(57)【要約】  ＧＣＬ  ＩＤに応じてＧＣＬ系列が変化した場合でも、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制する。送信装置（１００）は、ＧＣＬ系列信号を生成するＧＣＬ系列生成部（１０１）と、ＧＣＬ系列信号をスクランブルするスクランブル処理部（１０２）と、スクランブルされたＧＣＬ系列信号を、周波数方向のサブキャリアに配置するサブキャリアマッピング部（１０３）とを有する。これにより、受信側でのＧＣＬ系列の差動相関値のピーク幅が狭くなり、受信側で正確な同期タイミングを検出することができる。
2008090603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＣＬ系列信号を生成するＧＣＬ系列生成部と、
前記ＧＣＬ系列信号をランダム化するランダム化部と、
ランダム化された前記ＧＣＬ系列信号を、周波数方向のサブキャリアに配置するサブキャリアマッピング部と、
を具備する送信装置。
【請求項２】
前記ランダム化部は、前記ＧＣＬ系列信号をスクランブル系列信号を用いてスクランブル処理するスクランブル処理部を有する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記ランダム化部は、前記ＧＣＬ系列信号をインターリーブ処理するインターリーブ処理部を有する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
ＧＣＬ系列信号を生成するＧＣＬ系列生成ステップと、
前記ＧＣＬ系列信号をランダム化するランダム化ステップと、
ランダム化された前記ＧＣＬ系列信号を、周波数方向のサブキャリアに配置するサブキャリアマッピングステップと、
を含む同期チャネル形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置及び同期チャネル形成方法に関し、特にＯＦＤＭ信号において同期チャネルを送信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、標準化団体３ＧＰＰでは、第３世代携帯電話のさらなる改良システムの実現を目的として、３ＧＰＰ  ＲＡＮ  ＬＴＥ(Long Term Evolution)の検討が進められている。【０００３】
現在、ＬＴＥ標準化会議では、ＯＦＤＭ信号の同期検出を行うための同期チャネル（ＳＣＨ）に割り当てる系列について議論されており、各社からＧＣＬ(Generalized Chirp Like)系列を割り当てる方法が提案されている（非特許文献１〜４参照）。ＧＣＬ系列ｓｕ（ｋ）とは、次式で表される系列である。
【数１】
2008090603.tif 000003
【０００４】
ここで、ｕはセルＩＤ検出等に使うための系列インデックス(以降これをＧＣＬ  ＩＤと呼ぶ)、ＮＧはＳＣＨ系列長以上の素数である。すなわち、ＧＣＬ系列は、セルＩＤ（＝ｕ）に対応するものが生成され、受信側ではＧＣＬ系列を検出することで自局のセルを検出することもできるようになっている。【０００５】
例えば、非特許文献１では、図１Ａに示すように、ＳＣＨ（同期チャネル）にＧＣＬ系列を割り当てている。またＧＣＬ系列を１サブキャリアおきに周波数方向に配置している。この信号をＩＦＦＴにより時間領域の波形に変換すると、図１Ｂに示すように、ＳＣＨ部分はある波形の繰返しとなる。【０００６】
同期タイミングは、この時間波形の特徴を利用して、差動相関法により求められる。差動相関法は、シンボルの前半半分と後半半分の相関を取るという演算を行うので、同じ波形が繰り返されると相関値が大きくなる。したがって、差動相関結果の最大値を検索することによりタイミング同期を取ることができる。図２は、その様子を示した図である。図２Ａのように、同期チャネルの前半と後半には繰り返し波形が現れるので、例えば図２Ｂに示すような差動相関回路によって前半波形と後半波形の差動相関値を求める。すると、図３に示すように、同期チャネルを受信したタイミングで差動相関値のピークが現れ、このピークが現れたタイミングを同期タイミングとすればよい。
【非特許文献１】Motorola, “Cell Search and Initial Acquisition for EUTRA,” 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #44 R1-060379
【非特許文献２】Ericsson, “E-UTRA Cell Search,” 3GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc Meeting R1-060105
【非特許文献３】ETRI, “Comparison of One-SCH and Two-SCH schemes for EUTRA Cell,” 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #45 R1-061117
【非特許文献４】NTT DoCoMo, et al., “SCH Structure and Cell Search Method for E-UTRA Downlink,” 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #45 R1-061186
