(57)【要約】ネットワーク要素およびユーザ装置を含む、多搬送波移動体通信の通信システムのためのパイロット構造、方法、および受信機。ネットワーク要素はパイロット系列を伝送するように構成される。ユーザ装置は、パイロット系列を検出すると共に、システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別すべく短いシステム情報を復号するように形成される。当該パイロット系列は、既定数のサブフレームにおいて、帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎に一次共通パイロットを含み、さらに帯域幅の中央において、フレーム毎に一回短いシステム情報を含む。【選択図】図3
2009514302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯域幅の中央において、１つのフレームについて既定数のサブフレーム毎に一次同期系列を形成することと、
サブフレーム毎に伝送される一次共通パイロットを形成することであって、前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なる前記フレームのサブフレームのシンボルで形成されることと、
前記帯域幅の前記中央に、フレーム毎に一回伝送される短いシステム情報を形成することと、
システムフレームタイミングを同定すべく、前記一次同期系列，前記一次共通パイロット，及び前記短いシステム情報を含む前記フレームを伝送することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記フレームの全体構造は、サブフレーム、信号チャネル、およびパイロット配置のうちの少なくとも１つの規定を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
４つ又は５つのサブフレーム毎に、前記規定された帯域幅において前記既定数のサブフレームを規定することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記一次共通パイロットが、各サブフレームの最初のシンボルに存在するように規定することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
前記短いシステム情報が、サブフレームの既定数のシンボルを使用して伝送されるように形成することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎の一次共通パイロットを含み、さらに前記帯域幅の前記中央に、フレーム毎に一回短いシステム情報を含むパイロット系列を検出することであって、前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なるサブフレームのシンボルで形成されることと、
システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、前記短いシステム情報を復号することと、
を含む、方法。
【請求項７】
前記復号された前記セルの帯域幅に応じて、受信機の帯域幅を調整することをさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
システムフレームタイミングをさらに同定すべく、前記短いシステム情報を復号すると共にフレーム番号を読み込むこととをさらに含む、請求項6に記載の方法。
【請求項９】
識別されたアクセスポイントに基づいて、シンボル、サブフレーム、およびフレーム同期を実行することと、周波数オフセットを補正することとを含む、請求項6に記載の方法。
【請求項１０】
コンピュータ可読媒体に内蔵されるコンピュータプログラムであって、
帯域幅の中央に、１つのフレームについて既定数のサブフレーム毎に一次同期系列を形成することと、
サブフレーム毎に伝送される一次共通パイロットを形成することであって、前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なる前記フレームのサブフレームのシンボルで形成されることと、
前記帯域幅の前記中央に、フレーム毎に一回伝送される短いシステム情報を形成することと、
システムフレームタイミングを同定すべく、前記一次同期系列と、前記一次共通パイロットと、前記短いシステム情報とを含む前記フレームを伝送することと、
を実行するように構成される、コンピュータプログラム。
【請求項１１】
コンピュータ可読媒体に内蔵されるコンピュータプログラムであって、
既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎に一次共通パイロットを含み、更に前記帯域幅の前記中央においてフレーム毎に一回短いシステム情報を含むパイロット系列を検出することであって、前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なるサブフレームのシンボルで形成されることと、
システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、前記短いシステム情報を復号することと、
を実行するように構成される、コンピュータプログラム。
【請求項１２】
パイロット系列を伝送するように構成されるネットワーク要素と、
既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎に一次共通パイロットを含み、更に前記帯域幅の前記中央においてフレーム毎に一回短いシステム情報を含むパイロット系列を検出し、システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、前記短いシステム情報を復号するように形成される、ユーザ装置と、
を備える、通信システム。
【請求項１３】
