(57)【要約】【課題】セル間同期運用が行われている場合にセルサーチに要する時間を短縮できるユーザ装置及びセルサーチ方法を提供する。【解決手段】同期チャネルを用いてセルサーチを行うユーザ装置は、接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出する手段と、相関を検出する手段における相関検出の結果に基づいて、二次同期チャネルを検出する手段とを有する。【選択図】図１３
2010045546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期チャネルを用いてセルサーチを行うユーザ装置であって、
接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出する手段と、
前記相関を検出する手段における相関検出の結果に基づいて、二次同期チャネルを検出する手段と
を有することを特徴とするユーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のユーザ装置において、
前記接続中の基地局と該接続中の基地局以外の他の基地局とは同期が取られていることを特徴とするユーザ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のユーザ装置において、
前記タイミング情報には、接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミングと、該タイミング前後の所定のタイミングとが含まれることを特徴とするユーザ装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のユーザ装置において、
前記相関を検出する手段は、前記タイミング情報に基づいて、同期信号に含まれる二次同期チャネルにフーリエ変換処理を行い、各サブキャリア成分を抽出し、複数の二次同期チャネル系列の相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のユーザ装置において、
複数の二次同期チャネル系列は、一次同期チャネル系列に対応した系列を含むことを特徴とするユーザ装置。
【請求項６】
請求項１に記載のユーザ装置において、
前記二次同期チャネルを検出する手段において検出された二次同期チャネルが正しいことを判定する手段
を有することを特徴とするユーザ装置。
【請求項７】
請求項１に記載のユーザ装置において、
前記相関を検出する手段は、当該ユーザ装置が接続中の基地局以外の他の基地局と同期が取れている場合に、該接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項８】
請求項１に記載のユーザ装置において、
前記相関を検出する手段は、接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報が通知されている場合には、該通知されるタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項９】
請求項１に記載のユーザ装置において、
接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期チャネルから同期信号に対応するタイミングを検出する手段
を有し、
前記相関を検出する手段は、前記同期信号に対応するタイミングを検出する手段において検出された同期信号に対応するタイミングに基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のユーザ装置において、
前記同期信号に対応するタイミングを検出する手段は、接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミングの前後所定のタイミングを含むタイミングに基づいて、接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期チャネルから同期信号に対応するタイミングを検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項１１】
同期チャネルを用いてセルサーチを行うユーザ装置におけるセルサーチ方法であって、
接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出するステップと、
前記相関を検出するステップにおける相関検出の結果に基づいて、二次同期チャネルを検出するステップと
を有することを特徴とするセルサーチ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下りリンクにおいて直交周波数分割多重(OFDM:  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing)を適用する無線通信システムに関し、特にユーザ装置及びセルサーチ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
W-CDMA（Wideband  Code  Division  Multiple  Access）やHSPA(High  Speed  Packet  Access)の後継となる通信方式、すなわちEvolved  UTRA  and  UTRAN（別名:  LTE(Long  Term  Evolution)，或いは，Super  3G）が、W-CDMAの標準化団体3GPP(3rd  Generation  Partnership  Project)により議論されている。例えば、E-UTRAでは、下りリンクについてはOFDMA(Orthogonal  Frequency  Division  Multiple Access)、上りリンクについてはSC-FDMA(Single-Carrier  Frequency  Division  Multiple  Access)が採用されている（非特許文献１）。
【０００３】
OFDMAは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式である。OFDMAは、サブキャリアを周波数上に、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。
【０００４】
SC-FDMAは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。SC-FDMAでは、送信電力の変動が小さくなる特徴を持つことから、端末の低消費電力化及び広いカバレッジを実現できる。
【０００５】
尚、LTEにおいては、OFDMAにおいて、遅延波によるシンボル間干渉の影響を軽減するためのCyclic  Prefix(CP)として、Long  CPとShort  CPという長さの異なる２種類のCPが用意されている。例えば、Long  CPはセル半径の大きいセルで、また、MBMS(Multimedia  Broadcast  Multicast  Service)信号送信時に適用され、Short  CPはセル半径の小さいセルで適用される。Long  CPを適用した場合、１スロット内のOFDMシンボル数は６であり、Short  CPを適用した場合、１スロット内のOFDMシンボル数は７である。
【０００６】
ところで、一般に、W-CDMAやLTE等を用いた無線通信システムにおいて、移動局は、電源立ち上げ時、待ち受け中、通信中、あるいは、通信中の間欠受信時等において、同期信号などに基づいて、自局にとって無線品質が良好なセルを検出しなければならない。このプロセスを、無線リンクを接続すべきセルを探すという意味で、セルサーチと呼ぶ。セルサーチ方法は、一般に、セルサーチに要する時間、及び、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷に基づいて決定される。すなわち、セルサーチの方法は、セルサーチに要する時間が短く、かつ、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷が小さいような方法でなければならない。
【０００７】
W-CDMAにおいては、Primary  SCH(P-SCH）とSecondary  SCH(S-SCH)という２種類の同期信号を用いてセルサーチが行われており、LTEにおいても、同様に、セルサーチにP-SCHとS-SCHの２種類の同期信号が用いられる。
【０００８】
例えば、セルサーチの方法として、5msに１回の時間間隔で、１つの系列を有するP-SCHと、複数の系列を有するS-SCHを送信するセルサーチ方法が用いられる（非特許文献２）。この方法においては、P-SCHにより、各セルからの下りリンクの受信タイミングが特定され、同じスロットに送信されるS-SCHにより、受信フレームタイミングの検出とセルＩＤもしくはセルのグループ(Group  ID)等のセル固有の情報が特定される。ここで、S−SCHの復調・復号には、一般に、P-SCHから求まるチャネル推定値を用いることが可能である。そして、セルＩＤのグループ化を行う場合には、その後、検出されたセルのGroup  IDに属するセルＩＤの中から、当該セルのIDを検出する。例えば、セルのIDは、パイロット信号の信号パターンに基づいて算出される。また、例えば、セルのIDは、P-SCHの復調・復号に基づいて算出される。あるいは、セルＩＤのグループ化を行わずに、S-SCHの情報要素として、セルのＩＤが含まれていてもよい。この場合、移動局は、S-SCHを復調・復号した時点でセルのＩＤを検出することができる。
【０００９】
しかしながら、上述したセルサーチの方法を適用した場合、各セルからの信号が同期している局間同期システムにおいては、複数のセルから同じ系列で送信されるP-SCHから求まるチャネル推定値に基づいて、複数のセルから異なる系列で送信されるS-SCHを復調・復号することが生じるため、S-SCHの伝送特性が劣化するという問題点がある。ここで、伝送特性は、例えば、セルサーチに要する時間も含む。尚、各セルからの信号が同期していない局間非同期システムの場合は、複数のセルから送信されるP-SCHの系列の受信タイミングが、複数のセルの間で異なるため、このような問題は生じない。
【００１０】
上述したような、局間同期システムにおけるS-SCHの特性劣化を防ぐために、P-SCHの系列数を１から２以上の数、例えば、３にするセルサーチの方法が検討されている（非特許文献２）。あるいは、上述したような、局間同期システムにおけるS-SCHの特性劣化を防ぐために、P-SCHをセル毎に異なる送信間隔で送信する方法が提案されている（非特許文献３）。これらのようなS-SCHの復調・復号においては、複数のセルからの受信タイミングが異なるP-SCHを用いることができるため、上述したS-SCHの特性劣化を防ぐことが可能となる。
【００１１】
ところで、上述した、非特許文献２におけるP-SCHの系列数や非特許文献３におけるP-SCHの送信間隔の種類は、セル設計の観点からは、多ければ多いほどよいと考えられる。というのは、P-SCHの系列数やP-SCHの送信間隔の種類が少ない場合、隣り合うセルでP-SCHの系列が同じになる確率、あるいは、P-SCHの送信間隔が同じになる確率が高くなり、局間同期システムにおけるS-SCHの特性劣化が生じる確率が高くなるからである。
【００１２】
また、セルサーチに要する時間、すなわち、セルサーチの伝送特性と、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷は、トレードオフの関係にあり、パラメータの設定、あるいは、運用方法により、セルサーチの伝送特性を重要視するか、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷を重要視するかを選択できることが望ましい。
【非特許文献１】3GPP  TR  25.814  (V7.0.0),  "Physical  Layer  Aspects  for  Evolved  UTRA,"  June  2006
【非特許文献２】3GPP, TS36.211 (V8.2.0), "Physical channels and modulation," Mar. 2008.
