(57)【要約】  セルサーチに要する時間を抑制しつつ、集中制御および分散制御双方の利点を選択的に活用できる無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムを提供する。  図４（ａ）は、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨと分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを周波数分割し、分散制御用Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを分散制御リソースに送信する例を示す。図４（ｂ）は、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨと分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを時間分割し、分散制御用Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨも集中制御リソースに送信する例を示す。Ｐ−ＳＣＨを中継局が集中制御リソースだけに送信することで、移動局は集中制御リソースだけを使用して、サブフレームタイミングを特定することができる。
2009116270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局との通信を、集中制御リソースおよび分散制御リソースを使用して中継する無線通信装置であって、
集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、前記分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する無線通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨ、および前記分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを、前記集中制御リソースに時間分割して送信する無線通信装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の無線通信装置であって、
分散制御用のＳ−ＳＣＨで使用されるスクランブリングコードを、集中制御用のＳ−ＳＣＨに使用されるスクランブリングコードと、分散制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースと集中制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースとがどれだけ離れているかを示す指標αとから算出する無線通信装置。
【請求項５】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが時間で分割されている場合においては、前記分散制御リソースおよび前記集中制御リソースのいずれが割当てられている時間であるかにかかわらず、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを周期的に送信する無線通信装置。
【請求項６】
基地局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、ＲＳを使用してＰ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局との通信を、集中制御リソースおよび分散制御リソースを使用して中継する無線通信方法であって、
集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信するステップと、
分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信するステップと、
前記移動局が、前記集中制御用のＰ−ＳＣＨで、ＯＦＤＭシンボルタイミングとサブフレームタイミングを特定するステップと、
前記移動局が、前記集中制御用のＳ−ＳＣＨで、セルＩＤグループ、無線フレームタイミングを特定するステップと、
前記移動局が、前記集中制御用のＲＳで、セルＩＤおよびセクタインデックスを特定するステップと、
前記移動局が、前記分散制御用のＳ−ＳＣＨの前記セルＩＤグループを計算するステップと、
前記移動局が、前記分散制御用のＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがあると判断した場合においては、前記分散制御用のＲＳで、セルＩＤ、セクタインデックスを特定し、特定したセルＩＤを受信品質とともに報告し、
前記移動局が、前記分散制御用のＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがないと判断した場合においては、前記集中制御用のＲＳで特定したセルＩＤを受信品質とともに報告するステップと、を有する無線通信方法。
【請求項７】
集中制御リソースを管理する基地局と、分散制御リソースを管理する中継局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局とを含む無線通信システムであって、
前記中継局が、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と移動局との通信を中継する無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。【０００３】
しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるにしたがい伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。【０００４】
このような要求に対し、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、図１に示すように、基地局５と無線通信移動局装置３，４（以下、移動局と省略する）との間に無線通信中継局装置１，２（以下、中継局と省略する）を設置し、基地局５と移動局３，４との間の通信を中継局１，２を介して行う中継送信技術が検討されている。中継技術を用いると、基地局５と直接通信できない端末３，４も、中継局１，２を介して通信することができる。【０００５】
中継局および移動局の制御方法として、集中制御と、自律分散制御がある。集中制御は、基地局５が、基地局５から中継局１，２間、中継局１，２から移動局３，４間、すべてのリソースを管理し、基地局５が制御情報を生成し、割当てる制御方法である。自律分散制御は、中継局１が中継局１に接続する移動局３のリソース、中継局２が中継局２に接続する移動局４のリソースを管理し、中継局１，２が制御情報を生成し、割当てる制御方法である。【０００６】
集中制御は、中継局１，２ごとのトラフィックの変化にあわせて、割当量を柔軟に変えることできる。また、集中制御は、複数の中継局１，２が同時に中継する協同中継も実現しやすい。一方、分散制御は、中継局１，２から移動局３，４間の瞬時ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Raito）の変動にあわせて割当量を変化させることができる。また、分散制御は、基地局５のスケジューリング負荷を軽減することができる。これに対し、非特許文献１では、集中制御するシステムと、分散制御するシステムとが共存することが提案されている。【０００７】
【非特許文献１】IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Working Group   IEEE C802.16j-07/247MS handover in transparent RS and non-transparent RS coexisting multi-hop relay network
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように従来の集中制御は、基地局が全てのリソースをスケジューリングするので、移動局からみると全て同じセルにみえる。このため、集中制御は、中継局ごとのトラフィックの変化に対応しやすく、協同中継できる利点があるが、基地局のスケジューリング負荷が高くなる。【０００９】
一方、分散制御は、中継局内の移動局について中継局がスケジューリングするので、移動局からは全て異なるセルにみえる。このため、分散制御は、瞬時ＳＩＮＲに対応でき、基地局のスケジューリング負荷を軽減できる利点があるが、協同中継がしづらく、中継局ごとのトラフィックの変化に対応しづらい。【００１０】
また、非特許文献１には、中継局１，２ごとに集中制御または分散制御をする技術が開示されているものの、一つの中継局で集中制御と分散制御を同時に実行することはできない。さらに、移動局ごとに、集中制御が適した移動局と、分散制御が適した移動局が存在するが、使い分けはできない。【００１１】
そこで、この集中制御と分散制御のそれぞれの利点を同時に活用するために、集中制御するリソース（集中制御リソース）と、分散制御するリソース（分散制御リソース）の両方を設定し、それぞれ異なるセルであると移動局３，４に認識させることが考えられる。【００１２】
しかしながら、集中制御用、分散制御用の両方にリソースを割当て、移動局３，４に異なるセルと認識させた場合、単一の中継局が中継しているにもかかわらず、複数のセルのセルサーチをしなければならず、セルサーチに時間を要することとなる。【００１３】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、セルサーチに要する時間を抑制しつつ、集中制御および分散制御双方の利点を選択的に活用できる無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、集中制御するリソース（集中制御リソース）と、分散制御するリソース（分散制御リソース）を中継する中継局において、中継局は、集中制御用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨと、分散制御用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨを送信し、Ｐ−ＳＣＨは集中制御リソースに送信する。【００１５】
上記構成によれば、Ｐ−ＳＣＨを送信する帯域を削減できる。また、セルサーチ時に、Ｐ−ＳＣＨを検索する帯域を集中制御リソースに限定できる。【００１６】
また、本発明は、集中制御リソースと、分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、集中制御リソース用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨ、および分散制御リソース用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨは、それぞれ集中制御リソース、分散制御リソースに送信する。【００１７】
上記構成によれば、セルサーチ時に、Ｓ−ＳＣＨを受信できたリソースが、接続可能なリソースであると判定できる。また、接続可能なリソースの受信品質を報告できる。【００１８】
また、本発明は、集中制御リソース用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨ、および分散制御リソース用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨは、すべて集中制御する周波数リソースに送信され、時間リソースで分割される。【００１９】
上記構成によれば、セルサーチ時に受信するリソースを、集中制御の周波数リソースに限定できる。【００２０】
また、本発明は、分散制御用のＳ−ＳＣＨで使用されるスクランブリングコードは、集中制御用のＳ−ＳＣＨに使用されるスクランブリングコードと、分散制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースと集中制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースがどれだけ離れているかを示す指標αから、算出できるものとする。【００２１】
上記構成によれば、分散制御用のＳ−ＳＣＨを検出する際に、スクランブリングコードのサーチをすることなく相関を取得することができる。【００２２】
また、本発明は、集中制御リソースと、分散制御リソースが時間で分割されている場合においては、分散制御リソースが割当てられている時間であっても、集中制御用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨを周期的に送信する。【００２３】
上記構成によれば、集中制御リソースと、分散制御リソースの配分が変わっても、周期的に集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを受信できるので、セルサーチを周期的にできる。【００２４】
また、本発明の無線通信装置は、基地局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局との通信を、集中制御リソースおよび分散制御リソースを使用して中継する無線通信装置であって、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する。【００２５】
上記構成によれば、Ｐ−ＳＣＨの送信を、集中制御用のものだけに限定することで、セルサーチの初期にＰ−ＳＣＨをサーチする周波数を、集中制御用の周波数だけに限定できるので、タイミング同期を特定しやすくなり、集中制御リソースと分散制御リソースの両方のセルサーチを容易に行うことができる。したがって、セルサーチに要する時間を抑制しつつ、集中制御および分散制御双方の利点を選択的に活用できる。【００２６】