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＧＣＬ系列は、式（１）にも示したように、ＧＣＬ  ＩＤ（セルＩＤ）に応じて異なる系列となるので、必ずしも同期タイミングの検出にとって好ましい差動相関値が得られるとは限らない。しかしながら、従来はこのことについての配慮がなされていなかった。【０００８】
本発明の目的は、ＧＣＬ  ＩＤに応じてＧＣＬ系列が変化した場合でも、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制し得る送信装置及び同期チャネル形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の送信装置は、ＧＣＬ系列信号を生成するＧＣＬ系列生成部と、前記ＧＣＬ系列信号をランダム化するランダム化部と、ランダム化された前記ＧＣＬ系列信号を、周波数方向のサブキャリアに配置するサブキャリアマッピング部と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＧＣＬ系列をランダム化したので、ＧＣＬ系列信号の差動相関値のピーク幅が狭くなる。この結果、受信側でＧＣＬ系列信号に基づいて正確な同期タイミングを検出することができるようになる。よって、ＧＣＬ  ＩＤに応じてＧＣＬ系列が変化した場合でも、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１Ａは同期チャネルのフレーム配置を示し、図１Ｂは同期チャネルの時間波形を示す図
【図２】差動相関値の説明に供する図であり、図２Ａは同期チャネルの時間波形を示し、図２Ｂは差動相関回路の概略構成を示す図
【図３】差動相関値と同期タイミングとの関係を示す図
【図４】ＧＣＬ  ＩＤとタイミング検出確率の関係を示す図
【図５】ＧＣＬ  ＩＤが１の場合と、３２の場合におけるピーク付近の差動相関電力特性を示す図
【図６】ＧＣＬ  ＩＤ  が１の場合における時間領域のＳＣＨ電力分布特性を示す図
【図７】ＧＣＬ  ＩＤ  が３２の場合における時間領域のＳＣＨ電力分布特性を示す図
【図８】ＳＣＨの時間波形がインパルス繰返し波形の場合の差動相関電力特性を示す図であり、図８Ａはインパルス繰返し波形を示し、図８Ｂは差動相関回路の概略構成を示し、図８Ｃは差動相関値を示す図
【図９】ＳＣＨの時間波形がＤＣ繰返し波形の場合の差動相関電力特性を示す図であり、図９ＡはＤＣ繰返し波形を示し、図９Ｂは差動相関回路の概略構成を示し、図９Ｃは差動相関値を示す図
【図１０】実施の形態１の送信装置の構成を示すブロック図
【図１１】同期チャネルのフレーム配置を示す図
【図１２】実施の形態１の受信装置の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態１の送信装置の他の構成例を示すブロック図
【図１４】実施の形態１の受信装置の他の構成例を示すブロック図
【図１５】実施の形態２の送信装置の構成を示すブロック図
【図１６】実施の形態２の受信装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
先ず、本発明に至った過程について説明する。【００１３】
ＧＣＬ系列は、式（１）にも示したように、セルＩＤに応じて変化するので、差動相関値を求めて同期タイミングを検出する場合、ＳＣＨに割り当てるＧＣＬ系列によっては、タイミング検出性能が変化してしまう。【００１４】
図４に、ＧＣＬ  ＩＤとタイミング検出確率の関係を示す。図４において、横軸はＳＮＲ、縦軸は検出確率である。また図４は、ＧＣＬ  ＩＤを変化させたときのタイミング検出確率を示している。この結果から、ＧＣＬ  ＩＤが小さいほどタイミング検出確率は悪くなり、特にＧＣＬ  ＩＤが１〜８で変化する場合には、検出確率に大きな差が生じることが分かる。【００１５】
このように検出タイミング確率に差が生じる原因は、ＧＣＬ  ＩＤが小さい場合の差動相関特性のピーク幅が広がるためである。図５にＧＣＬ  ＩＤが１の場合と、３２の場合におけるピーク付近の差動相関電力特性を示す。図５において、横軸は時間（サンプル）、縦軸は正規化電力である。この結果からＧＣＬ  ＩＤが小さい方がピーク幅の広がりが大きいことが分かる。【００１６】
ＧＣＬ  ＩＤが１の場合における時間領域のＳＣＨ電力分布特性を図６に示し、ＧＣＬ  ＩＤが３２の場合における時間領域のＳＣＨ電力分布特性を図７に示す。これらの図において、横軸は時間、縦軸は正規化電力である。この結果からＧＣＬ  ＩＤが小さいと時間領域の電力において集中する部分が生じることが分かる（図６）。この電力の集中が差動相関電力特性のピーク幅を広げる原因となっている。次に、その理由を述べる。【００１７】
図８及び図９は、時間領域のＳＣＨ波形と差動相関電力特性について示している。分かり易くするために、ＳＣＨの時間波形として、インパルス繰返し波形（図８）とＤＣ繰返し波形（図９）を例として挙げた。インパルス繰返し波形はＳＣＨ電力分布が集中した場合、ＤＣ（直流）繰返し波形はＳＣＨ電力分布が分散した場合と考えることができる。【００１８】