前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なるサブフレームのシンボルで形成される、請求項12に記載の通信システム。
【請求項１４】
パイロット系列を伝送するためのネットワーク要素手段と、
既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎に一次共通パイロットを含み、更に前記帯域幅の前記中央においてフレーム毎に一回短いシステム情報を含むパイロット系列を検出し、システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、前記短いシステム情報を復号するためのユーザ装置手段と、
を備える、通信システム。
【請求項１５】
既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎に一次共通パイロットを含み、更に前記帯域幅の前記中央においてフレーム毎に一回短いシステム情報を含むパイロット系列を検出し、システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、前記短いシステム情報を復号するように構成される受信機、
を備える、ユーザ装置。
【請求項１６】
前記受信機は、前記セルの前記復号された帯域幅に応じて、受信機の帯域幅を調整する、請求項15に記載のユーザ装置。
【請求項１７】
前記受信機は、システムフレームタイミングをさらに識別するために、前記短いシステム情報を復号し、フレーム番号を読み込む、請求項15に記載のユーザ装置。
【請求項１８】
前記識別されたアクセスポイントに基づいて、前記受信機は、シンボル、サブフレーム、およびフレーム同期を実行し、周波数オフセットを補正する、請求項15に記載のユーザ装置。
【請求項１９】
システムフレームタイミングを同定すべく、帯域幅の中央において既定数のサブフレーム毎に一次同期系列を伝送し、サブフレーム毎に一次共通パイロットを伝送し、前記帯域幅の前記中央でフレーム毎に一回短いシステム情報を伝送するように構成される伝送装置であって、前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なるサブフレームのシンボルで形成される、伝送装置を備える、
ネットワーク要素。
【請求項２０】
前記フレームの全体構造は、サブフレーム、信号チャネル、およびパイロット配置のうちの少なくとも１つの規定を含む、請求項19に記載のネットワーク要素。
【請求項２１】
４つ又は５つのサブフレーム毎に、前記規定された帯域幅において、前記既定数のサブフレームが規定される、請求項19に記載のネットワーク要素。
【請求項２２】
前記一次共通パイロットが、サブフレーム毎の最初のシンボルに存在するように構成される、請求項19に記載のネットワーク要素。
【請求項２３】
前記伝送装置は、フレームタイミングを規定するために、フレーム毎に一回、前記短いシステム情報を伝送する、請求項19に記載のネットワーク要素。
【請求項２４】
前記伝送装置は、サブフレームの既定数のシンボルを使用して、前記短いシステム情報を伝送する、請求項19に記載のネットワーク要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access; WCDMA）の長期的発展に関する。具体的には、本発明は、多帯域直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM）システムにおけるパラメータを、初期同期中に効率的に検索するために、フレーム構造を規定することに関する。
【０００２】
本出願は、2005年11月1日に出願された米国仮特許出願第60/731,874号の優先権を主張する。先に出願された本出願の内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
無線通信システムは、音声やパケットデータなどの様々な種類の通信を提供するために幅広く配置されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソースを共有することによって、多数のユーザとの通信に連続的または同時に対応可能な多重アクセスシステムであってもよい。このような多重アクセスシステムの例として、符号分割多重接続（Code Division Multiple Access; CDMA）システム、時分割多元接続（Time Division Multiple Access; TDMA）システム、および直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDMA）システム、その他の種類の多搬送波アクセス方式、あるいはこれらのいかなる組み合わせも挙げられる。
【０００４】
無線通信システムは、サービスエリアをセルに分割し、その各セルは、基地局によってサービス接続される。移動局は、現行セルならびに近隣セルについて、サービス接続中の基地局の信号強度を継続的に監視する。移動局は、信号強度情報をネットワークに送信する。移動局が現行セルの境界に移動すると、サービス接続中の基地局は移動端末の信号強度が低下していると判断し、一方、近隣基地局は信号強度が増加していると判断する。2つの基地局は、ネットワークを介して相互に調整し、近隣基地局の信号強度が現行基地局の信号強度を上回ると、通信制御は現行基地局から近隣基地局に切り替わる。一方の基地局から別の基地局への制御の切り替えは、ハンドオフと呼ばれる。
【０００５】