また、本発明の無線通信装置は、前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、前記分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する。【００２７】
上記構成によれば、セルサーチ時に、Ｓ−ＳＣＨを受信できたリソースが、接続可能なリソースであると判定できる。また、接続可能なリソースの受信品質を報告できる。【００２８】
また、本発明の無線通信装置は、前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨ、および前記分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを、前記集中制御リソースに時間分割して送信する。【００２９】
上記構成によれば、セルサーチ時に受信するリソースを、集中制御の周波数リソースに限定できる。また、時間軸方向に分散制御するセルのＳ−ＳＣＨを検索するときに、時間軸方向のずれに合わせて、相関処理をするセルのグループＩＤを変更できるので、相関演算量を減らすことができる。【００３０】
また、本発明の無線通信装置は、分散制御用のＳ−ＳＣＨで使用されるスクランブリングコードを、集中制御用のＳ−ＳＣＨに使用されるスクランブリングコードと、分散制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースと集中制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースとがどれだけ離れているかを示す指標αとから算出する。【００３１】
上記構成によれば、分散制御用のＳ−ＳＣＨを検出する際に、スクランブリングコードのサーチをすることなく相関を取得することができる。また、移動局は、集中制御リソースのセルのグループＩＤを特定することにより、周波数方向にずれている分散制御リソース用のグループＩＤを特定できるので、Ｓ−ＳＣＨの相関演算量を減らすことができる。【００３２】
また、本発明の無線通信装置は、前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが時間で分割されている場合においては、前記分散制御リソースおよび前記集中制御リソースのいずれが割当てられている時間であるかにかかわらず、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを周期的に送信する。【００３３】
上記構成によれば、集中制御用のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、ＲＳ、Ｐ−ＢＣＨを周期的に送信するので、時間軸上に集中制御リソースを割当てた場合においても、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨを周期的に受信できるので、セルサーチする移動局は相関演算が容易になる。【００３４】
また、本発明の無線通信方法は、基地局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、ＲＳを使用してＰ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局との通信を、集中制御リソースおよび分散制御リソースを使用して中継する無線通信方法であって、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信するステップと、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信するステップと、前記移動局が、前記集中制御用のＰ−ＳＣＨで、ＯＦＤＭシンボルタイミングとサブフレームタイミングを特定するステップと、前記移動局が、前記集中制御用のＳ−ＳＣＨで、セルＩＤグループ、無線フレームタイミングを特定するステップと、前記移動局が、前記集中制御用のＲＳで、セルＩＤおよびセクタインデックスを特定するステップと、前記移動局が、前記分散制御用のＳ−ＳＣＨの前記セルＩＤグループを計算するステップと、前記移動局が、前記分散制御用のＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがあると判断した場合においては、前記分散制御用のＲＳで、セルＩＤ、セクタインデックスを特定し、特定したセルＩＤを受信品質とともに報告し、前記移動局が、前記分散制御用のＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがないと判断した場合においては、前記集中制御用のＲＳで特定したセルＩＤを受信品質とともに報告するステップと、を有する。【００３５】
上記構成によれば、Ｐ−ＳＣＨを集中制御リソースに送信し、分散制御リソースには送信しないことで、集中制御リソースと分散制御リソースの両方のセルサーチを容易に行うことができる。また、Ｐ−ＳＣＨを送信するリソースを削減できる。【００３６】
また、本発明の無線通信システムは、集中制御リソースを管理する基地局と、分散制御リソースを管理する中継局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局とを含む無線通信システムであって、前記中継局が、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する。【００３７】
上記構成によれば、Ｐ−ＳＣＨの送信を、集中制御用のものだけに限定することで、初期のセルサーチでＰ−ＳＣＨをサーチする周波数を、集中制御用の周波数だけに限定できるので、タイミング同期を特定しやすくなる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、Ｐ−ＳＣＨの送信を、集中制御用のものだけに限定することで、初期のセルサーチでＰ−ＳＣＨをサーチする周波数を、集中制御用の周波数だけに限定できるので、タイミング同期を特定しやすくなり、集中制御リソースと分散制御リソースの両方のセルサーチを容易に行うことができる。したがって、セルサーチに要する時間を抑制しつつ、集中制御および分散制御双方の利点を選択的に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】中継送信を行うシステムの説明図
【図２】３段階セルサーチ手順を説明するための図
【図３】集中制御リソースと分散制御リソースとを周波数で分割する例を示す図
【図４】本発明の実施の形態１におけるＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨの配置を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係る中継局装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態１における移動局のセルサーチの動作を示すフロー図
【図８】集中制御リソースと分散制御リソースとを時間で分割する例を示す図
【図９】本発明の実施の形態２におけるＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨの配置を示す図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る中継局装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４０】
１，２  中継局
３，４  移動局
５  基地局
１１  集中制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部
１２，２３  Ｐ−ＳＣＨ生成部
１３  Ｓ−ＳＣＨ生成部
１４，２４  ＲＳ生成部
１５  乗算部
１６，２７  スクランブル符号生成部
１７，２８  Ｐ−ＢＣＨ生成部
１８，２９  符号化・変調部
１９，３０  ＳＦＢＣ符号化部
２１  分散制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部
２２  セルＩＤグループ計算部
２６  セルＩＤ・セクタインデックス情報生成部
３１  データ分離部
３２  集中制御用リソース割当部
３３  分散制御用リソース割当部
３４  復調・復号部
３５，３６  符号化・変調部
３７  信号分離部
３８  FFT部
３９  無線受信部
４０，４４  アンテナ
４１  多重化部
４２  ＩＦＦＴ部
４３  無線送信部
５７  集中制御用受信処理部
５８  Ｐ−ＳＣＨ受信処理部
５９  Ｓ−ＳＣＨ受信処理部
６０，６６  ＲＳ受信処理部
６１，６７  データ受信処理部
６２，６８  Ｐ−ＢＣＨ受信処理部
６３  分散制御用受信処理部
６４  セルＩＤグループ計算部
６５  Ｓ−ＳＣＨ受信処理部
６９  逆多重化部
７１  シンボルタイミング検出部
８１  セルＩＤ計算部
８２  送信選択部
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明は、図１に示したような通信システムにおけるセルサーチに関するものであるため、まず、前提となるセルサーチ手順を説明する。【００４２】
マルチキャリア通信システムでは、基地局装置５がカバーするセルを識別するために、セルごとに異なるスクランブルコードが割り当てられている。この通信システムにおいて、移動局装置３，４は、移動に伴うセルの切り替え（ハンドオーバ）時や間欠受信時などにセルサーチ、つまり、セルを識別するためのスクランブルコードの同定を行う必要がある。セルサーチの方法としては、３段階セルサーチがよく知られている（例えば、花田，新，樋口，佐和橋：「ブロードバンドマルチキャリアＣＤＭＡ伝送における周波数多重同期チャネルを用いた３段階セルサーチ特性」，信学技報 TECHNICAL REPORT OF IEICE. NS2001-90, RCS2001-91(2001-07), pp.73-78参照）。【００４３】
３段階セルサーチは、シンボルタイミングの検出（第１段階）、スクランブルコードグループの同定及びスクランブルコードタイミング、すなわち、フレームタイミングの検出（第２段階）、スクランブルコードの同定（第３段階）の順で行われる。【００４４】
さらに、４Ｇシステムへのシームレスな移行を目的に、３.９Ｇに相当するセルラシステムの標準化が３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project） ＬＴＥ（Long Term Evolution）において行われており、セルサーチやＳＣＨもトピックの１つである。３ＧＰＰ ＬＴＥでは、ＳＣＨの構成として、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）と同様の階層型ＳＣＨが採用されている。階層型ＳＣＨは、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨから構成される。【００４５】
また、セルサーチプロシージャとしては、上述した３段階セルサーチが採用されている。この３段階セルサーチは、第１段階においてはＰ−ＳＣＨを用いたシンボルタイミング検出、第２段階においてはＳ−ＳＣＨを用いたフレームタイミング検出とセルＩＤグループ検出、第３段階においてはＲＳ（Reference Symbol）を用いたセルＩＤ検出を行い、その後Ｐ−ＢＣＨ（Primary-Broadcast CHannel）の復調を行う手順となっている。図２にセルサーチ手順を示す。【００４６】
（１）第１段階：シンボル同期（ステップＳ１）
（Ｐ−ＳＣＨを使用）
まず、移動局装置は、時間領域でＰ−ＳＣＨの相関を検出し、ＯＦＤＭシンボルタイミングとサブフレームタイミング（ＳＣＨシンボルタイミング）を検出する。このとき、移動局装置は、周波数ずれも同時に検出する。特に、第１段階では、移動局装置はＳＣＨ用送信ダイバーシチへのＰＶＳ(Precoding Vector Switching)適用に基づく相互相関によりＰＳＣ（Primary Synchronization Codes）系列の特定を行う。移動局装置は、ＰＳＣ系列を特定し、プリコーディングウェイト行列を特定する。【００４７】
（２）第２段階：フレーム同期（ステップＳ２）
（Ｓ−ＳＣＨを使用）
移動局装置は、第１段階で検出されたＰ−ＳＣＨを位相基準にしてＳ−ＳＣＨを同期検波し、周波数領域でＳ−ＳＣＨの相互相関を取ることによって、セルＩＤグループ及び無線フレームタイミングを特定する。【００４８】
（３）第３段階：セルＩＤ同定（ステップＳ３）
（ＲＳを使用）
移動局装置は、周波数領域で相互相関によりＲＳの相関を検出することによって、セルＩＤ、及びセクタインデックスを特定する。その後、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号が行われる（ステップＳ４）。【００４９】
（実施の形態1）
本実施の形態では、分散制御するリソース（分散制御リソース）と、集中制御リソース（集中制御リソース）の両方を中継する中継局において、中継局は、集中制御リソース用のＰ−ＢＣＨ（Primary-Broadcast CHannel）、Ｓ−ＳＣＨ（Secondary-Synchronization CHannel：第２同期チャネル）と分散制御リソース用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを送信する。集中制御リソースは、複数の中継局が基地局からの指示に従い同時に送信することで、ダイバーシチ効果を得ることができる。分散制御リソースは、中継局ごとに独自にスケジューリングをして送信する。【００５０】
そこで、本実施形態では、セルサーチ時に同期を特定しやすくするために、Ｐ−ＳＣＨ（Primary-Synchronization CHannel：第１同期チャネル）は、集中制御リソースに送信し、分散制御リソース用には送信しない。このように、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨと分散制御用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨを別々に送信することで、移動局にそれぞれ異なるセルと認識させることができる。【００５１】