図８に示すように、ＳＣＨがインパルス繰返し波形の場合、インパルス部分の電力が周囲に比較して支配的となるため、相関演算範囲からインパルス部分が外れるまでは、差動相関値はほぼ同じレベルとなる。【００１９】
一方、図９に示すように、ＳＣＨがＤＣ繰返し波形の場合、相関演算範囲にＳＣＨが含まれている部分が多いほど相関が大きくなるので、ＳＣＨがすべて相関演算範囲に含まれたタイミング、すなわち、所望位置が一番大きな相関となる。【００２０】
よって、ＳＣＨ電力分布が分散した場合と比較して、ＳＣＨ電力分布が集中した場合には、差動相関電力特性のピーク幅が広がってしまう。【００２１】
本発明の発明者らは、以上の考察から、ＧＣＬ  ＩＤには次の特徴があることを見出した。つまり、ＳＣＨに割り当てるＧＣＬ系列のＧＣＬ  ＩＤを小さくする（すなわち式（１）のｕを小さくする）と、時間領域のＳＣＨ電力分布において、電力の集中する部分が発生する。これが原因となって差動相関電力特性のピーク幅が広がり、その結果、タイミング検出特性が劣化する。【００２２】
本発明の発明者らは、このようなＧＣＬ  ＩＤの特徴に着目して、本発明に至った。【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。【００２４】
（実施の形態１）
図１０に、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示す。送信装置１００は、例えば無線基地局に設けられている。【００２５】
送信装置１００は、ＧＣＬ系列生成部１０１において、ＳＣＨ（同期チャネル）に割り当てるＧＣＬ系列を生成する。実際上、ＧＣＬ系列生成部１０１は、式（１）のｕをセルＩＤに応じて変化させることにより、セルＩＤに応じたＧＣＬ系列を生成する。生成されたＧＣＬ系列は、スクランブル処理部１０２に入力される。【００２６】
スクランブル処理部１０２は、生成されたＧＣＬ系列にスクランブル系列を乗じることで、ＧＣＬ系列をスクランブルする。スクランブルされたＧＣＬ系列は、サブキャリアマッピング部１０３に入力される。【００２７】
サブキャリアマッピング部１０３には、スクランブルされたＧＣＬ系列に加えて、変調部１０４によって変調された送信データ等が入力される。サブキャリアマッピング部１０３は、図１１に示すように、スクランブルされたＧＣＬ系列をＳＣＨ（同期チャネル）の周波数方向のサブキャリアに配置する。加えて、サブキャリアマッピング部１０３は、ＳＣＨ以外のチャネル（図中の“別チャネル”）をデータチャネルやパイロットチャネルとし、このチャネルにデータシンボルやパイロットシンボルを配置する。【００２８】
マッピング信号は、ＩＦＦＴ部１０５によって逆フーリエ変換され、ＣＰ挿入部１０６によってＣＰ(Cyclic Prefix)が挿入され、ＲＦ送信部１０７によってディジタルアナログ変換処理及び無線周波数帯域へのアップコンバート処理等の所定の無線処理が施された後、アンテナ１０８から送信信号として送信される。【００２９】
図１２に、送信装置１００から送信された送信信号を受信復調する受信装置の構成を示す。受信装置２００は、例えば移動局装置に設けられる。【００３０】
受信装置２００は、ＲＦ受信部２０２において、アンテナ２０１より受信した信号に対して、ベースバンド帯域へのダウンコンバート処理及びアナログディジタル変換処理等の所定の無線処理を行い、処理後の信号をタイミング検出処理部２０３に送出する。【００３１】
タイミング検出処理部２０３は、ＳＣＨ（同期チャネル）に配置されたＧＣＬ系列の差動相関値を求め、この差動相関値のピークを検出することで、同期タイミングを検出する。ここで、本実施の形態では、送信装置１００でＧＣＬ系列をスクランブルしているので、ＳＣＨ電力分布が集中せず、差動相関値のピーク幅は狭くなる。これにより、タイミング検出処理部２０３は、正確な同期タイミングを検出することができる。タイミング検出処理部２０３によって検出された同期タイミングは、ＣＰ除去部２０４及びＦＦＴ部２０５に送出される。【００３２】
ＣＰ除去部２０４は、検出された同期タイミングに基づいて、受信信号に含まれるＣＰを除去する。ＦＦＴ部２０５は、検出された同期タイミングに基づいて、フーリエ変換を行う。サブキャリアデマッピング部２０６は、各チャネルを抽出する。【００３３】
デスクランブル処理部２０７は、サブキャリアデマッピング部２０６によって抽出された同期チャネルにスクランブル系列の複素共役を乗じることで、デスクランブルを行う。これにより、スクランブル前のＧＣＬ系列が復元される。復元されたＧＣＬ系列は、セルＩＤ検出部２０８に送出される。セルＩＤ検出部２０８は、ＧＣＬ系列に対して例えばディファレンシャルエンコーディング等の処理を施すことでセルＩＤを検出し、検出したセルＩＤを復調部２０９等に送出する。【００３４】