【非特許文献３】R1-070428,  Further  analysis  of  initial  cell  search  for  Approach  1  and  2  -  single  cell  scenario
【非特許文献４】C.  Chu,  "Polyphase  codes  with  good  periodiccorrelation  properties,"IEEE  Trans.  Inform.  Theory,  vol.  II-18,  pp.531-532,  July  1972
【非特許文献５】R.L.Frank  and  S.A.Zadoff,  "Phase  shift  pulse  codes  with  good  periodic  correlation  properties,  "IRE  Trans.  Inform.  Theory,  vol.  IT-8,  pp.  381-382,  1962.
【非特許文献６】M.J.E.  Golay,  "Complementary  Series,"  IRE  Trans.  Inform.  Theory,  vol.  7,  pp.  82-87,  April  1961
【非特許文献７】3GPP,  R1-062487  Hierarchical  SCH  signals  suitable  for  both  (FDD  and  TDD)  modes  of  E-UTRA
【非特許文献８】3GPP,  R1-070146,  S-SCH  Sequence  Design
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、同期チャネル（SCH：  Synchronization  Channel）は、セルサーチに使用される下りリンクのシグナリングである。この同期チャネルには、階層型SCHの適用が決定されている（例えば、非特許文献２参照）。すなわち、プライマリ同期チャネル（Primary  SCH）とセカンダリ同期チャネル（Secondary  SCH）の２のサブチャネルにより構成される。
【００１４】
このプライマリ同期チャネルとセカンダリ同期チャネルのうち、セカンダリ同期チャネルでは、セルIDグループ、無線フレームタイミング、送信アンテナ数情報などのセル固有の情報が通知される。ユーザ装置は、セカンダリ同期チャネルの系列の検出を行うことにより、セル固有の情報の検出を行う。
【００１５】
セカンダリ同期チャネル系列のマッピング方法として、図１及び図２に示すように、周波数方向に異なる系列をマッピングする方法が提案されている（例えば、非特許文献２参照）。例えば、図１に示すように非直交系列１（P1(0)，P1(1)，・・・，P1(30)）と、非直交系列２（P2(0)，P2(1)，・・・，P2(30)）とが１サブキャリアおきに交互にマッピングされてもよい。このように系列を複数に分けることにより、送信できるパターン数を増大させることができる。具体的には、例えば系列長６２の系列1種類を用いる場合には、６２種類のパターン数を送信可能であるのに対し、図１に示すように系列長３１の２種類の系列を用いる場合には、９６１種類のパターン数を送信可能となる。
【００１６】
これまで、同期チャネルの系列としては、P-SCHについては、複数、例えば、３種類のZadoff-Chu系列を用いること、S-SCHについては、２種類のM系列の組み合わせであることが決定されている（例えば、非特許文献２参照）。
【００１７】
また、P-SCHとS-SCHは同じ１ｍｓのサブフレームの中で送信され、P-SCH及びS-SCHを含むサブフレームは５ｍｓ毎に生じる。言い換えれば同期チャネルは５ｍｓ毎に送信される。ユーザ装置はセクタ毎に異なるP-SCHを受信することで在圏セクタでのチャネル推定値を求め、そのチャネル推定値に基づいて、セル毎に異なるS-SCHのチャネル補償を行い、S-SCHを復調することでセルサーチを行う。本願では混乱のおそれがなければ「セル」及び「セクタ」は同義的に使用されるが、必要に応じて、「セル」は複数の「セクタ」を含む意味に使用される。各セルからの信号が同期している局間同期システムにおいては、移動局は複数のセルから、信号を同時に受信する。
【００１８】
ここで、無線通信システムにおけるセルサーチの一例について、図３を参照して説明する。
【００１９】
移動局はP-SCH系列と受信信号との相関検出を行い、P-SCHのキャリア周波数及びタイミングを検出する（Ｓ３０２、Ｓ３０４）。例えば、受信したマルチキャリア信号と、３つの異なる系列を含んで構成されるP-SCHのレプリカとの時間領域における相関検出が行われる。この結果、P-SCH系列番号が検出される（ステップＳ３０６）。
【００２０】
P-SCHのシンボルタイミング、キャリア周波数及びP-SCH系列番号がわかると、S-SCHの受信タイミング、キャリア周波数もわかる。スクランブル系列が乗算されたS-SCHに対してデスクランブルが行われる。
【００２１】
次に、S-SCHで使用されるセル固有のS-SCH系列から、無線フレームタイミングを検出する（ステップＳ３０８）。例えば、１無線フレームに複数（例えば２つ）のSCHが配置されているため、タイミング検出後にフレームタイミングを検出する必要がある。また、セル固有のS-SCH系列から、セルＩＤグループを検出する（ステップＳ３１０）。
【００２２】
次に、セルＩＤグループとP-SCH系列番号を用いてセルＩＤを検出する（ステップＳ３１２）。
【００２３】
次に、セルサーチにおいて、セルＩＤ、無線フレームタイミング等のセル固有情報が検出された後、移動局は、ベリフィケーション（確認処理）を行う（ステップＳ３１４）。
ベリフィケーションでは、検出結果が正しいかどうかの判定が行われる。このベリフィケーションが正しく行われないと、検出見逃しや誤検出が発生する。ベリフィケーションにより検出結果が正しいと判定された場合には、移動局は先の処理を行う。ベリフィケーションにより検出結果が正しいと判定されない場合には、例えば、移動局はP-SCHにより、各セルからの下りリンクの受信タイミングを特定する処理からやり直す。
【００２４】
一方、Evolved  UTRAでは、セル間非同期運用に加えて、セル間同期運用を行うことができる。セル間同期運用が行われる場合には、複数のセルから同じタイミングでSCHが送信される。従って、P-SCHも複数のセルから同じタイミングで送信される。このような場合に、特に周辺セルサーチにおいて、セルサーチ第１段階から行うのは、セルサーチ時間を短縮する観点からは好ましくない。
【００２５】
そこで、本発明の課題は、セル間同期運用が行われている場合にセルサーチに要する時間を短縮できるユーザ装置及びセルサーチ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決するため、本ユーザ装置は、
同期チャネルを用いてセルサーチを行うユーザ装置であって、
接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出する手段と、
前記相関を検出する手段における相関検出の結果に基づいて、二次同期チャネルを検出する手段と
を有する。
【００２７】
本セルサーチ方法は、
同期チャネルを用いてセルサーチを行うユーザ装置におけるセルサーチ方法であって、
接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出するステップと、
前記相関を検出するステップにおける相関検出の結果に基づいて、二次同期チャネルを検出するステップと
を有する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の実施例によれば、セル間同期運用が行われている場合にセルサーチに要する時間を短縮できるユーザ装置及びセルサーチ方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００３０】
＜システム＞
図４を参照しながら、本実施例に係る移動局及び基地局装置を有する無線通信システムについて説明する。
【００３１】
無線通信システム１０００は、例えばEvolved  UTRA  and  UTRAN（別名:  Long  Term  Evolution，或いは，Super  3G）が適用されるシステムである。無線通信システム１０００は、基地局装置(eNB:  eNode  B)２００ｍ（２００１、２００２、２００３、・・・、２００ｍ、ｍはｍ＞０の整数）と、基地局装置２００ｍと通信する複数の移動局１００ｎ（１００１、１００２、１００３、・・・１００ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを備える。説明の便宜上、基地局装置と無線通信するのは移動局であるが、より一般的には移動端末も固定端末も含むユーザ装置(UE:  User  Equipment)でよい。基地局装置２００は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００と接続され、アクセスゲートウェイ装置３００は、コアネットワーク４００と接続される。尚、アクセスゲートウェイ装置３００は、MME/SGW(Mobility  Management  Entity/Serving  Gateway)と呼ばれてもよい。