また、Ｐ−ＳＣＨの送信を、集中制御用のものだけに限定することで、初期のセルサーチでＰ−ＳＣＨをサーチする周波数を、集中制御用の周波数だけに限定できるので、タイミング同期を特定しやすくなる。【００５２】
すなわち、本実施形態によれば、セルサーチに要する時間を抑えつつ、基地局のスケジューリング負荷を軽減し、協同中継を容易にするとともに、中継局ごとのトラフィックの変化に対応でき、移動局ごとに集中制御と分散制御とを使い分けることができる。また、セルサーチに要する時間が抑えられるため、同期の取れていないセルへのハンドオーバに要する時間も抑えられる。【００５３】
[動作図]
まず、本実施の形態の説明に先立ち、集中制御リソースと分散制御リソースとを周波数で分割し、各リソースにＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨをそれぞれ配置する例を図３に示す。ＲＳ信号は、Ｐ−ＢＣＨ信号に含まれているとして、図示を省略する。分割されたリソース毎に、Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信することにより、それぞれが異なるセルであると移動局に認識させることができる。【００５４】
周波数分割の場合、Ｆ２が集中制御リソースである。例えば、中継局１はＦ１とＦ２のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信しており、中継局２はＦ２とＦ３のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信しており、Ｆ２は中継局１と中継局２の協同中継となっているとする。【００５５】
分割されたリソース毎に、それぞれ異なるＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨが送信されるので、移動局は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を異なるセルであると認識する。また、集中制御リソースは、中継局１と中継局２の協同中継になるので、ダイバーシチ効果により、同期を特定しやすくなる。【００５６】
しかしながら、周波数分割では、周波数ごとにＰ−ＳＣＨが送信されているので、セルサーチ時のタイミング同期を複数の周波数で捕捉しなければならない。複数の周波数で捕捉をする場合、同期捕捉に必要となる相関演算量が多くなるという課題がある。【００５７】
そこで、本実施の形態では、Ｐ−ＳＣＨは集中制御リソースでのみ送信し、分散制御リソースでは送信しないこととする。図４に本実施の形態での、Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨの配置を示す。【００５８】
図４(a)は、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨと分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを周波数分割し、分散制御用Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを分散制御リソースに送信する例である。【００５９】
図４(b)は、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨと分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを時間分割し、分散制御用Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨも集中制御リソースに送信する例である。【００６０】
Ｐ−ＳＣＨを中継局が集中制御リソースだけに送信することで、移動局３，４は集中制御リソースだけを使用して、サブフレームタイミングを特定することができる。移動局３，４は、サブフレームタイミングを特定した後、集中制御用のＳ−ＳＣＨと分散制御用のＳ−ＳＣＨの信号処理をして、セルＩＤグループ、無線フレームのタイミングの特定をする。その後、移動局３，４は、ＲＳの信号処理をして、セルＩＤ、セクタインデックスを特定する。【００６１】
また、Ｓ−ＳＣＨで特定するセルＩＤグループは、分散制御用のセルＩＤが、集中制御用のセルＩＤから算出可能なように設計する。図４(a)では、集中制御用のセルのグループＩＤは３であり、集中制御用のＳ−ＳＣＨはＦ２に送信されている。
分散制御リソースのＳ−ＳＣＨは、Ｆ１とＦ３に送信されている。Ｆ１に送信されるＳ−ＳＣＨとＦ３に送信されるＳ−ＳＣＨは、それぞれ、集中制御リソースのセルＩＤグループ（ＩＤ＝３）から、周波数方向のずれを表すαを加算したセルＩＤグループとする。同図では、Ｆ１は集中制御のセルＩＤグループからαを引いた3-α、Ｆ３は集中制御のセルＩＤグループにαを足した3+αとなる。このように、移動局３，４は、集中制御リソースのセルのグループＩＤを特定したことにより、周波数方向にずれている分散制御リソース用のグループＩＤを特定できる。したがって、Ｓ−ＳＣＨの相関演算量を減らすことができる。また、分散制御リソースで、サービスが行われていない場合、Ｓ−ＳＣＨは送信されないため、移動局３，４は、相関値が低いことからサービスが行われていないと判断できる。【００６２】
図４(b)の場合も同様に、集中制御用のセルのグループＩＤは３であり、Ｓ−ＳＣＨはＦ２の時刻Ｔ２に送信されている。分散制御リソースのＳ−ＳＣＨは、Ｆ２の時刻Ｔ１とＴ３に送信されている。
Ｔ１に送信されるＳ−ＳＣＨとＴ３に送信されるＳ−ＳＣＨはそれぞれ、集中制御リソースのセルＩＤグループから、時間方向のずれを表すαを加算したセルＩＤグループとする。同図では、Ｔ１は集中制御のセルＩＤグループからαを引いた3-α、Ｔ３は集中制御のセルＩＤグループにαを足した3+αとなる。【００６３】
このようにすると、時間軸方向に分散制御するセルのＳ−ＳＣＨを検索するときに、時間軸方向のずれに合わせて、相関処理をするセルのグループＩＤを変更できるので、相関演算量を減らすことができる。【００６４】
集中制御リソースを配置する周波数は、基地局がＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信する周波数であるとなおよい。基地局が送信するＰ−ＳＣＨと中継局が送信するＰ−ＳＣＨとを同じ周波数に配置することにより、サブフレームタイミングの特定のために相関演算する周波数を少なくできる。また、ＬＴＥでは、全てのセルが送信するＰ−ＳＣＨは同じ周波数であるため、ＬＴＥシステムと同じ方法で、サブフレームタイミングを特定できる。【００６５】
また、本実施の形態によれば、集中制御用のリソースの同期が特定できないと、分散制御用のリソースの同期を特定しない。また、集中制御用のリソースは協同中継をするので、単独の中継局から送信される分散制御リソースと比較して、ダイバーシチ効果により受信品質が高いという特徴がある。したがって、集中制御リソースで同期を特定できなければ、分散制御のリソースについても同期を特定しないので、無駄な演算を省くことができる。【００６６】
[中継局ブロック図]
図５は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。無線受信部３９は、移動局または中継局からの信号をアンテナ４０を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、ＦＦＴ部３８へ出力する。ＦＦＴ部３８は、検出されたＦＦＴウィンドウタイミングを用いてＦＦＴ処理を行い、信号分離部３７に出力する。【００６７】
信号分離部３７は、中継データと基地局から受信した集中制御用制御情報および設定情報とを分離する。中継データは、復調・復号部３４へ出力される。制御情報および設定情報は、集中制御用リソース割当部３２、集中制御用ＳＣＨＢＣＨ生成部１１、および分散制御用ＳＣＨＢＣＨ生成部２１へ出力される。【００６８】
復調・復号部３４は、中継データを復調、復号してデータ分離部３１へ出力する。データ分離部３１は、受信した中継データが、集中制御リソースで送信される場合、集中制御用リソース割当部３２へ出力する。データ分離部３１は、受信した中継データが、分散制御リソースで送信される場合、分散制御用リソース割当部３３へ出力する。【００６９】
集中制御用リソース割当部３２は、基地局から受信した集中制御用制御情報に従い、リソースを割当てて、符号化・変調部３５へ出力する。分散制御用リソース割当部３３は、中継局で生成された制御情報に従い、リソースを割当てて、符号化・変調部３６へ出力する。符号化・変調部３５，３６では、中継データの符号化および変調をおこない、多重化部４１へ出力する。【００７０】
集中制御用ＳＣＨＢＣＨ生成部１１は、Ｐ−ＳＣＨ生成部１２、Ｓ−ＳＣＨ生成部１３、ＲＳ生成部１４、乗算部１５、スクランブル符号生成部１６、Ｐ−ＢＣＨ生成部１７、符号化・変調部１８、ＳＦＢＣ符号化部１９で構成される。【００７１】
Ｐ−ＳＣＨ生成部１２は、集中制御用制御情報および設定情報にて指定されたセル毎に割り当てられたＰＳＣ系列を用いてＰ−ＳＣＨを生成し、多重化部４１に出力する。Ｓ−ＳＣＨ生成部１３は、集中制御用制御情報・設定情報にて指定されたセルＩＤグループ・フレームタイミング情報に対応したＳＳＣ（Secondary Synchronization Codes）系列を用いてＳ−ＳＣＨを生成し、多重化部４１へ出力する。【００７２】
ＲＳ生成部１４は、パイロット信号に相当するＲＳ（Reference Symbol）系列を生成する。スクランブル符号生成部１６は、集中制御用制御情報・設定情報にて指定されたセルＩＤ・セクタインデックス情報に基づいて生成されたセル固有のスクランブル符号系列を生成する。【００７３】
乗算部１５は、ＲＳ生成部１４で生成されたＲＳ系列に、スクランブル符号生成部１６で生成されたセル固有のスクランブル符号系列を乗算し、多重化部４１に出力する。Ｐ−ＢＣＨ生成部１７は、制御情報に対応するビット系列（Ｐ−ＢＣＨ）を生成し、符号化・変調部１８へ出力する。符号化・変調部１８は、Ｐ−ＢＣＨ生成部１７で生成されたビット系列を符号化および変調し、ＳＦＢＣ符号化部１９へ出力する。ＳＦＢＣ符号化部１９は、ＳＦＢＣ符号化処理を行い、処理されたＰ−ＢＣＨを多重化部４１に出力する。【００７４】
分散制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部２１は、集中制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部１１の構成に、セルＩＤグループ計算部２２、セルＩＤ・セクタインデックス情報生成部２６を追加し、Ｐ−ＳＣＨ生成部１２を削除したものである。【００７５】
セルＩＤグループ計算部２２は、集中制御用セルＩＤグループと、分散制御用Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨの送信用に自局に割当られたリソース情報（分散制御用リソース情報）とから計算し、セルＩＤグループを決定する。この計算は、集中制御用セルＩＤグループ番号に、定数α＊（リソース番号の変数）を加算したものを、分散制御用セルＩＤグループ番号とする。セルＩＤグループ計算部２２は、計算結果のセルＩＤグループをＳ−ＳＣＨ生成部２３へ入力する。【００７６】
セルＩＤ・セクタインデックス情報生成部２６は、自局に割り当てられた分散制御リソース情報と、セルＩＤグループ計算部２２から出力されるセルＩＤグループ番号とに従い、セルＩＤおよびセクタインデックス情報を生成して、スクランブル符号生成部２７へ入力する。【００７７】
多重化部４１は、集中制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部１１、分散制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部２１、符号化・変調部３５，３６から出力された信号に、無線フレームを生成するための時間多重化処理を行うことにより送信信号を形成し、ＩＦＦＴ部４２へ出力する。ＩＦＦＴ部４２は、多重化部４１から出力された送信信号にＩＦＦＴ処理を行い、時間軸のデータを周波数軸データへ変換してＯＦＤＭシンボルを形成して、無線送信部４３へ出力する。無線送信部４３は、ＩＦＦＴ部４２から出力された変調後の信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、アンテナ４４から基地局へ中継送信する。【００７８】
図６は本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。図５の中継局のブロック図と同一の部分については説明を省略する。シンボルタイミング検出部７１は、受信信号を自己相関検出することによりＯＦＤＭシンボルタイミング（ＦＦＴウィンドウタイミング）とＳＣＨシンボルタイミングを検出する。この処理は、セルサーチ手順の第１段階（ステップＳ１）の前半部に相当する。【００７９】
逆多重化部６９は、受信信号を集中制御用受信処理部５７に出力する。すなわち逆多重化部６９は、受信信号をＰ-ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、ＲＳ、Ｐ−ＢＣＨ、及びデータに分離し、集中制御用および分散制御用のＰ-ＳＣＨをＰ−ＳＣＨ受信処理部５８に、Ｓ−ＳＣＨをＳ−ＳＣＨ受信処理部５９に、ＲＳをＲＳ受信処理部６０に、Ｐ−ＢＣＨをＰ−ＢＣＨ受信処理部６２に、データをデータ受信処理部６１に、それぞれ出力する。【００８０】
（集中制御用受信処理部５７）
Ｐ−ＳＣＨ受信処理部５８は、一定期間受信信号をバッファした後、受信信号の自己相関演算を行う。このとき、受信信号のＰ−ＳＣＨの自己相関特性においてピーク値が検出されることにより、受信信号におけるＯＦＤＭシンボルタイミング（１シンボル区間）とＳＣＨシンボルタイミング（ＳＣＨの位置）が特定できる。