データ速度および無線ネットワーク能力を増加させるためのこれまでの努力により、通信技術は発展している。多入力多出力（Multiple-input-multiple-output; MIMO）直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM）システムは、次世代高速データダウンリンクアクセスの有望な解決法となる。このようなシステムの利点は、その高スペクトル効率にあり、割り当てられた全スペクトルは全基地局で使用可能である。OFDM変調の場合、伝送帯域は多数の直交搬送波に分割される。各搬送波は、伝送されるデジタルデータに応じて変調される。OFDMが伝送帯域を多数の搬送波に分割するため、搬送波毎の帯域幅は減少し、搬送波毎の変調時間は増加する。多数の搬送波が並列して伝送されるため、所定の搬送波上のデジタルデータまたはシンボルの伝送速度は、単一の搬送波を使用数場合よりも低くなる。初期同期中、可能性のある多様な帯域幅において動作を必要とする様々なシステムおよび実装が使用される。また、初期同期中に検索されるべきパラメータの数が多いため、フレーム構造が規定されるべきである。
【０００６】
フレーム毎に存在する特別な短いシステム情報（Short System Information; SSI）メッセージにより、全端末が受信可能である無線通信システムに関する情報が提供される。したがって、SSIは、いかなる合理的なセル配置においても、ならびにいかなる特定のシステム帯域幅であっても、全伝搬状態および移動状態において高い確率で端末に受信されなければならない。フレーム同期の他に、拡張可能な帯域幅システム（次世代ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network; E-UTRA）など）におけるシステム帯域幅および動作帯域幅は、初期同期中にSSIを受信することによって決定される。ハンドオーバーの際、システム帯域幅は近隣リストに提供され、SSIの復号は、実質的に、主にフレームタイミング検出に必要である。ゆえに、当技術には、あらゆる伝搬、移動、および干渉状態における初期同期中およびハンドオーバー（準備）中に、システム情報メッセージをより速くかつ確実に検知可能にする、パイロット構造および方法の必要性がある。移動状態には、最大350km/hまでの受信機速度が含まれてもよい。
【０００７】
したがって、移動局（Mobile Station; MS）が、基地局（Base Station; BS）からのメッセージを、特定の帯域幅（帯域幅）を把握せずに同期化および読み込み可能にする信号構造を提供する、装置および方法が必要となる。従来のシステムに反して、その装置および方法は、多数のパラメータの組み合わせに関する多数のテストを必要としない。
【発明の摘要】
【０００８】
本発明の実施形態によると、帯域幅の中央において、１つのフレームについて既定数のサブフレーム毎に、一次同期系列（primary synchronization sequence）を形成すると共に、サブフレーム毎に伝送される一次共通パイロット（primary common pilotを形成する方法が提供される。前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なるサブフレームのシンボルで形成される。また、前記方法は、前記帯域幅の前記中央に、フレーム毎に一回伝送される短いシステム情報（short system information）を形成する。さらに前記方法は、システムフレームタイミングを同定すべく、前記一次同期系列と、前記一次共通パイロットと、前記短いシステム情報とを含む前記フレームを伝送する。
【０００９】
本発明の実施形態によると、既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎の一次共通パイロットを含み、さらに前記帯域幅の前記中央に、フレーム毎に一回短いシステム情報を含むパイロット系列を検出する方法が提供される。前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なるサブフレームのシンボルで形成され、システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、前記短いシステム情報を復号する。
【００１０】
本発明の実施形態によると、コンピュータ可読媒体に内蔵されるコンピュータプログラムが提供され、前記コンピュータプログラムは、帯域幅の中央において、１つのフレームについて既定数のサブフレーム毎に一次同期系列を形成することと、サブフレーム毎に伝送される一次共通パイロットを形成することを実行するように構成される。前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なる前記フレームのサブフレームのシンボルで形成される。さらに、前記コンピュータプログラムは、短いシステム情報が、前記帯域幅の前記中央で、フレーム毎に一回伝送されるように構成される。さらに、前記コンピュータプログラムは、システムフレームタイミングを同定すべく、前記一次同期系列，前記一次共通パイロット，及び前記短いシステム情報を含む前記フレームを伝送する。
【００１１】
本発明の実施形態によると、コンピュータ可読媒体に内蔵されるコンピュータプログラムが提供される。前記コンピュータプログラムは、既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎に一次共通パイロットを含み、更に前記帯域幅の前記中央においてフレーム毎に一回短いシステム情報を含むパイロット系列を検出することを実行するように構成され、前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なるサブフレームのシンボルで形成される。また、前記コンピュータプログラムは、システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、前記短いシステム情報を復号するように構成される。
【００１２】
本発明の実施形態によると、ネットワーク要素と、ユーザ装置とを備える通信システムが提供される。前記ネットワーク要素は、パイロット系列を伝送するように形成される。前記ユーザ装置は、既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎に一次共通パイロットを含み、更に前記帯域幅の前記中央においてフレーム毎に一回短いシステム情報を含むパイロット系列を検出し、システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、前記短いシステム情報を復号するように構成される。