【００３２】
移動局１００ｎはセル５０ｋ（５０１、５０２、・・・、５０ｋ、ｋはｋ＞０の整数）のいずれかにおいて基地局装置２００ｍとEvolved  UTRA  and  UTRANにより通信を行う。
【００３３】
ここで、移動局１００ｎには、基地局装置２００ｍのいずれかと通信チャネルを確立し、通信状態にあるものと、基地局２００ｍのいずれとも通信チャネルを確立しておらず、無通信状態にあるものが混在するものとする。
【００３４】
基地局装置２００ｍは、同期信号を送信する。本実施例においては、基地局間で同期運用が行われている。従って、基地局装置２００１、２００２及び２００３は同じタイミングでSCHを送信する。例えば、基地局装置２００１、２００２及び２００３はMBMS信号を送信するようにしてもよい。
【００３５】
移動局１００ｎは、セル５０ｋ（５０１、５０２、５０３、・・・５０ｋ、ｋはｋ＞０の整数）のいずれかに位置し、電源立ち上げ時、あるいは、通信中の間欠受信時等において、同期信号に基づいて、当該移動局にとって無線品質が良好なセルを検出するセルサーチを行う。すなわち、移動局１００ｎは、同期信号を用いてシンボルタイミングとフレームタイミングとを検出し、かつ、セルID（セルIDから生成されるセル固有のスクランブルコード）又はセルＩＤの集合（以下、セルＩＤグループと呼ぶ）などのセル固有の制御情報の検出を行う。
【００３６】
ここで、セルサーチは、移動局１００ｎが通信状態にある場合と無通信状態にある場合の両方で行われる。例えば、通信状態におけるセルサーチとしては、同じ周波数のセルを検出するためのセルサーチや異なる周波数のセルを検出するためのセルサーチ等がある。また、無線通信状態におけるセルサーチとしては、例えば、電源立ち上げ時のセルサーチや待ち受け時のセルサーチ等がある。
【００３７】
以下、基地局装置２００ｍ（２００１、２００２、２００３、・・・２００ｍ）については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り基地局２００ｍとして説明を進める。以下、移動局１００ｎ（１００１、１００２、１００３、・・・１００ｎ）については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り移動局１００ｎとして説明を進める。以下、セル５０ｋ（５０１、５０２、５０３、・・・５０ｋ）については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限りセル５０ｋとして説明を進める。
【００３８】
無線通信システム１０００は、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDMA（直交周波数分割多元接続）、上りリンクについてはSC-FDMA（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。上述したように、OFDMAは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式である。SC-FDMAは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。
【００３９】
ここで、Evolved  UTRA  and  UTRANにおける通信チャネルについて説明する。
【００４０】
下りリンクについては、各移動局１００ｎで共有して使用される物理下りリンク共有チャネル(PDSCH:  Physical  Downlink  Shared  Channel)と、LTE用の下り制御チャネルとが用いられる。下りリンクでは、LTE用の下り制御チャネルにより、物理下りリンク共有チャネルにマッピングされる移動局の情報やトランスポートフォーマットの情報、物理上りリンク共有チャネルにマッピングされる移動局の情報やトランスポートフォーマットの情報、物理上りリンク共有チャネルの送達確認情報などが通知され、物理下りリンク共有チャネルによりユーザデータが伝送される。
【００４１】
また、下りリンクにおいて、基地局装置２００ｍは、移動局１００ｎがセルサーチを行うための同期信号を送信する。
【００４２】
上りリンクについては、各移動局１００ｎで共有して使用される物理上りリンク共有チャネル(PUSCH:  Physical  Uplink  Shared  Channel)と、LTE用の上り制御チャネルとが用いられる。尚、上り制御チャネルには、物理上りリンク共有チャネルと時間多重されるチャネルと、周波数多重されるチャネルの２種類がある。
【００４３】
上りリンクでは、LTE用の上り制御チャネルにより、下りリンクにおける物理共有チャネルのスケジューリング、適応変復調・符号化(AMC:  Adaptive  Modulation  and  Coding)に用いるための下りリンクの品質情報(CQI:  Channel  Quality  Indicator）及び下りリンクの物理共有チャネルの送達確認情報(HARQ  ACK  information)が伝送される。また、物理上りリンク共有チャネルによりユーザデータが伝送される。
【００４４】
下りリンク伝送では、図５に示すように、１無線フレーム(Radio  Frame)は10msであり、1Radio  Frame内に１０個のサブフレームが存在する。また、図６に示すように、１サブフレームは、２個のスロットで構成され、１個のスロットは、ショートCP(Short  CP)を用いる場合に７個のOFDMシンボル（図６における上図）、ロングCP(Long  CP)を用いる場合に６個のOFDMシンボル（図６における下図）で構成される。
【００４５】
＜基地局装置eNB＞
次に、本実施例に係る基地局装置２００ｍについて、図７を参照して説明する。
【００４６】
本実施例に係る基地局装置２００は、送受信アンテナ２０２と、アンプ部２０４と、送受信部２０６と、ベースバンド信号処理部２０８と、呼処理部２１０と、伝送路インターフェース２１２とを備える。
【００４７】
下りリンクにより基地局装置２００ｍから移動局１００ｎに送信されるパケットデータは、基地局装置２００ｍの上位に位置する上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００から伝送路インターフェース２１２を介してベースバンド信号処理部２０８に入力される。
【００４８】
ベースバンド信号処理部２０８では、PDCP  layerの送信処理、パケットデータの分割・結合、RLC(radio  link  control)再送制御の送信処理などのRLC  layerの送信処理、MAC再送制御、例えばHARQ(Hybrid  Automatic  Repeat  reQuest)の送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換(IFFT:  Inverse  Fast  Fourier  Transform)処理が行われて、送受信部２０６に転送される。また、ベースバンド信号処理部２０８では、後述するように、同期信号の生成処理が行われる。同期信号は、パケットデータに多重されて送受信部２０６に転送される。
【００４９】
送受信部２０６では、ベースバンド信号処理部２０８から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する周波数変換処理が行われ、その後、アンプ部２０４で増幅されて送受信アンテナ２０２より送信される。ここで、ベースバンド信号とは、パケットデータや同期信号等である。
【００５０】
一方、上りリンクにより移動局１００ｎから基地局装置２００ｍに送信されるデータについては、送受信アンテナ２０２で受信された無線周波数信号がアンプ部２０４で増幅され、送受信部２０６で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０８に入力される。
【００５１】
ベースバンド信号処理部２０８では、入力されたベースバンド信号に対して、FFT処理、誤り訂正復号、MAC再送制御の受信処理、RLC  layerの受信処理がなされ、伝送路インターフェース２１２を介してアクセスゲートウェイ装置３００に転送される。
【００５２】
呼処理部２１０は、無線基地局２００の状態管理やリソース割り当てを行う。
【００５３】
次に、ベースバンド信号処理部２０８の構成について、図８を参照して説明する。尚、同図においては、下りリンクの処理に係る部分を示し、上りリンクの処理に係る部分は省略する。
【００５４】
ベースバンド信号処理部２０８は、RLC処理部２０８１と、MAC(Medium  Access  Control)処理部２０８２と、符号化部２０８３と、データ変調部２０８４と、多重部２０８５と、直並列変換部２０８６と、乗算器２０８７と、乗算器２０８８と、スクランブルコード生成部２０８９と、振幅調整部２０８１０と、合成部２０８１１と、IFFT(IDFT)２０８１２と、CP付加部２０８１３と、同期信号生成部２０９とを有する。
【００５５】