また、Ｐ−ＳＣＨ受信処理部５８は、受信信号とＰ−ＳＣＨの系列であるＰＳＣ系列レプリカとの相互相関検出を行い、Ｐ−ＳＣＨに使用されていたＰＳＣ系列を特定する。Ｐ−ＳＣＨ受信処理部５８は、相互相関検出により特定した位相情報をＳ−ＳＣＨ受信処理部５９および分散制御用受信処理部６３のＳ−ＳＣＨ受信処理部６５へ出力する。【００８１】
Ｓ−ＳＣＨ受信処理部５９は、位相情報を基にＳ−ＳＣＨとＳＳＣ系列レプリカとの相互相関検出を行い、セルＩＤグループおよびフレームタイミングを特定する。Ｓ−ＳＣＨ受信処理部５９は、特定したセルＩＤグループ・フレームタイミング情報をＲＳ受信処理部６０に出力する。【００８２】
ＲＳ受信処理部６０は、セルＩＤグループ・フレームタイミング情報を基に、セルサーチ手順の第３段階（ステップＳ３）に相当する処理を行い、セルＩＤ・セクタインデックス情報をデータ受信処理部６１へ出力する。また、ＲＳ受信処理部６０は、ＲＳを基にチャネル推定を行い、チャネル推定値をＰ−ＢＣＨ受信処理部６２及びデータ受信処理部６１に出力する。【００８３】
Ｐ−ＢＣＨ受信処理部６２は、ＲＳ受信処理部６０からのチャネル推定値を用いてＰ−ＢＣＨの受信処理を行い、制御情報をデータ受信処理部６１に出力する。データ受信処理部６１は、チャネル推定値、制御情報、およびセルＩＤ・セクタインデックス情報を基に復調・復号などの受信処理を行い、受信データ（受信信号）を得る。【００８４】
（分散制御用受信処理部６３）
分散制御用受信処理部６３は、集中制御用受信処理部５７の構成に、セルＩＤグループ計算部６４が追加され、Ｐ−ＳＣＨ受信処理部５８が削除されたものである。またＳ−ＳＣＨ受信処理部６５の動作も一部異なる。【００８５】
セルＩＤグループ計算部６４は、集中制御用受信処理部５７から入力されるセルＩＤグループ、セクタインデックス情報と、受信する分散制御用リソース情報とから、セルＩＤグループ番号を計算する。セルＩＤグループ計算部６４は、計算結果をＳ−ＳＣＨ受信処理部６５へ入力する。【００８６】
Ｓ−ＳＣＨ受信処理部６５は、セルＩＤグループ計算部６４から入力されたセルＩＤグループ番号、およびＰ−ＳＣＨ受信処理部５８から入力された位相情報からＳＳＣ系列レプリカを特定し、相互相関検出をする。相互相関検出をする際の位相基準は、Ｓ−ＳＣＨの信号の一部を使用してもよいし、ＲＳを使用してもよい。【００８７】
移動局のセルサーチの動作を、図７のフロー図に示す。移動局は、まず集中制御リソースのＰ−ＳＣＨでＯＦＤＭシンボルタイミングとサブフレームタイミングを特定する（ステップＳ１１）。そして、移動局は、集中制御リソースのＳ−ＳＣＨでセルＩＤグループ、無線フレームタイミングを特定する（ステップＳ１２）。【００８８】
次に、移動局は、集中制御リソースのＲＳで、セルＩＤおよびセクタインデックスを特定し（ステップＳ１３）、分散制御リソースのＳ−ＳＣＨのセルＩＤグループを計算する（ステップＳ１４）。【００８９】
次に、ステップＳ１５において、移動局は、分散制御リソースでＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがあれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１６へ移行し、分散制御リソースでＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがなければ（ＮＯ）、ステップＳ１７へ移行する。【００９０】
ステップＳ１６では、移動局は、分散制御リソースのＲＳでセルＩＤ、セクタインデックスを特定する。また、ステップＳ１７では、移動局は、集中制御および分散制御リソースで、特定したセルＩＤを、受信品質とともに報告する。すなわち、移動局が、分散制御用のＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがあると判断した場合においては、分散制御用のＲＳで、セルＩＤ、セクタインデックスを特定し、特定したセルＩＤを受信品質とともに報告し（ステップＳ１５：ＹＥＳ、ステップＳ１６、ステップＳ１７）、移動局が、分散制御用のＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがないと判断した場合においては、集中制御用のＲＳで特定したセルＩＤを受信品質とともに報告する（ステップＳ１５：ＮＯ、ステップＳ１７）。【００９１】
このように、本実施の形態によれば、Ｐ−ＳＣＨを集中制御リソースに送信し、分散制御リソースには送信しないことで、集中制御リソースと分散制御リソースの両方のセルサーチを容易に行うことができる。また、Ｐ−ＳＣＨを送信するリソースを削減できる。【００９２】
（実施の形態2）
本実施の形態では、時間軸上に集中制御リソースと分散制御リソースが割当てられる場合のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨ配置を示す。単純に時間軸上で、集中制御と分散制御を割当てると、周期的にＰ−ＳＣＨを受信できないという問題がある。そこで本実施の形態では、分散制御を送信しているときにも、集中制御用のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨを周期的に送信する。このようにすると、セルサーチをする移動局は、集中制御用のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨを受信することができる。【００９３】
[動作図]
まず、本実施の形態の説明に先立ち、集中制御リソースと分散制御リソースとを時間で分割し、各リソースにＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨをそれぞれ配置する例を図８に示す。分割されたリソース用に、Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信すると、それぞれを異なるセルと移動局に認識させることができる。【００９４】
時間分割の場合も周波数分割（実施の形態１）と同様に、Ｔ２が集中制御リソースであり、Ｔ１とＴ３が分散制御リソースであり、異なるＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨが送信されると、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を異なるセルと認識する。【００９５】
また、中継局１がＴ１とＴ２、中継局２がＴ２とＴ３のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信すると、Ｔ２は協同中継のダイバーシチ効果により、同期を特定しやすくなる。【００９６】
しかしながら、時間分割では、集中制御へのリソースの配分量により、集中制御リソース用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨの送信回数および周期がまちまちになってしまう。このため、分散制御リソースのＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨが中継局単独で送信されている場合、受信できない移動局がある。【００９７】
そこで、本実施の形態では、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨは分散制御リソースに割当てられている時間リソースであっても、複数の中継局から送信する。このようにすると、周期的にＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨが送信されるので、移動局は同期を特定しやすくなる。また、ダイバーシチ効果により、セルサーチできる移動局が増加する。【００９８】
本実施の形態のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨの配置を図９に示す。Ｔ１は中継局１に割当てられたリソースであり、Ｔ３は中継局２に割当てられたリソースであり、Ｔ２は中継局１と中継局２で協同中継するリソースであるとする。【００９９】
Ｔ２は、中継局１と中継局２で、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信する。Ｔ１とＴ３にも、中継局１と中継局２が集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信する。また、中継局１はＴ１に、中継局１の分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを送信し、中継局２はＴ３に分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを送信する。【０１００】
実施の形態１と同様に、分散制御用にはＰ−ＳＣＨを送信せずに、集中制御用のＰ−ＳＣＨでサブフレームタイミングを特定し、集中制御用のＰ−ＳＣＨの位置から、分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨが特定できるようにしておく。【０１０１】
本例では、集中制御用のＰ−ＳＣＨを挟むように、集中制御用のＳ−ＳＣＨと分散制御用のＳ−ＳＣＨを配置する。このように配置すると、Ｐ−ＳＣＨの位置から、Ｓ−ＳＣＨの配置場所を特定しやすい。【０１０２】
また、集中制御用のＰ−ＢＣＨには集中制御リソースの配置場所が指定されている。本例ではＴ２が集中制御リソースである。この、Ｔ２から、どれだけ離れた位置に分散制御用のリソースが配置されるかによって、セルＩＤグループを特定できるように配置してもよい。このようにすると、実施の形態１と同様に、分散制御のＳ−ＳＣＨの相関演算量を削減することができる。【０１０３】
[中継局ブロック図]
図１０は、本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。図５と共通する部分については説明を省略する。図１０に示す中継局装置は、図５に示した中継局装置の構成に、送信選択部８２を追加し、ＦＦＴ部３８を削除したものである。【０１０４】
（送信選択部８２）
送信選択部８２は、分散制御用ＳＣＨＢＣＨ生成部２１から、Ｓ−ＳＣＨ、ＲＳ、Ｐ−ＢＣＨが入力される。また、分散制御リソース情報も入力される。送信選択部８２は自局用の分散制御リソースが割当てられたときのみ、分散制御用のＳ−ＳＣＨ、ＲＳ、Ｐ−ＢＣＨを送信する。【０１０５】
集中制御用のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、ＲＳ、Ｐ−ＢＣＨは、周期的に送信する。【０１０６】
本実施の形態によれば、時間軸上に集中制御リソースを割当てた場合においても、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨを周期的に受信できるので、セルサーチする移動局は相関演算が容易になる。【０１０７】
なお、ブロック図（図５、図６、図１０）において集中制御用と分散制御用にそれぞれ設けられたブロックは、集中制御と分散制御とで共有してもよい。また、リソースとは、周波数リソース、時間リソース、符号で分けられたリソース、空間リソースまたはそれらの組み合わせでもよい。【０１０８】
また、Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨが送信されるリソースと、そのセルが割当てられるリソースは、同一である必要はない。移動局は、Ｐ−ＢＣＨで取得した制御情報から、セルに割当てられているリソース情報を取得できるので、その情報に従う。【０１０９】
また、複数の中継局をグループ化して、グループごとに集中制御用のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨを割当ててもよい。また、上記各実施の形態における中継局は、リレイステーション、リピータ、簡易基地局、クラスタヘッド、と表現されることもある。【０１１０】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。【０１１１】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。【０１１２】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。【０１１３】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2008年3月18日出願の日本特許出願No.2008-070271に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、セルサーチに要する時間を抑制しつつ、集中制御および分散制御双方の利点を選択的に活用できる効果を有し、基地局と移動局との通信を中継する無線通信装置等として有用である。
【図１】
2009116270.tif 000003
【図２】
2009116270.tif 000004
【図３】
2009116270.tif 000005
【図４】
2009116270.tif 000006
【図５】
2009116270.tif 000007
【図６】
2009116270.tif 000008
【図７】
2009116270.tif 000009
【図８】
2009116270.tif 000010
【図９】
2009116270.tif 000011
【図１０】
2009116270.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【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】
基地局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局との通信を、集中制御リソースおよび分散制御リソースを使用して中継する無線通信装置であって、
