周波数の高い１メインバンドには報知チャネルは含まれていない。一方、周波数の低い４メインバンド分、すなわち第２～第５メインバンドの報知チャネルは含まれている。
　同様に、フレーム同期部１３２が第５メインバンドの同期用信号を検出していた場合、図１６（ｅ）に示すように、フーリエ変換部１３３でフーリエ変換された５メインバンドのうち、周波数の高い２メインバンドには報知チャネルは含まれていない。一方、周波数の低い３メインバンド分、すなわち第３～第５メインバンドの報知チャネルは含まれている。
　（ステップＳ１５０５）データ復調部１３５が、報知チャネルの復調を行う。但し、この時点ではステップＳ１５０４で抽出された報知チャネルがどのように並んでいるか不明である。そのため、ステップＳ１５０２で同期用信号が受信されたメインバンドの番号Ｒ、及びステップＳ１５０４でフーリエ変換したフレームの番号Ｓを仮定する。
　例えば、ステップＳ１５０２で同期用信号が受信されたメインバンドが第１メインバンドであり、ステップＳ１５０４でフーリエ変換したフレームが、報知チャネルフレーム中の先頭フレームであったと仮定する場合、Ｒ＝１、Ｓ＝１となる。この時、図１０に示すような信号配置で報知チャネルが送信されているとすれば、フーリエ変換後の中心メインバンドで第１報知チャネル、１つ周波数の高い側のメインバンドで第２報知チャネル、そして最も周波数が高いメインバンドで第３報知チャネルが送信されているはずである。
　（ステップＳ１５０６）仮定した報知チャネルの並びに基づいて復調を行う。ここで、上述の仮定では、第４報知チャネルは受信していないことになるので、復調の際に０をセットする。伝送路の状況によっては、報知チャネル１つ分が０であっても、誤り訂正符号により正しく情報を得られる可能性がある。
　（ステップＳ１５０７）データ復調部１３５が、誤り検出符号をチェックする。チェック結果が正しい場合はステップＳ１５１４へ進み、誤りの場合はステップＳ１５０８へ進む。
　（ステップＳ１５０８）Ｒをインクリメントする（１を足す）。
　（ステップＳ１５０９）Ｒが５以下の場合はステップＳ１５０６に戻り、５を超えた場合はステップＳ１５１０へ進む。
　（ステップＳ１５１０）Ｒを０に戻し、Ｓをインクリメントする（１を足す）。
　（ステップＳ１５１１）Ｓが４以下の場合はステップＳ１５０６に戻り、４を超えた場合はステップＳ１５１２へ進む。
　（ステップＳ１５１２）受信したフレーム数が４つの場合はステップＳ１５１５へ進む。４つ未満の場合はステップＳ１５１３へ進む。
　（ステップＳ１５１３）５メインバンドの信号を新たに１フレーム分だけ受信し、ステップＳ１５０５に戻る。
　これにより復調に利用できる報知チャネルの数が増す。例えばＲ＝０、Ｓ＝０が真であったが、正しく復調できなかった場合、新たに次の１フレームを受信することで、復調に利用できる報知チャネルが、それまでの第１、第２、第３報知チャネルに加え、新たに第２、第３、第４報知チャネルが加わる。
　従って第２、第３報知チャネルについては信号を加算することで、信号の信頼性を向上させ、新たに加わった第４報知チャネルも利用して復調することで、高い確率で報知データを正確に復調できるようになる。
　（ステップＳ１５１４）報知データによって伝送された情報が取得される。また、ステップＳ１５０６で復調した時のＲ、Ｓの仮定が正しいため、受信したメインバンドの番号と、報知チャネルフレーム中のフレーム番号を得ることができる。
　（ステップＳ１５１５）報知チャネルは含まれていないと判断し、処理を終了する。
　このように、Ｒ＝０からＲ＝５まで、及びＳ＝１からＳ＝４までの復調を繰り返し、正しく復調できるＲ、Ｓを検出する。そして、報知データにより送られた情報を取得し、受信したメインバンド及び報知チャネルフレームの境界を特定できる。
　図１０に示すような配置で報知チャネルを送信することで、複数バンド端末は報知データの取得及び報知チャネルフレームの境界の特定を３フレーム以下の時間で行うことができる。図１１に示すような配置で報知チャネルを送信すると、少なくとも４フレームの時間を要するため、受信処理時間を短縮できる。また、単一バンド端末は、どのメインバンドを受信しても、報知データの取得及び報知チャネルフレームの境界の特定を正しく行うことができる。
　このように、本実施形態により、複数バンド端末のスループット低下を防止し、かつ単一バンド端末に正しくデータ受信させることができる。
　図１０に示す例では、同一フレームで送信される報知チャネルをメインバンド方向に第１報知チャネル、第２報知チャネル、第３報知チャネル、第４報知チャネル、第１報知チャネル、・・・としたが、図１７に示すように、第４報知チャネル、第３報知チャネル、第２報知チャネル、第１報知チャネル、第４報知チャネル、・・・としてもよい。
　また、図１８に示すように、同一フレームで送信される報知チャネルをメインバンド方向に第１報知チャネル、第３報知チャネル、第２報知チャネル、第４報知チャネル、第１報知チャネル、・・・としてもよい。
　つまり、同一フレームの第ｎメインバンドにおいて送信される報知チャネルと第ｎ＋１メインバンドにおいて送信される報知チャネルの間隔と、第ｎ＋１メインバンドにおいて送信される報知チャネルと第ｎ＋２メインバンドにおいて送信される報知チャネルの間隔とが異なるように報知チャネルが配置される。