復調部２０９は、サブキャリアデマッピング部２０６によって抽出されたデータチャネルを復調する。この際、復調部２０９は、データチャネルに対してセルＩＤに応じたスクランブルコードを用いたデスクランブル等の処理を行う。なお、図１０では、図を簡単化するために、送信データをスクランブルする構成は図示していないが、通常は、データはセルＩＤに応じたスクランブルコードが乗じられる。【００３５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、スクランブル処理部１０２によってＧＣＬ系列をスクランブル処理したことにより、受信側でのＳＣＨ電力分布が分散し、差動相関値のピーク幅が狭くなる。この結果、受信側で正確な同期タイミングを検出することができるようになる。よって、ＧＣＬ  ＩＤに応じてＧＣＬ系列が変化した場合でも、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制し得る送信装置１００を実現できる。【００３６】
なお、上述した実施の形態では、ＧＣＬ系列をスクランブル処理することで、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制する場合について述べたが、要は、ＧＣＬ系列をランダム化すれば、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。【００３７】
図１３に、他の好適な構成例を示す。図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１３の送信装置３００は、図１０の送信装置１００と比較して、スクランブル処理部１０２に替えてインターリーブ処理部３０１が設けられている。インターリーブ処理部３０１は、ＧＣＬ系列をインターリーブ、すなわち、ある法則に従って入れ替えを行う。これにより、受信側でのＳＣＨ電力分布が分散し、差動相関値のピーク幅が狭くなる。この結果、受信側で正確な同期タイミングを検出することができるようになる。よって、ＧＣＬ  ＩＤに応じてＧＣＬ系列が変化した場合でも、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制し得る送信装置３００を実現できる。【００３８】
図１２との対応部分に同一符号を付して示す図１４は、送信装置３００から送信された送信信号を受信復調する受信装置の構成を示す。受信装置４００は、図１２の受信装置２００と比較して、デスクランブル処理部２０７に替えてデインターリーブ処理部４０１が設けられている。デインターリーブ処理部４０１は、サブキャリアデマッピング部２０６によって抽出された同期チャネルをデインターリーブする。これにより、インターリーブ前のＧＣＬ系列が復元される。【００３９】
（実施の形態２）
上述した実施の形態１では、ＧＣＬ系列をランダム化することで、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制する方法を提示した。本実施の形態では、差動相関値のピーク幅が狭くなるＧＣＬ系列を優先的に使用することを提案する。【００４０】
つまり、図４〜図７を用いて説明した上記の考察から、ＧＣＬ  ＩＤが大きくなるほど、差動相関値のピーク幅が狭くなり、同期タイミングの検出精度も高くなることが分かっので、この考察を基に、本実施の形態では、ＧＣＬ  ＩＤが大きいものほど優先的に使用する。【００４１】
図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１５に、本実施の形態の送信装置の構成を示す。送信装置５００は、図１０の送信装置１００と比較して、ＧＣＬ系列生成部５０１の構成が異なり、かつスクランブル処理部１０２を有していない。ＧＣＬ系列生成部５０１は、ＧＣＬ  ＩＤが大きいＧＣＬ系列を優先的に生成する。また、例えば図４の考察から、特にＧＣＬ  ＩＤが１〜８は、同期タイミングの検出確率が著しく低下するので、これらを除いたＧＣＬ系列を優先的に生成することも有効である。【００４２】
図１２との対応部分に同一符号を付して示す図１６は、送信装置５００から送信された送信信号を受信復調する受信装置の構成を示す。受信装置６００は、図１２の受信装置２００と比較して、デスクランブル処理部２０７を有しない。【００４３】
本実施の形態によれば、ＧＣＬ  ＩＤが大きいＧＣＬ系列を優先的に使用するようにしたことにより、受信側で正確な同期タイミングを検出できる確率を高くすることができるようになる。【００４４】
なお、上述した実施の形態１、２では、セルＩＤとＧＣＬ  ＩＤが関連付けられている場合について説明したが、これらは必ずしも関連付けられている必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ＯＦＤＭ信号の同期チャネルにＧＣＬ系列を配置して送信する無線通信機器に広く適用可能である。
【図１】
2008090603.tif 000004
【図２】
2008090603.tif 000005
【図３】
2008090603.tif 000006
【図４】
2008090603.tif 000007
【図５】
2008090603.tif 000008
【図６】
2008090603.tif 000009
【図７】
2008090603.tif 000010
【図８】
2008090603.tif 000011
【図９】
2008090603.tif 000012
【図１０】
2008090603.tif 000013
【図１１】