伝送路インターフェース部２１２より受け取った下りリンクのパケットデータの送信データ系列は、RLC処理部２０８１において、分割・結合、RLC再送制御の送信処理等のRLC  layerの送信処理が行われ、MAC処理部２０８２において、HARQ(Hybrid  Automatic  Repeat  reQuest)の送信処理や、スケジューリング、伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当て等のMAC  layerの送信処理が行われた後、符号化部２０８３において符号化され、データ変調部２０８４においてデータ変調される。そして、データ変調された送信データ系列に、多重部２０８５においてパイロットシンボルが多重され、パイロットシンボルが多重された送信データ系列は、直並列変換部２０８６において直並列変換されて周波数軸上のＮ個の情報シンボル系列に変換され、周波数軸上に並べられる。ここで、パイロットシンボルは、例えば、下りリンクリファレンスシグナル(DL-RS:  Downlink  Reference  Signal)である。周波数軸上に並べられたＮ個の情報シンボル系列に対して、Ｎ個の乗算器２０８７それぞれにおいて、スクランブルコード生成部２０８９が出力するスクランブルコードが周波数方向に乗算され、さらに、スクランブルコードが乗算されたシンボル系列に対して、Ｎ個の乗算部２０８８それぞれにおいて、振幅調整部２０８１０の出力する振幅調節系列値が乗算され、合成部２０８１１に出力される。合成部２０８１１は、スクランブルコード及び振幅調整系列値が乗算された系列長Ｎのシンボル系列に、同期信号生成部２０９において作成された同期信号を、Ｎ個のサブキャリアのうちの該当する特定のサブキャリアに多重する。
【００５６】
後述するが、同期信号が送信されるサブフレーム番号及びスロット番号は、同期信号制御部２０９１によって決定される。同期信号が送信されるサブフレーム番号及びスロット番号においては、同期信号生成部２０９において作成された同期信号が、合成部２０８１１で他の信号（下りリンクのパケットデータにスクランブルコード及び振幅調整系列値が乗算されたシンボル系列）と合成される。同期信号が送信されないサブフレーム番号及びスロット番号においては、同期信号生成部２０９において作成された同期信号は多重されない。この場合、下りリンクのパケットデータにスクランブルコード及び振幅調整系列値の乗算された系列長Ｎのシンボル系列のみが逆フーリエ変換部２０８１２に与えられる。同期信号が多重されるサブキャリアは、例えば、全帯域幅の中心を含む帯域に位置する。また、同期信号が多重されるサブキャリアの帯域幅は、例えば９４５kHzである。
【００５７】
逆高速フーリエ変換部（IFFT部）２０８１２は、Ｎ個のシンボルを直交マルチキャリア信号に変換する。CP付加部２０８１３は、フーリエ対象時間毎にこのマルチキャリア信号に、CPを挿入する。尚、CPの長さ（CP長）には、Long  CPとShort  CPの２種類があり、セル毎にどちらのCP長を用いるかが選択される。
【００５８】
同期信号生成部２０９における同期信号の生成処理について説明する。尚、同期信号には、第１の同期信号（以下、一次同期チャネル、プライマリ同期チャネル又はP-SCHと呼ぶ）と、第２の同期信号（以下、二次同期チャネル、セカンダリ同期チャネル又はS-SCHと呼ぶ）とが含まれる。
【００５９】
同期信号生成部２０９は、同期信号制御部２０９１と、同期信号発生部２０９２と、データ変調部２０９３と、直並列変換部２０９４と、乗算器２０９５と、振幅調整部２０９６とを有する。
【００６０】
同期信号発生部２０９２は、P-SCH生成部２５２と、S-SCH生成部２５４と、乗算部２５６と、スクランブル系列生成部２５８と、多重部２６０とを有する。同期信号制御部２０９１は、同期信号発生部２０９２のP-SCH生成部２５２、S-SCH生成部２５４、スクランブル系列生成部２５８及び多重部２６０と接続される。
【００６１】
同期信号制御部２０９１は、当該基地局装置２００ｍがEvolved  UTRA  and  UTRANを用いた通信を提供するセルのセルＩＤあるいはセルＩＤグループに基づき、P-SCHの系列番号及びS-SCHの系列番号と、P-SCH及びS-SCHが送信されるサブフレーム番号及びスロット番号とを決定する。移動局は、例えば、セルＩＤグループを特定した後、パイロット信号、すなわち、リファレンスシグナル(RS:  Reference  Signal)の信号パターンに基づいてセルを特定してもよい。この場合、例えば、Reference  Signalの信号パターンとセルのＩＤが予め規定されていることになる。あるいは、移動局は、例えば、P-SCH及びS-SCHの復調・復号に基づいて、セルを特定してもよい。この場合、例えば、P-SCH系列番号とセルＩＤ情報が予め規定されていることになる。P-SCHでは、例えばセクタ毎に異なる系列が選択される。例えば、３セクタ構成のセルのP-SCH系列は、３つの異なる系列を含んで構成されるセットから選択される。
【００６２】
そして、同期信号制御部２０９１は、P-SCHの系列番号をP-SCH生成部２５２に通知し、S-SCHの系列番号をS-SCH生成部２５４に通知する。また、同期信号制御部２０９１は、P-SCH及びS-SCHが送信されるサブフレーム番号及びスロット番号を、同期信号送信タイミング情報として多重部２６０に通知する。
【００６３】
例えば、無線通信システム１０００は、非特許文献５及び図９に示すように、P-SCH及びS-SCHが送信されるサブフレーム番号及びスロット番号を定義する。この例においては、複数種類、例えば３種類のP-SCH系列が用いられ、サブフレーム番号＃１とサブフレーム番号＃６において同期信号が送信される。また、この例においては、P-SCHがスロットの最後のＯＦＤＭシンボルにマッピングされることにより、移動局において、Long  CPが用いられているか、Short  CPが用いられているかに関係なく、P-SCHの復調を行うことが可能となる。その理由は、スロットの最後のOFDMシンボルにおいては、Long  CP適用時の６番目のOFDMシンボルとShort  CP適用時の７番目のOFDMシンボルが時間的に一致しているからである。言い換えれば、Short  CPでもLong  CPでもスロットの先頭及び末尾のタイミングは一致しているからである。この時、無線通信システムは、P-SCH系列番号とセルＩＤ情報とを予め関連づけてもよい。このような関連付けが無線通信システム１０００により行われることにより、各基地局装置２００ｍの同期信号制御部２０９１は、当該基地局装置２００ｍがEvolved  UTRA  and  UTRANを用いた通信を提供するセルのセルＩＤに基づき、P-SCHの系列番号を決定することができる。
【００６４】
一般に、基地局装置２００ｍが提供する通信エリアは、２つ以上のエリアに分割されている。これはセクタ化と呼ばれる。基地局装置２００ｍが複数のセクタを有する場合にはセルＩＤ又はセルＩＤグループは、基地局装置２００ｍの全てのセクタを合わせたエリアのＩＤとして使われてもよいし、基地局装置２００ｍの各セクタのＩＤとして使われてもよい。セルＩＤ又はセルＩＤグループが、基地局装置２００ｍの全てのセクタを合わせたエリアのＩＤとして使われる場合には、同期信号系列と、同期信号が送信されるサブフレーム番号及びスロット番号との組み合わせは、基地局装置２００ｍ毎に設定される。セルＩＤ又はセルＩＤグループが、基地局装置２００ｍの各セクタのＩＤとして使われる場合には、同期信号系列と、同期信号が送信されるサブフレーム番号及びスロット番号との組み合わせは、基地局装置２００ｍのセクタ毎に設定される。
【００６５】
P-SCH系列としては、Zadoff-Chu系列（非特許文献４）などのCAZAC(Constant  Amplitude  Zero  AutoCorrelation  sequence)系列、Frank系列（非特許文献５）、Modulated  Frank系列（非特許文献５）、Golay  Complementary系列（非特許文献６）、Double  Repetitive  Golay  Complementary  sequence（非特許文献７）、PN(Pseudo  Noise)系列などを用いるようにしてもよい。
【００６６】
また、S-SCH系列としては、非直交系列又は直交系列であるスクランブル系列を直交系列に乗算した２階層型のS-SCH系列又は非直交系列に乗算した２階層型のS-SCH系列（非特許文献８）を用いてもよいし、複数の直交系列又は非直交系列を周波数領域で交互に配置するS-SCH系列を用いてもよいし、複数の直交系列又は非直交系列に非直交系列又は直交系列であるスクランブル系列を乗算したS-SCH系列（非特許文献２）を用いてもよい。直交系列には、ウォルシュアダマール(Walsh-Hadamard)系列、位相回転直交系列、直交Ｍ系列を用いてもよいし、非直交系列には、GCL系列などのカザック(CAZAC)系列、ゴレイ(Golay)系列、Golay  Complementary  sequence（非特許文献６）、Ｍ系列（非特許文献２）及びPN系列などを用いるようにしてもよい。
【００６７】
P-SCH生成部２５２及びS-SCH生成部２５４は、同期信号制御部２０９１により通知された同期信号系列情報及び同期信号送信タイミング情報に基づき、それぞれP-SCH系列及びS-SCH系列を生成する。
【００６８】