　例えば第ｋフレームでは、第１メインバンドで第１報知チャネルが送信され、第２メインバンドで第３報知チャネルが送信されるため、間隔は“＋２”となる。また、第２メインバンドで第３報知チャネルが送信され、第３メインバンドで第２報知チャネルが送信されるため、間隔は“－１”となる。なお、報知データが第１～第４報知チャネルに分割されている場合は、間隔“－１”は間隔“＋３”と同じである。
　このような報知チャネルの配置は、以下の理由で報知チャネルフレームの境界特定やメインバンドの認識という点で優れている。
　メインバンド方向に並んでいる３つの報知チャネルのパターン（並び方）に着目すると、５つのメインバンド及び１つの報知チャネルフレームの中で、同一のパターンが複数現れない。例えば第ｋフレームの第１～第３メインバンドに配置されている報知チャネルのパターン、即ち第１、第３、第２報知チャネルというパターンは、同一報知チャネルフレーム内のいずれの場所にも現れない。
　従って、メインバンド方向に第１、第３、第２報知チャネルが並んでいることを検出した複数バンド端末は、そこが第１～第３メインバンドであり、かつ報知チャネルフレームの中では先頭のフレームであることを速やかに認識できる。
　このような報知チャネルの配置は、サイクリックシフト制御部１１３が、サイクリックシフト量Ｃ１～Ｃ５を、０、２、１、３、０とすることで実現できる。シフト量Ｃ１とＣ２の差分が、シフト量Ｃ２とＣ３の差分と異なる。同様に、シフト量Ｃ２とＣ３の差分が、シフト量Ｃ３とＣ４の差分と異なる。
　上記実施形態では、報知データを４つの報知チャネルに分割する例について説明したが、分割数は４以外でもよい。
　上述した実施形態で説明した端末、基地局の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、端末、基地局の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
　なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
１０１～１０４　端末
１０５　基地局
１０６　下りリンク
１０７　上りリンク
１０８、１０９　アンテナ
１１１　データ生成部
１１２　データ分割部
１１３　サイクリックシフト制御部
１１４～１１８　サイクリックシフト部
１１９　同期信号生成部
１２０　データ配置部
１２１　逆フーリエ変換部
１２２　送信ＲＦ部
１３１　受信ＲＦ部
１３２　フレーム同期部
１３３　フーリエ変換部
１３４　データ抽出部
１３５　データ復調部

Claims (6)

  1. 　第１～第ｎ（ｎは２以上の整数）のメインバンドを介して通信する無線通信装置であって、
    　報知データを生成するデータ生成部と、
    　前記報知データをｍ個（ｍは２以上の整数）の報知チャネルに分割する分割部と、
    　前記第１～第ｎのメインバンドで送信する信号に施す第１～第ｎのシフト量を生成する制御部と、
    　第ｋ（ｋは１≦ｋ≦ｎを満たす整数）のシフト量に従って定められる、第ｋのメインバンドで前記ｍ個の報知チャネルを送信する順序で、前記ｍ個の報知チャネルを出力する第ｋのシフト部と、
    　前記第ｋのシフト部から出力される報知チャネルを、前記第ｋのメインバンド内のサブキャリアに配置する配置部と、
    　前記報知チャネルが配置された前記第１～第ｎのメインバンド内のサブキャリアを送信ＲＦ信号に変換して送信する送信部と、
    　を備える無線通信装置。
  2. 　前記第ｋのシフト部は、第ｊ（ｊは１≦ｊ≦ｍ－１を満たす整数）の報知チャネルと第ｊ＋１の報知チャネルが連続し、第ｍの報知チャネルと第１の報知チャネルが連続するような順序で前記報知チャネルを出力することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 　前記制御部は、前記第１のシフト量と前記第２のシフト量との差分が、前記第２のシフト量と前記第３のシフト量の差分と等しくなるように、前記シフト量を生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  4. 　前記制御部は、前記第１のシフト量と前記第２のシフト量との差分が、前記第２のシフト量と前記第３のシフト量の差分と異なるように、前記シフト量を生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  5. 　前記第１～第ｎのメインバンドは連続する周波数帯域であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
  6. 　複数のメインバンドの各々に、報知データを分割した複数の報知チャネルのいずれかが互いに異なるように配置された信号を受信する受信部と、
    　前記複数のメインバンドの各々から、前記報知チャネルを抽出する抽出部と、
    　前記抽出された報知チャネルを連結し、前記報知データを取得する復調部と、
    　を備える無線通信装置。
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