2008090603.tif 000014
【図１２】
2008090603.tif 000015
【図１３】
2008090603.tif 000016
【図１４】
2008090603.tif 000017
【図１５】
2008090603.tif 000018
【図１６】
2008090603.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月12日(2009.5.12)
【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】
ＧＣＬ系列信号を生成するＧＣＬ系列生成部と、
前記ＧＣＬ系列信号をランダム化するランダム化部と、
ランダム化された前記ＧＣＬ系列信号を、周波数方向のサブキャリアに配置するサブキャリアマッピング部と、
を具備する送信装置。
【請求項２】
前記ランダム化部は、前記ＧＣＬ系列信号をスクランブル系列信号を用いてスクランブル処理するスクランブル処理部を有する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記ランダム化部は、前記ＧＣＬ系列信号をインターリーブ処理するインターリーブ処理部を有する
請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
ＧＣＬ系列信号を生成するＧＣＬ系列生成ステップと、
前記ＧＣＬ系列信号をランダム化するランダム化ステップと、
ランダム化された前記ＧＣＬ系列信号を、周波数方向のサブキャリアに配置するサブキャリアマッピングステップと、
を含む同期チャネル形成方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置及び同期チャネル形成方法に関し、特にＯＦＤＭ信号において同期チャネルを送信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、標準化団体３ＧＰＰでは、第３世代携帯電話のさらなる改良システムの実現を目的として、３ＧＰＰ  ＲＡＮ  ＬＴＥ(Long Term Evolution)の検討が進められている。
【０００３】
現在、ＬＴＥ標準化会議では、ＯＦＤＭ信号の同期検出を行うための同期チャネル（ＳＣＨ）に割り当てる系列について議論されており、各社からＧＣＬ(Generalized Chirp Like)系列を割り当てる方法が提案されている（非特許文献１〜４参照）。ＧＣＬ系列ｓｕ（ｋ）とは、次式で表される系列である。
【数１】
2008090603.tif 000020
【０００４】
ここで、ｕはセルＩＤ検出等に使うための系列インデックス(以降これをＧＣＬ  ＩＤと呼ぶ)、ＮＧはＳＣＨ系列長以上の素数である。すなわち、ＧＣＬ系列は、セルＩＤ（＝ｕ）に対応するものが生成され、受信側ではＧＣＬ系列を検出することで自局のセルを検出することもできるようになっている。
【０００５】
例えば、非特許文献１では、図１Ａに示すように、ＳＣＨ（同期チャネル）にＧＣＬ系列を割り当てている。またＧＣＬ系列を１サブキャリアおきに周波数方向に配置している。この信号をＩＦＦＴにより時間領域の波形に変換すると、図１Ｂに示すように、ＳＣＨ部分はある波形の繰返しとなる。
【０００６】
同期タイミングは、この時間波形の特徴を利用して、差動相関法により求められる。差動相関法は、シンボルの前半半分と後半半分の相関を取るという演算を行うので、同じ波形が繰り返されると相関値が大きくなる。したがって、差動相関結果の最大値を検索することによりタイミング同期を取ることができる。図２は、その様子を示した図である。図２Ａのように、同期チャネルの前半と後半には繰り返し波形が現れるので、例えば図２Ｂに示すような差動相関回路によって前半波形と後半波形の差動相関値を求める。すると、図３に示すように、同期チャネルを受信したタイミングで差動相関値のピークが現れ、このピークが現れたタイミングを同期タイミングとすればよい。
【非特許文献１】Motorola, “Cell Search and Initial Acquisition for EUTRA,” 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #44 R1-060379
【非特許文献２】Ericsson, “E-UTRA Cell Search,” 3GPP TSG RAN WG1 Ad Hoc Meeting R1-060105
【非特許文献３】ETRI, “Comparison of One-SCH and Two-SCH schemes for EUTRA Cell,” 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #45 R1-061117
【非特許文献４】NTT DoCoMo, et al., “SCH Structure and Cell Search Method for E-UTRA Downlink,” 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #45 R1-061186