例えば、同期信号発生部２０９２は、S-SCHを生成する場合に、S-SCHで通知するセル固有情報を階層化してもよい。セル固有の情報とは、セルＩＤグループ、無線フレームタイミング及び送信アンテナ数情報のうち少なくとも１つの情報が含まれる。ここで、無線通信システム１０００は、移動局がセルサーチを行う際に、周辺セル情報などの事前情報として、階層化された一部の情報を通知してもよい。例えば、事前情報として、セルＩＤグループを通知してもよいし、セルＩＤグループの一部を通知してもよいし、無線フレームタイミングを通知してもよいし、送信アンテナ数情報を通知してもよいし、セルＩＤグループの一部、セルＩＤグループ、無線フレームタイミング及び送信アンテナ数情報を組み合わせた情報のうちいずれか１つの情報が含まれていてもよい。このようにすることにより、移動局がセルサーチを行う際に検出する系列数を減少させることができる。
【００６９】
具体的には、例えば、図１０に示すように、セルＩＤグループを複数種類の系列、例えばそれぞれ３１系列長のショートコードを含む系列を含む２種類の系列に分ける。図中縦軸の「第１ショートコード」は、S-SCH系列において、例えば系列長３１の２種類のショートコードを用いた場合の第１ショートコードの系列インデックスを示す。図中横軸の「第２ショートコード」は第２ショートコードの系列インデックスを示す。何れの系列インデックスも３１個用意されているが、上述したように第１ショートコード及び第２ショートコードに割り当てる系列インデックス数は必要に応じて限定されてもよい。
【００７０】
図示されているように、（フレーム）タイミング＃１で使用される第１のショートコードの系列インデックスは、第１の数値範囲（0-13)から選択される。このタイミング＃１で使用される第２のショートコードの系列インデックスは、第２の数値範囲(23−30)から選択される。タイミング＃１から５ｍｓ後のタイミング＃２で使用される第１のショートコードの系列インデックスは、第２の数値範囲(23−30)から選択される。このタイミング＃２で使用される第２のショートコードの系列インデックスは、第１の数値範囲（0-13)から選択される。
【００７１】
このように第１及び第２のタイミングで使用する系列インデックスの数値範囲が互いに重複しないようにすると、第１及び第２ショートコード各々をサーチする際のコードの候補数が少なく、速やかにサーチできることに加えて、第１ショートコードの系列インデックスを検出した時点でそれがタイミング＃１に対応することが速やかに判明する等の点で有利である。
【００７２】
図１１はS-SCH系列の別の決定方法を説明するための図である。図示の例では、第１及び第２のショートコードの系列インデックスは同じ数値範囲(0-30)から選択される。説明の便宜上、第１，２ショートコードの系列インデックスをｍ，ｎとする。図示の例では、例えば、ｍ−ｎ≦Δ又はｎ−ｍ≦Δを満たすように、ｍ，ｎの組み合わせが選択される。ｍ，ｎは0-30の整数であり、Δは29以下の整数である。図１０の場合より広い数値範囲の中から系列インデックスが選択されるので、セカンダリ同期チャネルに使用される符号の組み合わせの自由度が多くなり、これは、衝突を回避しやすくする等の観点から好ましい。
【００７３】
図１２はS-SCH系列の別の決定方法を説明するための図である。図示の例でも第１及び第２のショートコードの系列インデックスは同じ数値範囲(0-30)から選択される。但し、図１０、図１１のような簡易な規則性はなく、同じ組み合わせが生じないように、第１及び第２ショートコードが様々に組み合わせられている。
あるいは、非特許文献２に示すように、S-SCH系列の決定方法を定めてもよい。
【００７４】
P-SCH生成部２５２により生成されたP-SCH系列は多重部２６０に入力され、S-SCH生成部２５４により生成されたS-SCH系列は乗算部２５６に入力される。同期信号制御部２０９１は、スクランブル系列を示す情報をスクランブル系列生成部２５８に入力する。例えば、同期信号制御部２０９１は、全セルで共通のスクランブルコードを示す情報をスクランブル系列生成部２５８に入力する。スクランブル系列生成部２５８は、同期信号制御部２０９１により入力されたスクランブル系列を示す情報に基づいて、スクランブル系列を生成し乗算部２５６に入力する。乗算部２５６では、S-SCHに対してスクランブル系列が乗算され、スクランブル系列が乗算されたS-SCH系列は多重部２６０に入力される。スクランブル系列長としては、２種類のショートコードにまたがってスクランブル（拡散）をしてもよいし、２種類のショートコードそれぞれに対して、スクランブルを行ってもよい。複数種類のスクランブル系列によって、例えば、S-SCH系列へのシステム情報、例えば無線フレームタイミング、セルＩＤグループ、及び送信アンテナ数情報等のいずれかを通知するようにしてもよい。
【００７５】
しかし、隣接セル及び／又は同一基地局内のセルが同一のS-SCH系列を用いている場合に、隣接セルからの干渉により、ユーザ装置におけるS-SCHの検出確率が劣化する。このため、セルサーチに時間がかかり、セルサーチ時間特性が劣化する。隣接セルからの干渉からの干渉をランダム化することにより、この問題を解決する観点からは、同期信号制御部２０９１は、複数種類のスクランブルコードの中からセル毎に異なるスクランブル系列を示す情報をスクランブル系列生成部２５８に入力するのが好ましい。この場合、S-SCHのスクランブルコードとして、セル毎に異なる、すなわち複数種類のスクランブル系列を用いるようにしてもよいし、基地局毎に異なるスクランブル系列を用いるようにしてもよい。この場合、スクランブル系列生成部２５８は、同期信号制御部２０９１により入力されたスクランブル系列を示す情報に基づいて、スクランブル系列を生成し乗算部２５６に入力する。ここで，生成するスクランブル系列は、P-SCH系列番号に対応付けされたP-SCH系列固有のスクランブル系列を生成してもよい。また、例えば、非特許文献２にあるように、２種類のショートコードの内，片方のショートコードの系列番号固有のスクランブル系列を生成してもよい。乗算部２５６では、S-SCH系列に対して、スクランブル系列生成部２５８により入力されたスクランブル系列が乗算され、多重部２６０に入力される。スクランブル系列長としては、２種類のショートコードにまたがってスクランブルをしてもよいし、２種類のショートコードそれぞれに対して、スクランブルを行ってもよい。例えば、乗算するスクランブル系列は、全セル固有のスクランブル系列を用いてもよいし、P-SCH系列固有のスクランブル系列を用いてもよいし、複数種類のスクランブル系列を用いてもよいし、２種類のショートコードの内，片方のショートコードの系列番号固有のスクランブル系列を用いてもよい。また、例えば、２種類のショートコードの内、片方のショートコードに、全セル共通のスクランブルを乗算し、もう片方のショートコードに対しP-SCH系列固有のスクランブル系列を乗算するようにしてもよい。また、例えば、２種類のショートコードの内、片方のショートコードに、P-SCH系列固有のスクランブル系列を乗算し、もう片方のショートコードに対し、片方のショートコード系列番号固有のスクランブル系列を乗算するようにしてもよい。複数種類のスクランブル系列によって、例えば、S-SCH系列へのシステム情報、例えば無線フレームタイミング、セルＩＤグループ、及び送信アンテナ数情報等のいずれかを通知するようにしてもよい。多重部２６０は、P-SCH系列とスクランブル系列が乗算されたS-SCH系列とを多重して、データ変調部２０９３に入力する。
【００７６】
同期信号発生部２０９２で生成された同期信号系列は、データ変調部２０９３においてデータ変調され、さらに、直並列変換部２０９４において直並列変換されて周波数軸上のＮＳＣＨ個のシンボル系列に変換される。ＮＳＣＨ個のシンボル信号に対して、乗算器２０９５において、振幅調節部２０９６により入力される振幅調節系列値が乗算され、合成部２０８１１に出力される。
【００７７】
＜ユーザ装置ＵＥ＞
次に、本実施例に係る移動局１００ｎについて、図１３を参照して説明する。
【００７８】
移動局１００ｎは、基本波形相関部１０２と、同期信号レプリカ生成部１０４と、シンボルタイミング検出部１０６と、P−SCH系列番号検出部１０８と、タイミング記憶部１１１０と、S-SCH相関部１１２と、S-SCH検出部１１４と、ベリフィケーション部１１６とを備える。
【００７９】
移動局１００ｎは、アンテナで受信したマルチキャリア信号を基本波形相関部１０２に入力する。一方、同期信号レプリカ生成部１０４は、予め設定されている基本波形の同期信号レプリカを生成し、基本波形相関部１０２に順次に入力する。例えば、同期信号レプリカ生成部１０４は、３つの異なる系列を含んで構成される同期信号のレプリカを生成し、基本波形相関部１０２に入力する。
【００８０】
基本波形相関部１０２は、受信したマルチキャリア信号と、同期信号レプリカ生成部１０４により入力された３つの異なる系列を含んで構成される同期信号のレプリカとの時間領域の相関を検出する。そして、基本波形相関部１０２は、受信したマルチキャリア信号と同期信号のレプリカとの相関値をシンボルタイミング検出部１０６に入力する。
【００８１】
シンボルタイミング検出部１０６は、基本波形相関部１０２により入力された相関値からSCHのシンボルタイミング及びP-SCH系列番号を検出する。例えば、シンボルタイミング検出部１０６は、相関値が最大となるシンボルタイミングを検出するようにしてもよい。そして、シンボルタイミング検出部１０６は、検出したSCHのシンボルタイミング及びP-SCH系列番号を、P−SCH系列番号検出部１０８及びタイミング記憶部１１０に入力する。