集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、前記分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する無線通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨ、および前記分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを、前記集中制御リソースに時間分割して送信する無線通信装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の無線通信装置であって、
分散制御用のＳ−ＳＣＨで使用されるスクランブリングコードを、集中制御用のＳ−ＳＣＨに使用されるスクランブリングコードと、分散制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースと集中制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースとがどれだけ離れているかを示す指標αとから算出する無線通信装置。
【請求項５】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが時間で分割されている場合においては、前記分散制御リソースおよび前記集中制御リソースのいずれが割当てられている時間であるかにかかわらず、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを周期的に送信する無線通信装置。
【請求項６】
基地局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局との通信を、集中制御リソースおよび分散制御リソースを使用して中継する無線通信装置における無線通信方法であって、
集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する無線通信方法。
【請求項７】
（削除）
【手続補正書】
【提出日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【手続補正１】
【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、基地局と移動局との通信を中継する無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像データ、動画像データ等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用して高伝送レートを実現する技術に関して盛んに検討がなされている。
【０００３】
しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では高伝送レートを期待できる一方、遠距離になるにしたがい伝送距離による減衰が大きくなる。よって、高周波の無線帯域を利用した移動体通信システムを実際に運用する場合は、無線通信基地局装置（以下、基地局と省略する）のカバーエリアが小さくなり、このため、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、高周波の無線帯域を利用した通信サービスを実現するための技術が強く求められている。
【０００４】
このような要求に対し、各基地局のカバーエリアを拡大させるために、図１に示すように、基地局５と無線通信移動局装置３，４（以下、移動局と省略する）との間に無線通信中継局装置１，２（以下、中継局と省略する）を設置し、基地局５と移動局３，４との間の通信を中継局１，２を介して行う中継送信技術が検討されている。中継技術を用いると、基地局５と直接通信できない移動局３，４も、中継局１，２を介して通信することができる。
【０００５】
中継局および移動局の制御方法として、集中制御と、自律分散制御がある。集中制御は、基地局５が、基地局５から中継局１，２間、中継局１，２から移動局３，４間、すべてのリソースを管理し、基地局５が制御情報を生成し、割当てる制御方法である。自律分散制御は、中継局１が中継局１に接続する移動局３のリソース、中継局２が中継局２に接続する移動局４のリソースを管理し、中継局１，２が制御情報を生成し、割当てる制御方法である。
【０００６】
集中制御は、中継局１，２ごとのトラフィックの変化にあわせて、割当量を柔軟に変えることできる。また、集中制御は、複数の中継局１，２が同時に中継する協同中継も実現しやすい。一方、分散制御は、中継局１，２から移動局３，４間の瞬時ＳＩＮＲ（Signal-to-Interference plus Noise power Raito）の変動にあわせて割当量を変化させることができる。また、分散制御は、基地局５のスケジューリング負荷を軽減することができる。これに対し、非特許文献１では、集中制御するシステムと、分散制御するシステムとが共存することが提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】IEEE 802.16 Broadband Wireless Access Working Group IEEE C802.16j-07/247MS handover in transparent RS and non-transparent RS coexisting multi-hop relay network
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように従来の集中制御は、基地局が全てのリソースをスケジューリングするので、移動局からみると全て同じセルにみえる。このため、集中制御は、中継局ごとのトラフィックの変化に対応しやすく、協同中継できる利点があるが、基地局のスケジューリング負荷が高くなる。
【０００９】
一方、分散制御は、中継局内の移動局について中継局がスケジューリングするので、移動局からは全て異なるセルにみえる。このため、分散制御は、瞬時ＳＩＮＲに対応でき、基地局のスケジューリング負荷を軽減できる利点があるが、協同中継がしづらく、中継局ごとのトラフィックの変化に対応しづらい。
【００１０】
また、非特許文献１には、中継局１，２ごとに集中制御または分散制御をする技術が開示されているものの、一つの中継局で集中制御と分散制御を同時に実行することはできない。さらに、移動局ごとに、集中制御が適した移動局と、分散制御が適した移動局が存在するが、使い分けはできない。
【００１１】
そこで、この集中制御と分散制御のそれぞれの利点を同時に活用するために、集中制御するリソース（集中制御リソース）と、分散制御するリソース（分散制御リソース）の両方を設定し、それぞれ異なるセルであると移動局３，４に認識させることが考えられる。
【００１２】
しかしながら、集中制御用、分散制御用の両方にリソースを割当て、移動局３，４に異なるセルと認識させた場合、単一の中継局が中継しているにもかかわらず、複数のセルのセルサーチをしなければならず、セルサーチに時間を要することとなる。
【００１３】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、セルサーチに要する時間を抑制しつつ、集中制御および分散制御双方の利点を選択的に活用できる無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、集中制御するリソース（集中制御リソース）と、分散制御するリソース（分散制御リソース）を中継する中継局において、中継局は、集中制御用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨと、分散制御用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨを送信し、Ｐ−ＳＣＨは集中制御リソースに送信する。
【００１５】
上記構成によれば、Ｐ−ＳＣＨを送信する帯域を削減できる。また、セルサーチ時に、Ｐ−ＳＣＨを検索する帯域を集中制御リソースに限定できる。
【００１６】
また、本発明は、集中制御リソースと、分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、集中制御リソース用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨ、および分散制御リソース用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨは、それぞれ集中制御リソース、分散制御リソースに送信する。
【００１７】
上記構成によれば、セルサーチ時に、Ｓ−ＳＣＨを受信できたリソースが、接続可能なリソースであると判定できる。また、接続可能なリソースの受信品質を報告できる。
【００１８】
また、本発明は、集中制御リソース用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨ、および分散制御リソース用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨは、すべて集中制御する周波数リソースに送信され、時間リソースで分割される。
【００１９】
上記構成によれば、セルサーチ時に受信するリソースを、集中制御の周波数リソースに限定できる。
【００２０】
また、本発明は、分散制御用のＳ−ＳＣＨで使用されるスクランブリングコードは、集中制御用のＳ−ＳＣＨに使用されるスクランブリングコードと、分散制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースと集中制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースがどれだけ離れているかを示す指標αから、算出できるものとする。
【００２１】
上記構成によれば、分散制御用のＳ−ＳＣＨを検出する際に、スクランブリングコードのサーチをすることなく相関を取得することができる。
【００２２】
また、本発明は、集中制御リソースと、分散制御リソースが時間で分割されている場合においては、分散制御リソースが割当てられている時間であっても、集中制御用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨを周期的に送信する。
【００２３】
上記構成によれば、集中制御リソースと、分散制御リソースの配分が変わっても、周期的に集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを受信できるので、セルサーチを周期的にできる。
【００２４】
また、本発明の無線通信装置は、基地局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局との通信を、集中制御リソースおよび分散制御リソースを使用して中継する無線通信装置であって、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する。
【００２５】
上記構成によれば、Ｐ−ＳＣＨの送信を、集中制御用のものだけに限定することで、セルサーチの初期にＰ−ＳＣＨをサーチする周波数を、集中制御用の周波数だけに限定できるので、タイミング同期を特定しやすくなり、集中制御リソースと分散制御リソースの両方のセルサーチを容易に行うことができる。したがって、セルサーチに要する時間を抑制しつつ、集中制御および分散制御双方の利点を選択的に活用できる。
【００２６】
また、本発明の無線通信装置は、前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、前記分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する。
【００２７】
上記構成によれば、セルサーチ時に、Ｓ−ＳＣＨを受信できたリソースが、接続可能なリソースであると判定できる。また、接続可能なリソースの受信品質を報告できる。
【００２８】
また、本発明の無線通信装置は、前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨ、および前記分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを、前記集中制御リソースに時間分割して送信する。
【００２９】
上記構成によれば、セルサーチ時に受信するリソースを、集中制御の周波数リソースに限定できる。また、時間軸方向に分散制御するセルのＳ−ＳＣＨを検索するときに、時間軸方向のずれに合わせて、相関処理をするセルのグループＩＤを変更できるので、相関演算量を減らすことができる。
【００３０】
また、本発明の無線通信装置は、分散制御用のＳ−ＳＣＨで使用されるスクランブリングコードを、集中制御用のＳ−ＳＣＨに使用されるスクランブリングコードと、分散制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースと集中制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースとがどれだけ離れているかを示す指標αとから算出する。
【００３１】
上記構成によれば、分散制御用のＳ−ＳＣＨを検出する際に、スクランブリングコードのサーチをすることなく相関を取得することができる。また、移動局は、集中制御リソースのセルのグループＩＤを特定することにより、周波数方向にずれている分散制御リソース用のグループＩＤを特定できるので、Ｓ−ＳＣＨの相関演算量を減らすことができる。
【００３２】
また、本発明の無線通信装置は、前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが時間で分割されている場合においては、前記分散制御リソースおよび前記集中制御リソースのいずれが割当てられている時間であるかにかかわらず、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを周期的に送信する。