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＧＣＬ系列は、式（１）にも示したように、ＧＣＬ  ＩＤ（セルＩＤ）に応じて異なる系列となるので、必ずしも同期タイミングの検出にとって好ましい差動相関値が得られるとは限らない。しかしながら、従来はこのことについての配慮がなされていなかった。
【０００８】
本発明の目的は、ＧＣＬ  ＩＤに応じてＧＣＬ系列が変化した場合でも、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制し得る送信装置及び同期チャネル形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の送信装置は、ＧＣＬ系列信号を生成するＧＣＬ系列生成部と、前記ＧＣＬ系列信号をランダム化するランダム化部と、ランダム化された前記ＧＣＬ系列信号を、周波数方向のサブキャリアに配置するサブキャリアマッピング部と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＧＣＬ系列をランダム化したので、ＧＣＬ系列信号の差動相関値のピーク幅が狭くなる。この結果、受信側でＧＣＬ系列信号に基づいて正確な同期タイミングを検出することができるようになる。よって、ＧＣＬ  ＩＤに応じてＧＣＬ系列が変化した場合でも、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
先ず、本発明に至った過程について説明する。
【００１２】
ＧＣＬ系列は、式（１）にも示したように、セルＩＤに応じて変化するので、差動相関値を求めて同期タイミングを検出する場合、ＳＣＨに割り当てるＧＣＬ系列によっては、
タイミング検出性能が変化してしまう。
【００１３】
図４に、ＧＣＬ  ＩＤとタイミング検出確率の関係を示す。図４において、横軸はＳＮＲ、縦軸は検出確率である。また図４は、ＧＣＬ  ＩＤを変化させたときのタイミング検出確率を示している。この結果から、ＧＣＬ  ＩＤが小さいほどタイミング検出確率は悪くなり、特にＧＣＬ  ＩＤが１〜８で変化する場合には、検出確率に大きな差が生じることが分かる。
【００１４】
このように検出タイミング確率に差が生じる原因は、ＧＣＬ  ＩＤが小さい場合の差動相関特性のピーク幅が広がるためである。図５にＧＣＬ  ＩＤが１の場合と、３２の場合におけるピーク付近の差動相関電力特性を示す。図５において、横軸は時間（サンプル）、縦軸は正規化電力である。この結果からＧＣＬ  ＩＤが小さい方がピーク幅の広がりが大きいことが分かる。
【００１５】
ＧＣＬ  ＩＤが１の場合における時間領域のＳＣＨ電力分布特性を図６に示し、ＧＣＬ
ＩＤが３２の場合における時間領域のＳＣＨ電力分布特性を図７に示す。これらの図において、横軸は時間、縦軸は正規化電力である。この結果からＧＣＬ  ＩＤが小さいと時間領域の電力において集中する部分が生じることが分かる（図６）。この電力の集中が差動相関電力特性のピーク幅を広げる原因となっている。次に、その理由を述べる。
【００１６】
図８及び図９は、時間領域のＳＣＨ波形と差動相関電力特性について示している。分かり易くするために、ＳＣＨの時間波形として、インパルス繰返し波形（図８）とＤＣ繰返し波形（図９）を例として挙げた。インパルス繰返し波形はＳＣＨ電力分布が集中した場合、ＤＣ（直流）繰返し波形はＳＣＨ電力分布が分散した場合と考えることができる。
【００１７】
図８に示すように、ＳＣＨがインパルス繰返し波形の場合、インパルス部分の電力が周囲に比較して支配的となるため、相関演算範囲からインパルス部分が外れるまでは、差動相関値はほぼ同じレベルとなる。
【００１８】
一方、図９に示すように、ＳＣＨがＤＣ繰返し波形の場合、相関演算範囲にＳＣＨが含まれている部分が多いほど相関が大きくなるので、ＳＣＨがすべて相関演算範囲に含まれたタイミング、すなわち、所望位置が一番大きな相関となる。
【００１９】
よって、ＳＣＨ電力分布が分散した場合と比較して、ＳＣＨ電力分布が集中した場合には、差動相関電力特性のピーク幅が広がってしまう。
【００２０】
本発明の発明者らは、以上の考察から、ＧＣＬ  ＩＤには次の特徴があることを見出した。つまり、ＳＣＨに割り当てるＧＣＬ系列のＧＣＬ  ＩＤを小さくする（すなわち式（１）のｕを小さくする）と、時間領域のＳＣＨ電力分布において、電力の集中する部分が発生する。これが原因となって差動相関電力特性のピーク幅が広がり、その結果、タイミング検出特性が劣化する。
【００２１】
本発明の発明者らは、このようなＧＣＬ  ＩＤの特徴に着目して、本発明に至った。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１０に、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示す。送信装置１００は、例えば無線基地局に設けられている。
【００２４】
送信装置１００は、ＧＣＬ系列生成部１０１において、ＳＣＨ（同期チャネル）に割り当てるＧＣＬ系列を生成する。実際上、ＧＣＬ系列生成部１０１は、式（１）のｕをセルＩＤに応じて変化させることにより、セルＩＤに応じたＧＣＬ系列を生成する。生成されたＧＣＬ系列は、スクランブル処理部１０２に入力される。