【００８２】
P−SCH系列番号検出部１０８は、シンボルタイミング検出部１０６により入力されたP-SCH系列番号に基づいて、当該ユーザ装置１００ｎが在圏するセル番号を検出する。そして、P−SCH系列番号検出部１０８は、検出したセル番号及びスクランブル系列が乗算されたS-SCH系列を、S-SCH相関部１１２に入力する。
【００８３】
タイミング記憶部１１０は、シンボルタイミング検出部１０６により入力されたSCHのシンボルタイミング及びP-SCH系列番号を記憶する。
【００８４】
S-SCH相関部１１２は、P−SCH系列番号検出部１０８により入力されたスクランブル系列が乗算されたS-SCH系列と、セルＩＤグループとの相関を求める。例えば、S-SCH相関部１１２は、タイミング記憶部１１０に記憶されたSCHのシンボルタイミングを用いて、S-SCH系列にFFT処理を行うことにより各サブキャリア成分を抽出する。そして、S-SCH相関部１１２は、S-SCH系列からセルIDグループ、無線フレームタイミングを検出する。同一基地局内のセルは同一のセルＩＤグループに属する。S-SCH系列に対して、P-SCH固有のスクランブル系列が乗算されている場合には、P-SCH系列の検出により、同一基地局内のセル番号は既知となる。例えば、初期セルサーチである場合には、S-SCH相関部１１２は、周波数軸方向において、スクランブル系列が乗算されたS-SCH系列と、セルＩＤグループとの相関を求める。
【００８５】
周辺セルサーチである場合には、S-SCH系列の検出を行う際には、通信中のセルの無線フレームタイミングと目標（周辺）セルの無線フレームタイミングが同一であるものとして相関検出を行う。この場合、目標セルの無線フレームタイミングの検出を行う必要がないため、S-SCH系列の検出において、無線フレームタイミングの検出は含まれない。このようにすることにより、無線フレームタイミングの検出に要する時間、セルサーチ時間を短縮できる。
【００８６】
S-SCH検出部１１４は、S-SCH相関部１１２における相関検出結果に基づいて、S-SCHを検出する。例えば、S-SCH検出部１１４は、S-SCH相関部１１２における相関検出結果に基づいて、最大の相関値に対応するS-SCHを検出する。例えば、S-SCH検出部１１４は、セルＩＤグループと無線フレームタイミングにより決定される複数のS-SCH系列の中から検出を行う。具体的には、P-SCH系列の検出により既知となる同一基地局内のセル番号が既知である場合（例えば、初期セルサーチである場合）、１６８種類のセルＩＤグループが存在し、２種類の無線フレームタイミングが存在する場合には、１６８×２＝３３６種類のS-SCHの中から、S-SCHの検出が行われる。
【００８７】
また、P-SCH系列の検出により既知となる同一基地局内のセル番号を考慮しない場合（例えば、周辺セルサーチである場合）には、例えば、S-SCH検出部１１４は、セルＩＤグループと無線フレームタイミングとP-SCH固有スクランブルにより決定される複数のS-SCH系列の中から検出を行うようにしてもよい。具体的には、１６８種類のセルＩＤグループが存在し、２種類の無線フレームタイミングが存在し、３種類のP-SCH固有スクランブルが存在する場合には、１６８×２×３＝１００８種類のS-SCHの中から、S-SCHの検出が行われる。さらに、第１のショートコード固有の第２のショートコードスクランブル系列により決定される複数のS-SCH系列の中から検出を行うようにしてもよい。この場合、Ｘ種類の第１のショートコード固有の第２のショートコードスクランブル系列により決定される複数のS-SCH系列（Ｘは、２から３１までの任意の整数）が存在する場合、１６８×２×３×Ｘ＝１００８Ｘ種類のS-SCHの中から、S-SCHの検出が行われる。
【００８８】
P-SCH系列及びS-SCH系列の検出が行われると、ユーザ装置１００ｎは、セルＩＤグループを検出する。
【００８９】
ベリフィケーション部１１６は、検出されたセルＩＤ、無線フレームタイミング等のセル固有情報が正しいかどうかを判定する。このベリフィケーションが正しく行われないと、検出見逃しや誤検出が発生する。
【００９０】
具体的に説明する。
【００９１】
下りリンクの信号に含まれるP-SCHとS-SCHとによりセルサーチが行われる。尚、上述した、無線通信システム１０００が定義するP-SCH系列及びS-SCH系列に基づいて、セルサーチが行われる。すなわち、P-SCH系列及びS-SCH系列を検出することにより、セルＩＤ又はセルＩＤグループを検出する。そして、セルＩＤを検出した後、セルＩＤと関連づけられるスクランブリングコードを用いて報知情報、例えば物理報知チャネルの受信を行い、セルサーチ処理を終了するようにしてもよい。無線通信システム１０００が定義するP-SCH系列及び同期信号送信パターンの詳細は、基地局装置２００ｍにおける説明と同一であるため省略する。
【００９２】
例えば、無線通信システム１０００が、図８を参照して説明した同期信号送信パターンを定義し、かつ、P-SCH系列番号とセルＩＤ情報とが予め関連づけられている場合には、シンボルタイミング検出部１０６は、同期チャネルのタイミング及びP-SCH系列番号の検出を行う。そして、検出された同期チャネルのタイミングは、タイミング記憶部１１０に記憶される。S-SCH検出部１１４は、例えば、S-SCH系列に乗算されたスクランブル系列によりデスクランブルを行い、S-SCHに含まれる情報要素を検出することにより、セル固有情報を検出することが可能となる。
【００９３】
＜同期チャネルの送受信＞
次に、本実施例に係る同期チャネル送信方法について説明する。
【００９４】
S-SCH生成部２５４は、複数の同期信号の系列を選択する。例えば、無線フレームタイミング＃１及び＃２それぞれにおいて、１６個のショートコード含む系列長が３２の系列（ファーストレイヤーセルＩＤグループインジケータ＃１）と１６個のショートコードを含む系列長が３２の系列（セカンドレイヤーセルＩＤグループインジケータ＃２）の２種類の系列を選択する。次に、S-SCH生成部２５４は、移動局に予め通知する事前情報を生成するようにしてもよい。例えば、セルＩＤグループを特定する情報の一部であるファーストレイヤーセルＩＤグループを示す事前情報を生成するようにしてもよい。事前情報が生成された場合には、該事前情報が送信される。
【００９５】
また、S-SCH生成部２５４は、選択した複数の同期信号の系列により、セカンダリ同期チャネルを生成する。例えば、セルＩＤグループを特定する情報の一部であるファーストレイヤーセルＩＤグループとともに、セルＩＤグループを特定する情報の一部であるセカンドレイヤーセルＩＤグループを示すセカンダリ同期チャネルを生成する。同期信号制御部２０９１は、スクランブル系列を示す情報をスクランブル系列生成部２５８に入力する。例えば、同期信号制御部２０９１は、全セルで共通のスクランブルコードを示す情報をスクランブル系列生成部２５８に入力する。また，例えば、同期信号制御部２０９１は、複数種類のスクランブルコードを示す情報をスクランブル系列生成部２５８に入力する。セカンダリ同期チャネルは、乗算部２５６に入力され、乗算部２５６においてスクランブル生成部２５８により生成されたスクランブル系列が乗算され、送信される。
【００９６】
移動局は、事前情報とセカンダリ同期チャネルにより、セル固有情報を検出する。
【００９７】
次に、本実施例に係る無線通信システム１０００におけるセルサーチ方法について、図１４を参照して説明する。
【００９８】
移動局１００ｎは、セルサーチ第２段階からセルサーチを行う。
【００９９】
移動局１００ｎは、タイミング記憶部１１０に記憶されたSCHシンボルタイミングを用いてS-SCHにFFT処理を行うことにより、各サブキャリア成分を抽出する。そして、S-SCH検出部１１４は、S-SCH系列から無線フレームタイミング、セルIDグループを検出する（ステップＳ１４０２、ステップＳ１４０４）。P-SCHのシンボルタイミング、キャリア周波数がわかると、S-SCHの受信タイミング、キャリア周波数もわかる。スクランブル系列が乗算されたS-SCHに対してデスクランブルが行われる。S-SCHで使用されるセル固有のS-SCH系列から、無線フレームタイミングを検出する。典型的には１無線フレームに複数（例えば２つ）のSCHが配置されているため、タイミング検出後にフレームタイミングを検出する必要がある。また、セル固有のS-SCH系列から、セルＩＤグループを検出する。
【０１００】
移動局１００ｎは、ステップＳ１４０４において検出されたセルＩＤグループと第１ステップで検出されたプライマリ同期チャネル系列番号を用いてセルＩＤを検出する（ステップＳ１４０６）。
【０１０１】
移動局１００ｎは、ベリフィケーション処理を行う（ステップＳ１４０８）。
【０１０２】
本実施例においては、セル間同期運用が行われている環境下で、SCHシンボルタイミングが検出されている場合に、接続中のセル以外のセルのサーチ（周辺セルサーチ）を行う場合に、セルサーチ第１段階を行わないようにすることにより、セルサーチ時間を短縮できる。具体的には、既に検出されたSCHシンボルタイミングを用いて、S-SCHの検出処理が行われる。
【０１０３】