【００３３】
上記構成によれば、集中制御用のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、ＲＳ、Ｐ−ＢＣＨを周期的に送信するので、時間軸上に集中制御リソースを割当てた場合においても、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨを周期的に受信できるので、セルサーチする移動局は相関演算が容易になる。
【００３４】
また、本発明の無線通信方法は、基地局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、ＲＳを使用してＰ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局との通信を、集中制御リソースおよび分散制御リソースを使用して中継する無線通信方法であって、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信するステップと、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信するステップと、前記移動局が、前記集中制御用のＰ−ＳＣＨで、ＯＦＤＭシンボルタイミングとサブフレームタイミングを特定するステップと、前記移動局が、前記集中制御用のＳ−ＳＣＨで、セルＩＤグループ、無線フレームタイミングを特定するステップと、前記移動局が、前記集中制御用のＲＳで、セルＩＤおよびセクタインデックスを特定するステップと、前記移動局が、前記分散制御用のＳ−ＳＣＨの前記セルＩＤグループを計算するステップと、前記移動局が、前記分散制御用のＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがあると判断した場合においては、前記分散制御用のＲＳで、セルＩＤ、セクタインデックスを特定し、特定したセルＩＤを受信品質とともに報告し、前記移動局が、前記分散制御用のＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがないと判断した場合においては、前記集中制御用のＲＳで特定したセルＩＤを受信品質とともに報告するステップと、を有する。
【００３５】
上記構成によれば、Ｐ−ＳＣＨを集中制御リソースに送信し、分散制御リソースには送信しないことで、集中制御リソースと分散制御リソースの両方のセルサーチを容易に行うことができる。また、Ｐ−ＳＣＨを送信するリソースを削減できる。
【００３６】
また、本発明の無線通信システムは、集中制御リソースを管理する基地局と、分散制御リソースを管理する中継局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局とを含む無線通信システムであって、前記中継局が、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する。
【００３７】
上記構成によれば、Ｐ−ＳＣＨの送信を、集中制御用のものだけに限定することで、初期のセルサーチでＰ−ＳＣＨをサーチする周波数を、集中制御用の周波数だけに限定できるので、タイミング同期を特定しやすくなる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、Ｐ−ＳＣＨの送信を、集中制御用のものだけに限定することで、初期のセルサーチでＰ−ＳＣＨをサーチする周波数を、集中制御用の周波数だけに限定できるので、タイミング同期を特定しやすくなり、集中制御リソースと分散制御リソースの両方のセルサーチを容易に行うことができる。したがって、セルサーチに要する時間を抑制しつつ、集中制御および分散制御双方の利点を選択的に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】中継送信を行うシステムの説明図
【図２】３段階セルサーチ手順を説明するための図
【図３】集中制御リソースと分散制御リソースとを周波数で分割する例を示す図
【図４】本発明の実施の形態１におけるＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨの配置を示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係る中継局装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１に係る移動局装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態１における移動局のセルサーチの動作を示すフロー図
【図８】集中制御リソースと分散制御リソースとを時間で分割する例を示す図
【図９】本発明の実施の形態２におけるＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨの配置を示す図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る中継局装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明は、図１に示したような通信システムにおけるセルサーチに関するものであるため、まず、前提となるセルサーチ手順を説明する。
【００４１】
マルチキャリア通信システムでは、基地局装置５がカバーするセルを識別するために、セルごとに異なるスクランブルコードが割り当てられている。この通信システムにおいて、移動局装置３，４は、移動に伴うセルの切り替え（ハンドオーバ）時や間欠受信時などにセルサーチ、つまり、セルを識別するためのスクランブルコードの同定を行う必要がある。セルサーチの方法としては、３段階セルサーチがよく知られている（例えば、花田，新，樋口，佐和橋：「ブロードバンドマルチキャリアＣＤＭＡ伝送における周波数多重同期チャネルを用いた３段階セルサーチ特性」，信学技報 TECHNICAL REPORT OF IEICE. NS2001-90, RCS2001-91(2001-07), pp.73-78参照）。
【００４２】
３段階セルサーチは、シンボルタイミングの検出（第１段階）、スクランブルコードグループの同定及びスクランブルコードタイミング、すなわち、フレームタイミングの検出（第２段階）、スクランブルコードの同定（第３段階）の順で行われる。
【００４３】
さらに、４Ｇシステムへのシームレスな移行を目的に、３.９Ｇに相当するセルラシステムの標準化が３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project） ＬＴＥ（Long Term Evolution）において行われており、セルサーチやＳＣＨもトピックの１つである。３ＧＰＰ ＬＴＥでは、ＳＣＨの構成として、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）と同様の階層型ＳＣＨが採用されている。階層型ＳＣＨは、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨから構成される。
【００４４】
また、セルサーチプロシージャとしては、上述した３段階セルサーチが採用されている。この３段階セルサーチは、第１段階においてはＰ−ＳＣＨを用いたシンボルタイミング検出、第２段階においてはＳ−ＳＣＨを用いたフレームタイミング検出とセルＩＤグループ検出、第３段階においてはＲＳ（Reference Symbol）を用いたセルＩＤ検出を行い、その後Ｐ−ＢＣＨ（Primary-Broadcast CHannel）の復調を行う手順となっている。図２にセルサーチ手順を示す。
【００４５】
（１）第１段階：シンボル同期（ステップＳ１）
（Ｐ−ＳＣＨを使用）
まず、移動局装置は、時間領域でＰ−ＳＣＨの相関を検出し、ＯＦＤＭシンボルタイミングとサブフレームタイミング（ＳＣＨシンボルタイミング）を検出する。このとき、移動局装置は、周波数ずれも同時に検出する。特に、第１段階では、移動局装置はＳＣＨ用送信ダイバーシチへのＰＶＳ(Precoding Vector Switching)適用に基づく相互相関によりＰＳＣ（Primary Synchronization Codes）系列の特定を行う。移動局装置は、ＰＳＣ系列を特定し、プリコーディングウェイト行列を特定する。
【００４６】
（２）第２段階：フレーム同期（ステップＳ２）
（Ｓ−ＳＣＨを使用）
移動局装置は、第１段階で検出されたＰ−ＳＣＨを位相基準にしてＳ−ＳＣＨを同期検波し、周波数領域でＳ−ＳＣＨの相互相関を取ることによって、セルＩＤグループ及び無線フレームタイミングを特定する。
【００４７】
（３）第３段階：セルＩＤ同定（ステップＳ３）
（ＲＳを使用）
移動局装置は、周波数領域で相互相関によりＲＳの相関を検出することによって、セルＩＤ、及びセクタインデックスを特定する。その後、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号が行われる（ステップＳ４）。
【００４８】
（実施の形態１）
本実施の形態では、分散制御するリソース（分散制御リソース）と、集中制御リソース（集中制御リソース）の両方を中継する中継局において、中継局は、集中制御リソース用のＰ−ＢＣＨ（Primary-Broadcast CHannel）、Ｓ−ＳＣＨ（Secondary-Synchronization CHannel：第２同期チャネル）と分散制御リソース用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを送信する。集中制御リソースは、複数の中継局が基地局からの指示に従い同時に送信することで、ダイバーシチ効果を得ることができる。分散制御リソースは、中継局ごとに独自にスケジューリングをして送信する。
【００４９】
そこで、本実施形態では、セルサーチ時に同期を特定しやすくするために、Ｐ−ＳＣＨ（Primary-Synchronization CHannel：第１同期チャネル）は、集中制御リソースに送信し、分散制御リソース用には送信しない。このように、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨと分散制御用のＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨを別々に送信することで、移動局にそれぞれ異なるセルと認識させることができる。
【００５０】
また、Ｐ−ＳＣＨの送信を、集中制御用のものだけに限定することで、初期のセルサーチでＰ−ＳＣＨをサーチする周波数を、集中制御用の周波数だけに限定できるので、タイミング同期を特定しやすくなる。
【００５１】
すなわち、本実施形態によれば、セルサーチに要する時間を抑えつつ、基地局のスケジューリング負荷を軽減し、協同中継を容易にするとともに、中継局ごとのトラフィックの変化に対応でき、移動局ごとに集中制御と分散制御とを使い分けることができる。また、セルサーチに要する時間が抑えられるため、同期の取れていないセルへのハンドオーバに要する時間も抑えられる。
【００５２】
[動作図]
まず、本実施の形態の説明に先立ち、集中制御リソースと分散制御リソースとを周波数で分割し、各リソースにＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨをそれぞれ配置する例を図３に示す。ＲＳ信号は、Ｐ−ＢＣＨ信号に含まれているとして、図示を省略する。分割されたリソース毎に、Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信することにより、それぞれが異なるセルであると移動局に認識させることができる。
【００５３】
周波数分割の場合、Ｆ２が集中制御リソースである。例えば、中継局１はＦ１とＦ２のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信しており、中継局２はＦ２とＦ３のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信しており、Ｆ２は中継局１と中継局２の協同中継となっているとする。
【００５４】
分割されたリソース毎に、それぞれ異なるＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨが送信されるので、移動局は、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を異なるセルであると認識する。また、集中制御リソースは、中継局１と中継局２の協同中継になるので、ダイバーシチ効果により、同期を特定しやすくなる。
【００５５】
しかしながら、周波数分割では、周波数ごとにＰ−ＳＣＨが送信されているので、セルサーチ時のタイミング同期を複数の周波数で捕捉しなければならない。複数の周波数で捕捉をする場合、同期捕捉に必要となる相関演算量が多くなるという課題がある。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、Ｐ−ＳＣＨは集中制御リソースでのみ送信し、分散制御リソースでは送信しないこととする。図４に本実施の形態での、Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨの配置を示す。
【００５７】
図４(ａ)は、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨと分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを周波数分割し、分散制御用Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを分散制御リソースに送信する例である。
【００５８】