【００２５】
スクランブル処理部１０２は、生成されたＧＣＬ系列にスクランブル系列を乗じることで、ＧＣＬ系列をスクランブルする。スクランブルされたＧＣＬ系列は、サブキャリアマッピング部１０３に入力される。
【００２６】
サブキャリアマッピング部１０３には、スクランブルされたＧＣＬ系列に加えて、変調部１０４によって変調された送信データ等が入力される。サブキャリアマッピング部１０３は、図１１に示すように、スクランブルされたＧＣＬ系列をＳＣＨ（同期チャネル）の周波数方向のサブキャリアに配置する。加えて、サブキャリアマッピング部１０３は、ＳＣＨ以外のチャネル（図中の“別チャネル”）をデータチャネルやパイロットチャネルとし、このチャネルにデータシンボルやパイロットシンボルを配置する。
【００２７】
マッピング信号は、ＩＦＦＴ部１０５によって逆フーリエ変換され、ＣＰ挿入部１０６によってＣＰ(Cyclic Prefix)が挿入され、ＲＦ送信部１０７によってディジタルアナログ変換処理及び無線周波数帯域へのアップコンバート処理等の所定の無線処理が施された後、アンテナ１０８から送信信号として送信される。
【００２８】
図１２に、送信装置１００から送信された送信信号を受信復調する受信装置の構成を示す。受信装置２００は、例えば移動局装置に設けられる。
【００２９】
受信装置２００は、ＲＦ受信部２０２において、アンテナ２０１より受信した信号に対して、ベースバンド帯域へのダウンコンバート処理及びアナログディジタル変換処理等の所定の無線処理を行い、処理後の信号をタイミング検出処理部２０３に送出する。
【００３０】
タイミング検出処理部２０３は、ＳＣＨ（同期チャネル）に配置されたＧＣＬ系列の差動相関値を求め、この差動相関値のピークを検出することで、同期タイミングを検出する。ここで、本実施の形態では、送信装置１００でＧＣＬ系列をスクランブルしているので、ＳＣＨ電力分布が集中せず、差動相関値のピーク幅は狭くなる。これにより、タイミング検出処理部２０３は、正確な同期タイミングを検出することができる。タイミング検出処理部２０３によって検出された同期タイミングは、ＣＰ除去部２０４及びＦＦＴ部２０５に送出される。
【００３１】
ＣＰ除去部２０４は、検出された同期タイミングに基づいて、受信信号に含まれるＣＰを除去する。ＦＦＴ部２０５は、検出された同期タイミングに基づいて、フーリエ変換を行う。サブキャリアデマッピング部２０６は、各チャネルを抽出する。
【００３２】
デスクランブル処理部２０７は、サブキャリアデマッピング部２０６によって抽出された同期チャネルにスクランブル系列の複素共役を乗じることで、デスクランブルを行う。これにより、スクランブル前のＧＣＬ系列が復元される。復元されたＧＣＬ系列は、セルＩＤ検出部２０８に送出される。セルＩＤ検出部２０８は、ＧＣＬ系列に対して例えばディファレンシャルエンコーディング等の処理を施すことでセルＩＤを検出し、検出したセルＩＤを復調部２０９等に送出する。
【００３３】
復調部２０９は、サブキャリアデマッピング部２０６によって抽出されたデータチャネルを復調する。この際、復調部２０９は、データチャネルに対してセルＩＤに応じたスクランブルコードを用いたデスクランブル等の処理を行う。なお、図１０では、図を簡単化
するために、送信データをスクランブルする構成は図示していないが、通常は、データはセルＩＤに応じたスクランブルコードが乗じられる。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、スクランブル処理部１０２によってＧＣＬ系列をスクランブル処理したことにより、受信側でのＳＣＨ電力分布が分散し、差動相関値のピーク幅が狭くなる。この結果、受信側で正確な同期タイミングを検出することができるようになる。よって、ＧＣＬ  ＩＤに応じてＧＣＬ系列が変化した場合でも、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制し得る送信装置１００を実現できる。
【００３５】
なお、上述した実施の形態では、ＧＣＬ系列をスクランブル処理することで、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制する場合について述べたが、要は、ＧＣＬ系列をランダム化すれば、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
図１３に、他の好適な構成例を示す。図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１３の送信装置３００は、図１０の送信装置１００と比較して、スクランブル処理部１０２に替えてインターリーブ処理部３０１が設けられている。インターリーブ処理部３０１は、ＧＣＬ系列をインターリーブ、すなわち、ある法則に従って入れ替えを行う。これにより、受信側でのＳＣＨ電力分布が分散し、差動相関値のピーク幅が狭くなる。この結果、受信側で正確な同期タイミングを検出することができるようになる。よって、ＧＣＬ  ＩＤに応じてＧＣＬ系列が変化した場合でも、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制し得る送信装置３００を実現できる。