上述したように、ユーザ装置１００ｎは、セルサーチ第１段階を行わずに、セルサーチ第２段階を行う。例えば、S-SCH相関部１１２は、接続中の基地局２００から送信される同期信号に対応するSCHのシンボルタイミングを用いて、S-SCH系列にFFT処理を行うことにより各サブキャリア成分を抽出する。具体的には、SCHのシンボルタイミングとして、タイミング記憶部１１０に記憶されたシンボルタイミングを使用してもよい。該SCHシンボルタイミングは、当該ユーザ装置１００ｎが初期セルサーチにより検出したものであってもよい。また、該SCHシンボルタイミングは、通知されたものであってもよい。
【０１０４】
この場合、検出するS-SCH系列数は、セルサーチ第１段階後に第２段階を行う場合に比較して多くなってもよい。具体的には、検出するS-SCH系列には、３種類のP-SCH系列番号に対応したスクランブル系列が含まれてもよい。例えば、３種類のP-SCH系列番号に対応したスクランブル系列数−１、検出するS-SCH系列数が多くなってもよい。また、検出するS-SCH系列には、第１のショートコード番号に対応した第２のショートコードスクランブル系列が含まれてもよい。例えば、第１のショートコード番号に対応した第２のショートコードスクランブル系列数−１、検出するS-SCH系列数が多くなってもよい。
【０１０５】
また、ユーザ装置１００ｎは、隣接セルがセル間同期運用あるいは非同期運用を用いているかの情報を知っていてもよいし、知らなくてもよい。例えば、ユーザ装置１００ｎは、隣接セルがセル間同期運用あるいは非同期運用を用いているかの情報を知らない場合には、セルサーチ第２段階から行い、S-SCH系列の検出ができない場合にセルサーチ第１段階から行うようにしてもよい。また、例えば、ユーザ装置１００ｎは、隣接セルがセル間同期運用あるいは非同期運用を用いているかの情報を知っている場合には、該情報は、例えば、接続中のセル及び／又は接続中のセル以外のセルから通知されるようにしてもよい。この場合、ユーザ装置１００ｎは、通知された隣接セルのタイミング情報を用いてセルサーチ第２段階を行うようにしてもよい。
【０１０６】
また、ユーザ装置１００ｎは、通信中のセルあるいは隣接セルのタイミングの前後一定時間分に対し、セルサーチ第２段階を行うようにしてもよい。具体的には、通信中のセルあるいは隣接セルのタイミングの前後所定のXサンプルに対し、セルサーチ第２段階を行うようにしてもよい。各セルから同様のタイミングで同期チャネルが送信された場合でも、伝搬路によりユーザ装置１００ｎにおいて受信されるタイミングがずれる場合もある。このようにすることにより、該ずれの影響を低減することができる。
【０１０７】
また、ユーザ装置１００ｎは、通信中セル、あるいは隣接セルのタイミングの前後一定時間分に対し、セルサーチ第1段階を適用してからセルサーチ第２段階を行うようにしてもよい。通信中セル、あるいは隣接セルのタイミングの前後一定時間分には、通信中セル、あるいは隣接セルのタイミングの前後の所定のXサンプルが含まれる。このようにすることにより、SCHのシンボルタイミングの精度を向上させることができる。
【０１０８】
本実施例によれば、接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出する。このようにすることにより、セルサーチに要する時間を短縮できる。
【０１０９】
本実施例によれば、接続中の基地局と該接続中の基地局以外の他の基地局とは同期が取られている。このようにすることにより、接続中の基地局と該接続中の基地局以外の他の基地局とは、同様のタイミングで同期チャネルが送信されるので、接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出することができる。
【０１１０】
本実施例によれば、タイミング情報には、接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミングと、該タイミング前後の所定のタイミングとが含まれるようにしてもよい。このようにすることにより、伝搬路の影響により、ユーザ装置１００ｎにおいて同期チャネルが受信されるタイミングがずれる場合に、該ずれの影響を低減することができる。
【０１１１】
本実施例によれば、相関を検出する手段は、前記タイミング情報に基づいて、同期信号に含まれる二次同期チャネルにフーリエ変換処理を行い、各サブキャリア成分を抽出し、複数の二次同期チャネル系列の相関を検出する。このようにすることにより、S-SCH系列に対して、P-SCH固有のスクランブル系列が乗算されている場合に、セルサーチ第２段階から開始されることによりP-SCH系列の検出ができない場合でも、S-SCH系列を検出できる。
【０１１２】
本実施例によれば、複数の二次同期チャネル系列は、一次同期チャネル系列に対応した系列を含むようにしてもよい。このようにすることにより、S-SCH系列に対して、P-SCH固有のスクランブル系列が乗算されている場合に、セルサーチ第２段階から開始されることによりP-SCH系列の検出ができない場合でも、S-SCH系列を検出できる。
【０１１３】
本実施例によれば、二次同期チャネルを検出する手段において検出された二次同期チャネルが正しいことを判定する手段を有する。このようにすることにより、検出結果が正しいかどうかを判定することができる。
【０１１４】
本実施例によれば、相関を検出する手段は、当該ユーザ装置が接続中の基地局が該基地局以外の他の基地局と同期が取れている場合に、該接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出するようにしてもよい。例えば、タイミング記憶部１１０にタイミング情報が記憶されているのを検出できた場合に、該記憶されたタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出するようにしてもよい。このようにすることにより、セルサーチ第２段階における検出誤りを低減できる。
【０１１５】
本実施例によれば、相関を検出する手段は、接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報が通知されている場合には、該通知されるタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出するようにしてもよい。該タイミング情報は、接続中の基地局から通知されてもよいし、接続中の基地局以外の基地局から通知されてもよい。このようにすることにより、タイミング情報が通知された場合にセルサーチに要する時間を短縮できる。
【０１１６】
本実施例によれば、接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミング情報に基づいて、接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期チャネルから同期信号に対応するタイミングを検出する手段を有し、相関を検出する手段は、同期信号に対応するタイミングを検出する手段において検出された同期信号に対応するタイミングに基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出する。このようにすることにより、タイミング情報の精度を向上させることができる。
【０１１７】
本実施例によれば、同期信号に対応するタイミングを検出する手段は、接続中の基地局から送信される同期信号に対応するタイミングの前後所定のタイミングを含むタイミングに基づいて、接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期チャネルから同期信号に対応するタイミングを検出する。このようにすることにより、伝搬路の影響により、ユーザ装置１００ｎにおいて同期チャネルが受信されるタイミングがずれる場合に、該ずれの影響を低減することができる。
【０１１８】
尚、上述した実施例においては、Evolved  UTRA  and  UTRAN（別名：  Long  Term  Evolution，或いは，Super  ３G）が適用されるシステムにおける例を記載したが、本発明に係るユーザ装置及びセルサーチ方法は、下りリンクにおいて直交周波数分割多重OFDM(Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing)方式を用いる全てのシステムにおいて適用することが可能である。また、一次同期チャネルと二次同期チャネルとを含む同期チャネルを使用する無線通信システムに適用できる。例えば、IMT‐Advancedのような将来の移動通信システムに適用されてもよい。IMT‐Advancedは、3GPP(3rd  Generation  Partnership  Project)ではLTE‐Advancedとも呼ばれる。
【０１１９】
説明の便宜上、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明されるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてよい。
【０１２０】
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】Ｓ−ＳＣＨ系列のマッピング方法を示す説明図である。
【図２】Ｓ−ＳＣＨ系列のマッピング方法を示す説明図である。