図４(ｂ)は、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨと分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを時間分割し、分散制御用Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨも集中制御リソースに送信する例である。
【００５９】
Ｐ−ＳＣＨを中継局が集中制御リソースだけに送信することで、移動局３，４は集中制御リソースだけを使用して、サブフレームタイミングを特定することができる。移動局３，４は、サブフレームタイミングを特定した後、集中制御用のＳ−ＳＣＨと分散制御用のＳ−ＳＣＨの信号処理をして、セルＩＤグループ、無線フレームのタイミングの特定をする。その後、移動局３，４は、ＲＳの信号処理をして、セルＩＤ、セクタインデックスを特定する。
【００６０】
また、Ｓ−ＳＣＨで特定するセルＩＤグループは、分散制御用のセルＩＤが、集中制御用のセルＩＤから算出可能なように設計する。図４(ａ)では、集中制御用のセルのグループＩＤは３であり、集中制御用のＳ−ＳＣＨはＦ２に送信されている。
分散制御リソースのＳ−ＳＣＨは、Ｆ１とＦ３に送信されている。Ｆ１に送信されるＳ−ＳＣＨとＦ３に送信されるＳ−ＳＣＨは、それぞれ、集中制御リソースのセルＩＤグループ（ＩＤ＝３）から、周波数方向のずれを表すαを加算したセルＩＤグループとする。同図では、Ｆ１は集中制御のセルＩＤグループからαを引いた３―α、Ｆ３は集中制御のセルＩＤグループにαを足した３＋αとなる。このように、移動局３，４は、集中制御リソースのセルのグループＩＤを特定したことにより、周波数方向にずれている分散制御リソース用のグループＩＤを特定できる。したがって、Ｓ−ＳＣＨの相関演算量を減らすことができる。また、分散制御リソースで、サービスが行われていない場合、Ｓ−ＳＣＨは送信されないため、移動局３，４は、相関値が低いことからサービスが行われていないと判断できる。
【００６１】
図４(ｂ)の場合も同様に、集中制御用のセルのグループＩＤは３であり、Ｓ−ＳＣＨはＦ２の時刻Ｔ２に送信されている。分散制御リソースのＳ−ＳＣＨは、Ｆ２の時刻Ｔ１とＴ３に送信されている。
Ｔ１に送信されるＳ−ＳＣＨとＴ３に送信されるＳ−ＳＣＨはそれぞれ、集中制御リソースのセルＩＤグループから、時間方向のずれを表すαを加算したセルＩＤグループとする。同図では、Ｔ１は集中制御のセルＩＤグループからαを引いた３―α、Ｔ３は集中制御のセルＩＤグループにαを足した３＋αとなる。
【００６２】
このようにすると、時間軸方向に分散制御するセルのＳ−ＳＣＨを検索するときに、時間軸方向のずれに合わせて、相関処理をするセルのグループＩＤを変更できるので、相関演算量を減らすことができる。
【００６３】
集中制御リソースを配置する周波数は、基地局がＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信する周波数であるとなおよい。基地局が送信するＰ−ＳＣＨと中継局が送信するＰ−ＳＣＨとを同じ周波数に配置することにより、サブフレームタイミングの特定のために相関演算する周波数を少なくできる。また、ＬＴＥでは、全てのセルが送信するＰ−ＳＣＨは同じ周波数であるため、ＬＴＥシステムと同じ方法で、サブフレームタイミングを特定できる。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、集中制御用のリソースの同期が特定できないと、分散制御用のリソースの同期を特定しない。また、集中制御用のリソースは協同中継をするので、単独の中継局から送信される分散制御リソースと比較して、ダイバーシチ効果により受信品質が高いという特徴がある。したがって、集中制御リソースで同期を特定できなければ、分散制御のリソースについても同期を特定しないので、無駄な演算を省くことができる。
【００６５】
[中継局ブロック図]
図５は本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。無線受信部３９は、移動局または中継局からの信号をアンテナ４０を介して受信し、ダウンコンバート等の無線処理を施し、ＦＦＴ部３８へ出力する。ＦＦＴ部３８は、検出されたＦＦＴウィンドウタイミングを用いてＦＦＴ処理を行い、信号分離部３７に出力する。
【００６６】
信号分離部３７は、中継データと基地局から受信した集中制御用制御情報および設定情報とを分離する。中継データは、復調・復号部３４へ出力される。制御情報および設定情報は、集中制御用リソース割当部３２、集中制御用ＳＣＨＢＣＨ生成部１１、および分散制御用ＳＣＨＢＣＨ生成部２１へ出力される。
【００６７】
復調・復号部３４は、中継データを復調、復号してデータ分離部３１へ出力する。データ分離部３１は、受信した中継データが、集中制御リソースで送信される場合、集中制御用リソース割当部３２へ出力する。データ分離部３１は、受信した中継データが、分散制御リソースで送信される場合、分散制御用リソース割当部３３へ出力する。
【００６８】
集中制御用リソース割当部３２は、基地局から受信した集中制御用制御情報に従い、リソースを割当てて、符号化・変調部３５へ出力する。分散制御用リソース割当部３３は、中継局で生成された制御情報に従い、リソースを割当てて、符号化・変調部３６へ出力する。符号化・変調部３５，３６では、中継データの符号化および変調をおこない、多重化部４１へ出力する。
【００６９】
集中制御用ＳＣＨＢＣＨ生成部１１は、Ｐ−ＳＣＨ生成部１２、Ｓ−ＳＣＨ生成部１３、ＲＳ生成部１４、乗算部１５、スクランブル符号生成部１６、Ｐ−ＢＣＨ生成部１７、符号化・変調部１８、ＳＦＢＣ符号化部１９で構成される。
【００７０】
Ｐ−ＳＣＨ生成部１２は、集中制御用制御情報および設定情報にて指定されたセル毎に割り当てられたＰＳＣ系列を用いてＰ−ＳＣＨを生成し、多重化部４１に出力する。Ｓ−ＳＣＨ生成部１３は、集中制御用制御情報・設定情報にて指定されたセルＩＤグループ・フレームタイミング情報に対応したＳＳＣ（Secondary Synchronization Codes）系列を用いてＳ−ＳＣＨを生成し、多重化部４１へ出力する。
【００７１】
ＲＳ生成部１４は、パイロット信号に相当するＲＳ（Reference Symbol）系列を生成する。スクランブル符号生成部１６は、集中制御用制御情報・設定情報にて指定されたセルＩＤ・セクタインデックス情報に基づいて生成されたセル固有のスクランブル符号系列を生成する。
【００７２】
乗算部１５は、ＲＳ生成部１４で生成されたＲＳ系列に、スクランブル符号生成部１６で生成されたセル固有のスクランブル符号系列を乗算し、多重化部４１に出力する。Ｐ−ＢＣＨ生成部１７は、制御情報に対応するビット系列（Ｐ−ＢＣＨ）を生成し、符号化・変調部１８へ出力する。符号化・変調部１８は、Ｐ−ＢＣＨ生成部１７で生成されたビット系列を符号化および変調し、ＳＦＢＣ符号化部１９へ出力する。ＳＦＢＣ符号化部１９は、ＳＦＢＣ符号化処理を行い、処理されたＰ−ＢＣＨを多重化部４１に出力する。
【００７３】
分散制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部２１は、集中制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部１１の構成に、セルＩＤグループ計算部２２、セルＩＤ・セクタインデックス情報生成部２６を追加し、Ｐ−ＳＣＨ生成部１２を削除したものである。
【００７４】
セルＩＤグループ計算部２２は、集中制御用セルＩＤグループと、分散制御用Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨの送信用に自局に割当られたリソース情報（分散制御用リソース情報）とから計算し、セルＩＤグループを決定する。この計算は、集中制御用セルＩＤグループ番号に、定数α＊（リソース番号の変数）を加算したものを、分散制御用セルＩＤグループ番号とする。セルＩＤグループ計算部２２は、計算結果のセルＩＤグループをＳ−ＳＣＨ生成部２３へ入力する。
【００７５】
セルＩＤ・セクタインデックス情報生成部２６は、自局に割り当てられた分散制御リソース情報と、セルＩＤグループ計算部２２から出力されるセルＩＤグループ番号とに従い、セルＩＤおよびセクタインデックス情報を生成して、スクランブル符号生成部２７へ入力する。
【００７６】
多重化部４１は、集中制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部１１、分散制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部２１、符号化・変調部３５，３６から出力された信号に、無線フレームを生成するための時間多重化処理を行うことにより送信信号を形成し、ＩＦＦＴ部４２へ出力する。ＩＦＦＴ部４２は、多重化部４１から出力された送信信号にＩＦＦＴ処理を行い、時間軸のデータを周波数軸データへ変換してＯＦＤＭシンボルを形成して、無線送信部４３へ出力する。無線送信部４３は、ＩＦＦＴ部４２から出力された変調後の信号に対してアップコンバート等の無線処理を施して、アンテナ４４から基地局へ中継送信する。
【００７７】
図６は本実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図である。図５の中継局のブロック図と同一の部分については説明を省略する。シンボルタイミング検出部７１は、受信信号を自己相関検出することによりＯＦＤＭシンボルタイミング（ＦＦＴウィンドウタイミング）とＳＣＨシンボルタイミングを検出する。この処理は、セルサーチ手順の第１段階（ステップＳ１）の前半部に相当する。
【００７８】
逆多重化部６９は、受信信号を集中制御用受信処理部５７に出力する。すなわち逆多重化部６９は、受信信号をＰ-ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、ＲＳ、Ｐ−ＢＣＨ、及びデータに分離し、集中制御用および分散制御用のＰ-ＳＣＨをＰ−ＳＣＨ受信処理部５８に、Ｓ−ＳＣＨをＳ−ＳＣＨ受信処理部５９に、ＲＳをＲＳ受信処理部６０に、Ｐ−ＢＣＨをＰ−ＢＣＨ受信処理部６２に、データをデータ受信処理部６１に、それぞれ出力する。
【００７９】
（集中制御用受信処理部５７）
Ｐ−ＳＣＨ受信処理部５８は、一定期間受信信号をバッファした後、受信信号の自己相関演算を行う。このとき、受信信号のＰ−ＳＣＨの自己相関特性においてピーク値が検出されることにより、受信信号におけるＯＦＤＭシンボルタイミング（１シンボル区間）とＳＣＨシンボルタイミング（ＳＣＨの位置）が特定できる。
また、Ｐ−ＳＣＨ受信処理部５８は、受信信号とＰ−ＳＣＨの系列であるＰＳＣ系列レプリカとの相互相関検出を行い、Ｐ−ＳＣＨに使用されていたＰＳＣ系列を特定する。Ｐ−ＳＣＨ受信処理部５８は、相互相関検出により特定した位相情報をＳ−ＳＣＨ受信処理部５９および分散制御用受信処理部６３のＳ−ＳＣＨ受信処理部６５へ出力する。
【００８０】
Ｓ−ＳＣＨ受信処理部５９は、位相情報を基にＳ−ＳＣＨとＳＳＣ系列レプリカとの相互相関検出を行い、セルＩＤグループおよびフレームタイミングを特定する。Ｓ−ＳＣＨ受信処理部５９は、特定したセルＩＤグループ・フレームタイミング情報をＲＳ受信処理部６０に出力する。
【００８１】
ＲＳ受信処理部６０は、セルＩＤグループ・フレームタイミング情報を基に、セルサーチ手順の第３段階（ステップＳ３）に相当する処理を行い、セルＩＤ・セクタインデックス情報をデータ受信処理部６１へ出力する。また、ＲＳ受信処理部６０は、ＲＳを基にチャネル推定を行い、チャネル推定値をＰ−ＢＣＨ受信処理部６２及びデータ受信処理部６１に出力する。
【００８２】
Ｐ−ＢＣＨ受信処理部６２は、ＲＳ受信処理部６０からのチャネル推定値を用いてＰ−ＢＣＨの受信処理を行い、制御情報をデータ受信処理部６１に出力する。データ受信処理部６１は、チャネル推定値、制御情報、およびセルＩＤ・セクタインデックス情報を基に復調・復号などの受信処理を行い、受信データ（受信信号）を得る。
【００８３】
（分散制御用受信処理部６３）
分散制御用受信処理部６３は、集中制御用受信処理部５７の構成に、セルＩＤグループ計算部６４が追加され、Ｐ−ＳＣＨ受信処理部５８が削除されたものである。またＳ−ＳＣＨ受信処理部６５の動作も一部異なる。
【００８４】
セルＩＤグループ計算部６４は、集中制御用受信処理部５７から入力されるセルＩＤグループ、セクタインデックス情報と、受信する分散制御用リソース情報とから、セルＩＤグループ番号を計算する。セルＩＤグループ計算部６４は、計算結果をＳ−ＳＣＨ受信処理部６５へ入力する。
【００８５】
Ｓ−ＳＣＨ受信処理部６５は、セルＩＤグループ計算部６４から入力されたセルＩＤグループ番号、およびＰ−ＳＣＨ受信処理部５８から入力された位相情報からＳＳＣ系列レプリカを特定し、相互相関検出をする。相互相関検出をする際の位相基準は、Ｓ−ＳＣＨの信号の一部を使用してもよいし、ＲＳを使用してもよい。
【００８６】
移動局のセルサーチの動作を、図７のフロー図に示す。移動局は、まず集中制御リソースのＰ−ＳＣＨでＯＦＤＭシンボルタイミングとサブフレームタイミングを特定する（ステップＳ１１）。そして、移動局は、集中制御リソースのＳ−ＳＣＨでセルＩＤグループ、無線フレームタイミングを特定する（ステップＳ１２）。
【００８７】
次に、移動局は、集中制御リソースのＲＳで、セルＩＤおよびセクタインデックスを特定し（ステップＳ１３）、分散制御リソースのＳ−ＳＣＨのセルＩＤグループを計算する（ステップＳ１４）。
【００８８】
次に、ステップＳ１５において、移動局は、分散制御リソースでＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがあれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１６へ移行し、分散制御リソースでＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがなければ（ＮＯ）、ステップＳ１７へ移行する。
【００８９】