【００３７】
図１２との対応部分に同一符号を付して示す図１４は、送信装置３００から送信された送信信号を受信復調する受信装置の構成を示す。受信装置４００は、図１２の受信装置２００と比較して、デスクランブル処理部２０７に替えてデインターリーブ処理部４０１が設けられている。デインターリーブ処理部４０１は、サブキャリアデマッピング部２０６によって抽出された同期チャネルをデインターリーブする。これにより、インターリーブ前のＧＣＬ系列が復元される。
【００３８】
（実施の形態２）
上述した実施の形態１では、ＧＣＬ系列をランダム化することで、受信側における同期タイミングの検出精度の低下を抑制する方法を提示した。本実施の形態では、差動相関値のピーク幅が狭くなるＧＣＬ系列を優先的に使用することを提案する。
【００３９】
つまり、図４〜図７を用いて説明した上記の考察から、ＧＣＬ  ＩＤが大きくなるほど、差動相関値のピーク幅が狭くなり、同期タイミングの検出精度も高くなることが分かっので、この考察を基に、本実施の形態では、ＧＣＬ  ＩＤが大きいものほど優先的に使用する。
【００４０】
図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１５に、本実施の形態の送信装置の構成を示す。送信装置５００は、図１０の送信装置１００と比較して、ＧＣＬ系列生成部５０１の構成が異なり、かつスクランブル処理部１０２を有していない。ＧＣＬ系列生成部５０１は、ＧＣＬ  ＩＤが大きいＧＣＬ系列を優先的に生成する。また、例えば図４の考察から、特にＧＣＬ  ＩＤが１〜８は、同期タイミングの検出確率が著しく低下するので、これらを除いたＧＣＬ系列を優先的に生成することも有効である。
【００４１】
図１２との対応部分に同一符号を付して示す図１６は、送信装置５００から送信された送信信号を受信復調する受信装置の構成を示す。受信装置６００は、図１２の受信装置２００と比較して、デスクランブル処理部２０７を有しない。
【００４２】
本実施の形態によれば、ＧＣＬ  ＩＤが大きいＧＣＬ系列を優先的に使用するようにしたことにより、受信側で正確な同期タイミングを検出できる確率を高くすることができるようになる。
【００４３】
なお、上述した実施の形態１、２では、セルＩＤとＧＣＬ  ＩＤが関連付けられている場合について説明したが、これらは必ずしも関連付けられている必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、ＯＦＤＭ信号の同期チャネルにＧＣＬ系列を配置して送信する無線通信機器に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１Ａは同期チャネルのフレーム配置を示し、図１Ｂは同期チャネルの時間波形を示す図
【図２】差動相関値の説明に供する図であり、図２Ａは同期チャネルの時間波形を示し、図２Ｂは差動相関回路の概略構成を示す図
【図３】差動相関値と同期タイミングとの関係を示す図
【図４】ＧＣＬ  ＩＤとタイミング検出確率の関係を示す図
【図５】ＧＣＬ  ＩＤが１の場合と、３２の場合におけるピーク付近の差動相関電力特性を示す図
【図６】ＧＣＬ  ＩＤ  が１の場合における時間領域のＳＣＨ電力分布特性を示す図
【図７】ＧＣＬ  ＩＤ  が３２の場合における時間領域のＳＣＨ電力分布特性を示す図
【図８】ＳＣＨの時間波形がインパルス繰返し波形の場合の差動相関電力特性を示す図であり、図８Ａはインパルス繰返し波形を示し、図８Ｂは差動相関回路の概略構成を示し、図８Ｃは差動相関値を示す図
【図９】ＳＣＨの時間波形がＤＣ繰返し波形の場合の差動相関電力特性を示す図であり、図９ＡはＤＣ繰返し波形を示し、図９Ｂは差動相関回路の概略構成を示し、図９Ｃは差動相関値を示す図
【図１０】実施の形態１の送信装置の構成を示すブロック図
【図１１】同期チャネルのフレーム配置を示す図
【図１２】実施の形態１の受信装置の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態１の送信装置の他の構成例を示すブロック図
【図１４】実施の形態１の受信装置の他の構成例を示すブロック図
【図１５】実施の形態２の送信装置の構成を示すブロック図
【図１６】実施の形態２の受信装置の構成を示すブロック図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2008090603.tif 000029
【図１０】
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【図１１】
2008090603.tif 000031
【図１２】
2008090603.tif 000032
【図１３】
2008090603.tif 000033
【図１４】
2008090603.tif 000034
【図１５】
2008090603.tif 000035
【図１６】
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【国際調査報告】
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