【図３】セルサーチの一例を示すフロー図である。
【図４】一実施例に係る無線通信システムを示す説明図である。
【図５】無線フレーム構成を示す説明図である。
【図６】サブフレームの構成を示す説明図である。
【図７】一実施例に係る基地局装置を示す部分ブロック図である。
【図８】一実施例に係る基地局装置のベースバンド信号処理部を示すブロック図である。
【図９】同期信号送信パターンの定義の一例を示す説明図である。
【図１０】Ｓ−ＳＣＨ系列の決定方法を説明するための図を示す。
【図１１】Ｓ−ＳＣＨ系列の別の決定方法を説明するための図を示す。
【図１２】Ｓ−ＳＣＨ系列の別の決定方法を説明するための図を示す。
【図１３】一実施例に係るユーザ装置を示す部分ブロック図である。
【図１４】一実施例に係るユーザ装置の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【０１２２】
５０ｋ（５０１、５０２、５０３）  セル
１００ｎ（１００１、１００２、１００３、１００４、１００５）  ユーザ装置
１０２  基本波形相関部
１０４  同期信号レプリカ生成部
１０６  シンボルタイミング検出部
１０８  P−SCH系列番号検出部
１１０  タイミング記憶部
１１２  S-SCH相関部
１１４  S-SCH検出部
１１６  ベリフィケーション部
２００ｍ（２００１、２００２、２００３）  基地局装置
２０２  送受信アンテナ
２０４  アンプ部
２０６  送受信部
２０８  ベースバンド信号処理部
２０９  同期信号生成部
２１０  呼処理部
２１２  伝送路インターフェース
２０８１  ＲＬＣ処理部
２０８２  ＭＡＣ処理部
２０８３  符号化部
２０８４  データ変調部
２０８５  多重部
２０８６  直並列変換部
２０８７  乗算器
２０８８  乗算器
２０８９  スクランブルコード生成部
２０８１０  振幅調整部
２０８１１  合成部
２０８１２  逆フーリエ変換部
２０８１３  ＣＰ付加部
２０９１  同期信号制御部
２０９２  同期信号発生部
２０９３  データ変調部
２０９４  直並列変換部
２０９５  乗算器
２０９６  振幅調整部
２５２  Ｐ−ＳＣＨ生成部
２５４  Ｓ−ＳＣＨ生成部
２５６  乗算部
２５８  スクランブル系列生成部
２６０  多重部
３００  アクセスゲートウェイ装置
４００  コアネットワーク
１０００  無線通信システム
【図１】
2010045546.tif 000003
【図２】
2010045546.tif 000004
【図３】
2010045546.tif 000005
【図４】
2010045546.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010045546.tif 000008
【図７】
2010045546.tif 000009
【図８】
2010045546.tif 000010
【図９】
2010045546.tif 000011
【図１０】
2010045546.tif 000012
【図１１】
2010045546.tif 000013
【図１２】
2010045546.tif 000014
【図１３】
2010045546.tif 000015
【図１４】
2010045546.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月2日(2009.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルサーチを行うユーザ装置であって、
接続中の基地局により送信される同期信号のタイミング情報を検出するタイミング情報検出部と、
該タイミング情報検出部により検出されたタイミング情報を用いて、前記接続中の基地局以外の他の基地局により送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出する二次同期チャネル相関検出部と、
前記二次同期チャネル相関検出部による相関検出の結果に基づいて、二次同期チャネルを検出する二次同期チャネル検出部と
を有することを特徴とするユーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のユーザ装置において、
前記二次同期チャネル相関検出部は、前記接続中の基地局と同期している他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のユーザ装置において、
前記二次同期チャネル相関検出部は、前記タイミング情報に含まれる接続中の基地局から送信される同期信号のシンボルタイミングと、該シンボルタイミング前後の所定のタイミングとに基づいて、前記接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のユーザ装置において、
前記二次同期チャネル相関検出部は、前記タイミング情報を用いて、同期信号に含まれる二次同期チャネルにフーリエ変換処理を行い、各サブキャリア成分と二次同期チャネル系列との相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のユーザ装置において、
前記二次同期チャネル相関検出部は、一次同期チャネルに対応した系列を含む複数の二次同期チャネルとの相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項６】
請求項１に記載のユーザ装置において、
前記二次同期チャネル検出部により検出された二次同期チャネルが正しいことを判定する判定部
を有することを特徴とするユーザ装置。
【請求項７】
請求項１に記載のユーザ装置において、
前記二次同期チャネル相関検出部は、前記接続中の基地局以外の他の基地局と同期が取れている場合に、該接続中の基地局から送信される同期信号のタイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項８】
請求項１に記載のユーザ装置において、
前記二次同期チャネル相関検出部は、前記接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号のタイミング情報が通知されている場合には、該タイミング情報に基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項９】
請求項１に記載のユーザ装置において、
前記タイミング情報検出部により検出されたタイミング情報を用いて、前記接続中の基地局以外の他の基地局により送信される同期信号のフレームタイミングを検出するフレームタイミング検出部
を有し、
前記二次同期チャネル相関検出部は、前記フレームタイミング検出部により検出された同期信号のフレームタイミングに基づいて、該接続中の基地局以外の他の基地局により送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のユーザ装置において、
前記フレームタイミング検出部は、接続中の基地局により送信される同期信号のフレームタイミングの前後の所定のタイミングを含むタイミングに基づいて、前記接続中の基地局以外の他の基地局により送信される同期信号のフレームタイミングを検出することを特徴とするユーザ装置。
【請求項１１】
セルサーチを行うユーザ装置におけるセルサーチ方法であって、
接続中の基地局により送信される同期信号のタイミング情報を検出するタイミング情報検出ステップと、
該タイミング情報検出ステップにより検出されたタイミング情報を用いて、前記接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出する二次同期チャネル相関検出ステップと、
前記二次同期チャネル相関検出ステップによる相関検出の結果に基づいて、二次同期チャネルを検出する二次同期チャネル検出ステップと
を有することを特徴とするセルサーチ方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
上記課題を解決するため、本ユーザ装置は、
セルサーチを行うユーザ装置であって、
接続中の基地局により送信される同期信号のタイミング情報を検出するタイミング情報検出部と、
該タイミング情報検出部により検出されたタイミング情報を用いて、前記接続中の基地局以外の他の基地局により送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出する二次同期チャネル相関検出部と、
前記二次同期チャネル相関検出部による相関検出の結果に基づいて、二次同期チャネルを検出する二次同期チャネル検出部と
を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本セルサーチ方法は、
セルサーチを行うユーザ装置におけるセルサーチ方法であって、
接続中の基地局により送信される同期信号のタイミング情報を検出するタイミング情報検出ステップと、
該タイミング情報検出ステップにより検出されたタイミング情報を用いて、前記接続中の基地局以外の他の基地局から送信される同期信号に含まれる二次同期チャネルの相関を検出する二次同期チャネル相関検出ステップと、
前記二次同期チャネル相関検出ステップによる相関検出の結果に基づいて、二次同期チャネルを検出する二次同期チャネル検出ステップと
を有する。