ステップＳ１６では、移動局は、分散制御リソースのＲＳでセルＩＤ、セクタインデックスを特定する。また、ステップＳ１７では、移動局は、集中制御および分散制御リソースで、特定したセルＩＤを、受信品質とともに報告する。すなわち、移動局が、分散制御用のＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがあると判断した場合においては、分散制御用のＲＳで、セルＩＤ、セクタインデックスを特定し、特定したセルＩＤを受信品質とともに報告し（ステップＳ１５：ＹＥＳ、ステップＳ１６、ステップＳ１７）、移動局が、分散制御用のＳ−ＳＣＨの受信品質がしきい値以上になるリソースがないと判断した場合においては、集中制御用のＲＳで特定したセルＩＤを受信品質とともに報告する（ステップＳ１５：ＮＯ、ステップＳ１７）。
【００９０】
このように、本実施の形態によれば、Ｐ−ＳＣＨを集中制御リソースに送信し、分散制御リソースには送信しないことで、集中制御リソースと分散制御リソースの両方のセルサーチを容易に行うことができる。また、Ｐ−ＳＣＨを送信するリソースを削減できる。
【００９１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、時間軸上に集中制御リソースと分散制御リソースが割当てられる場合のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨ配置を示す。単純に時間軸上で、集中制御と分散制御を割当てると、周期的にＰ−ＳＣＨを受信できないという問題がある。そこで本実施の形態では、分散制御を送信しているときにも、集中制御用のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨを周期的に送信する。このようにすると、セルサーチをする移動局は、集中制御用のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨを受信することができる。
【００９２】
[動作図]
まず、本実施の形態の説明に先立ち、集中制御リソースと分散制御リソースとを時間で分割し、各リソースにＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨをそれぞれ配置する例を図８に示す。分割されたリソース用に、Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信すると、それぞれを異なるセルと移動局に認識させることができる。
【００９３】
時間分割の場合も周波数分割（実施の形態１）と同様に、Ｔ２が集中制御リソースであり、Ｔ１とＴ３が分散制御リソースであり、異なるＰ−ＢＣＨとＳ−ＳＣＨが送信されると、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を異なるセルと認識する。
【００９４】
また、中継局１がＴ１とＴ２、中継局２がＴ２とＴ３のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信すると、Ｔ２は協同中継のダイバーシチ効果により、同期を特定しやすくなる。
【００９５】
しかしながら、時間分割では、集中制御へのリソースの配分量により、集中制御リソース用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨの送信回数および周期がまちまちになってしまう。このため、分散制御リソースのＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨが中継局単独で送信されている場合、受信できない移動局がある。
【００９６】
そこで、本実施の形態では、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨは分散制御リソースに割当てられている時間リソースであっても、複数の中継局から送信する。このようにすると、周期的にＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨが送信されるので、移動局は同期を特定しやすくなる。また、ダイバーシチ効果により、セルサーチできる移動局が増加する。
【００９７】
本実施の形態のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨの配置を図９に示す。Ｔ１は中継局１に割当てられたリソースであり、Ｔ３は中継局２に割当てられたリソースであり、Ｔ２は中継局１と中継局２で協同中継するリソースであるとする。
【００９８】
Ｔ２は、中継局１と中継局２で、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信する。Ｔ１とＴ３にも、中継局１と中継局２が集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＳＣＨを送信する。また、中継局１はＴ１に、中継局１の分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを送信し、中継局２はＴ３に分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨを送信する。
【００９９】
実施の形態１と同様に、分散制御用にはＰ−ＳＣＨを送信せずに、集中制御用のＰ−ＳＣＨでサブフレームタイミングを特定し、集中制御用のＰ−ＳＣＨの位置から、分散制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨが特定できるようにしておく。
【０１００】
本例では、集中制御用のＰ−ＳＣＨを挟むように、集中制御用のＳ−ＳＣＨと分散制御用のＳ−ＳＣＨを配置する。このように配置すると、Ｐ−ＳＣＨの位置から、Ｓ−ＳＣＨの配置場所を特定しやすい。
【０１０１】
また、集中制御用のＰ−ＢＣＨには集中制御リソースの配置場所が指定されている。本例ではＴ２が集中制御リソースである。この、Ｔ２から、どれだけ離れた位置に分散制御用のリソースが配置されるかによって、セルＩＤグループを特定できるように配置してもよい。このようにすると、実施の形態１と同様に、分散制御のＳ−ＳＣＨの相関演算量を削減することができる。
【０１０２】
[中継局ブロック図]
図１０は、本実施の形態に係る中継局装置の構成を示すブロック図である。図５と共通する部分については説明を省略する。図１０に示す中継局装置は、図５に示した中継局装置の構成に、送信選択部８２を追加し、ＦＦＴ部３８を削除したものである。
【０１０３】
（送信選択部８２）
送信選択部８２は、分散制御用ＳＣＨＢＣＨ生成部２１から、Ｓ−ＳＣＨ、ＲＳ、Ｐ−ＢＣＨが入力される。また、分散制御リソース情報も入力される。送信選択部８２は自局用の分散制御リソースが割当てられたときのみ、分散制御用のＳ−ＳＣＨ、ＲＳ、Ｐ−ＢＣＨを送信する。
【０１０４】
集中制御用のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、ＲＳ、Ｐ−ＢＣＨは、周期的に送信する。
【０１０５】
本実施の形態によれば、時間軸上に集中制御リソースを割当てた場合においても、集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨを周期的に受信できるので、セルサーチする移動局は相関演算が容易になる。
【０１０６】
なお、ブロック図（図５、図６、図１０）において集中制御用と分散制御用にそれぞれ設けられたブロックは、集中制御と分散制御とで共有してもよい。また、リソースとは、周波数リソース、時間リソース、符号で分けられたリソース、空間リソースまたはそれらの組み合わせでもよい。
【０１０７】
また、Ｐ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨが送信されるリソースと、そのセルが割当てられるリソースは、同一である必要はない。移動局は、Ｐ−ＢＣＨで取得した制御情報から、セルに割当てられているリソース情報を取得できるので、その情報に従う。
【０１０８】
また、複数の中継局をグループ化して、グループごとに集中制御用のＰ−ＳＣＨ、Ｓ−ＳＣＨ、Ｐ−ＢＣＨを割当ててもよい。また、上記各実施の形態における中継局は、リレイステーション、リピータ、簡易基地局、クラスタヘッド、と表現されることもある。
【０１０９】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１１０】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【０１１１】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【０１１２】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2008年3月18日出願の日本特許出願No.2008-070271に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明は、セルサーチに要する時間を抑制しつつ、集中制御および分散制御双方の利点を選択的に活用できる効果を有し、基地局と移動局との通信を中継する無線通信装置等として有用である。
【符号の説明】
【０１１４】
１，２  中継局
３，４  移動局
５  基地局
１１  集中制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部
１２，２３  Ｐ−ＳＣＨ生成部
１３  Ｓ−ＳＣＨ生成部
１４，２４  ＲＳ生成部
１５  乗算部
１６，２７  スクランブル符号生成部
１７，２８  Ｐ−ＢＣＨ生成部
１８，２９  符号化・変調部
１９，３０  ＳＦＢＣ符号化部
２１  分散制御用ＳＣＨ  ＢＣＨ生成部
２２  セルＩＤグループ計算部
２６  セルＩＤ・セクタインデックス情報生成部
３１  データ分離部
３２  集中制御用リソース割当部
３３  分散制御用リソース割当部
３４  復調・復号部
３５，３６  符号化・変調部
３７  信号分離部
３８  FFT部
３９  無線受信部
４０，４４  アンテナ
４１  多重化部
４２  ＩＦＦＴ部
４３  無線送信部
５７  集中制御用受信処理部
５８  Ｐ−ＳＣＨ受信処理部
５９  Ｓ−ＳＣＨ受信処理部
６０，６６  ＲＳ受信処理部
６１，６７  データ受信処理部
６２，６８  Ｐ−ＢＣＨ受信処理部
６３  分散制御用受信処理部
６４  セルＩＤグループ計算部
６５  Ｓ−ＳＣＨ受信処理部
６９  逆多重化部
７１  シンボルタイミング検出部
８１  セルＩＤ計算部
８２  送信選択部
【手続補正２】
【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】
基地局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局との通信を、集中制御リソースおよび分散制御リソースを使用して中継する無線通信装置であって、
集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、前記分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する無線通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが周波数で分割されている場合に、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨ、および前記分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを、前記集中制御リソースに時間分割して送信する無線通信装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の無線通信装置であって、
分散制御用のＳ−ＳＣＨで使用されるスクランブリングコードを、集中制御用のＳ−ＳＣＨに使用されるスクランブリングコードと、分散制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースと集中制御用のＳ−ＳＣＨが送信されるリソースとがどれだけ離れているかを示す指標αとから算出する無線通信装置。
【請求項５】
請求項１記載の無線通信装置であって、
前記集中制御リソースおよび前記分散制御リソースが時間で分割されている場合においては、前記分散制御リソースおよび前記集中制御リソースのいずれが割当てられている時間であるかにかかわらず、前記集中制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを周期的に送信する無線通信装置。
【請求項６】
基地局と、セルサーチ時にＰ−ＳＣＨを使用してシンボル同期を行い、Ｓ−ＳＣＨを使用してフレーム同期を行い、Ｐ−ＢＣＨの受信、復調／復号を行う移動局との通信を、集中制御リソースおよび分散制御リソースを使用して中継する無線通信装置における無線通信方法であって、
集中制御用のＰ−ＢＣＨ、Ｓ−ＳＣＨおよびＰ−ＳＣＨを前記集中制御リソースに送信し、分散制御用のＰ−ＢＣＨおよびＳ−ＳＣＨを前記分散制御リソースに送信する無線通信方法。
【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】
2009116270.tif 000013
【図２】
2009116270.tif 000014
【図３】
2009116270.tif 000015
【図４】
2009116270.tif 000016
【図５】
2009116270.tif 000017
【図６】
2009116270.tif 000018
【図７】
2009116270.tif 000019
【図８】
2009116270.tif 000020
【図９】
2009116270.tif 000021
【図１０】
2009116270.tif 000022
【国際調査報告】
2009116270.tif 000023
2009116270.tif 000024