【００１３】
本発明の実施形態によると、パイロット系列を伝送するためのネットワーク要素手段及びユーザ装置手段を備える通信システムが提供される。該ユーザ装置手段は、既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎に一次共通パイロットを含み、更に前記帯域幅の前記中央においてフレーム毎に一回短いシステム情報を含むパイロット系列を検出し、システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、前記短いシステム情報を復号する。
【００１４】
本発明の実施形態によると、既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎に一次共通パイロットを含み、更に前記帯域幅の前記中央においてフレーム毎に一回短いシステム情報を含むパイロット系列を検出し、システムフレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、前記短いシステム情報を復号するように形成される受信機を備えるユーザ装置が提供される。
【００１５】
本発明の実施形態によると、システムフレームタイミングを同定すべく、帯域幅の中央において既定数のサブフレーム毎に一次同期系列を伝送し、サブフレーム毎に一次共通パイロットを伝送し、前記帯域幅の前記中央でフレーム毎に一回短いシステム情報を伝送するように構成される伝送装置を備えるネットワーク要素が提供される。前記一次同期系列は、前記一次共通パイロットとは異なるサブフレームのシンボルで形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明のさらなる実施形態、詳細、利点、および修正は、添付の図面を参照して好適な実施形態を以下に詳細に説明することによって明白になるであろう。
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る例示的な無線ネットワークを示す。
【００１８】
【図２】本発明の実施形態に係る一般的なフレーム構造を示す。
【００１９】
【図３】本発明の実施形態に係る次世代ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（E-UTRAN）フレームを示す。
【００２０】
【図４】本発明の実施形態に係る、ネットワーク構成要素と移動局の受信機との組み合わせによって実行される方法を示す。
【００２１】
【図５】本発明の実施形態に係るMSにおける受信機によって実行される方法を示す。
【好適な実施形態の詳細な説明】
【００２２】
本発明の実施形態によると、多帯域直交周波数分割多重（OFDM）システムにおけるパラメータを初期同期中に効率的に検索可能である、多搬送波移動体通信のフレーム構造、方法、および受信機が提供される。本発明は、移動局が起動後に高速初期同期を実行可能にし、かつ正確な帯域幅を把握せずに基地局からのメッセージを読み込み可能にする特定のフレーム構造を規定し、様々なパラメータの組み合わせに関する多数のテストを回避する。
【００２３】
一実施形態において、本発明は、次世代移動通信システム地上無線アクセス（E-UTRA）システムに関し、このシステムは、現在、広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access; WCDMA）技術の長期的発展のために評価および標準化されている。本発明がフレーム構造および移動受信機設計に作用することによって、フレーム毎に存在するシステム情報メッセージの受信の信頼性が改善され、また、余分なペイロードが回避され、初期同期中およびハンドオーバー中のより高速で確実なフレーム検出が可能になり、フレームタイミングをより急速に取得するようになる。
【００２４】
図1は、本発明の実施形態に係る例示的な無線ネットワークを示す。図示されるように、移動局（MS）は、地理的領域（セルまたはセルの集合と呼ばれることが多い）の通信必要性を提供するノードと無線通信している。MSは、通信ネットワークシステムと通信可能である携帯電話、無線装備PDA、無線装備ノートパソコンなどであってもよい。ノードは、MSと双方向で通信してもよい。ノードは、その他の通信規格において、アクセスポイント、基地局、基地局制御装置、または無線基地局装置と呼ばれてもよく、それぞれが伝送装置の構造を有する。ノードは、無線ネットワーク制御装置（Radio Network Controller; RNC）と双方向で通信してもよい。RNCは、例えば、ノード間のデータあるいは受信機またはインターネットなどの別の通信ネットワークにおけるネットワーク要素へのデータの経路となる。図示されていないが、一実施形態において、ノードは、ネットワークへのルーターとなるゲートウェイに動作可能に接続されてもよい。代替として、RNCは、システムとネットワークとの接続に関与する移動局制御装置および／またはゲートウェイに動作可能に接続されてもよい。その他の機能および構造が通信ネットワークにその含まれてもよいことが当業者には明らかであるため、それらについては本明細書において詳細に説明する必要はない。
【００２５】
OFDM変調は、ブロック単位で受信する直列データを並列データに変換し、並列シンボルを直交搬送波周波数に多重化することによって、広帯域伝送を狭帯域伝送に変換する。多搬送波変調アルゴリズムの１つであるOFDMは、多経路および移動通信ネットワークにおいて高性能を示し、複数の搬送波を使用することによって周波数利用を向上させる。
【００２６】
汎用のOFDMシステムによって伝送されたOFDM信号のフレーム構造は、有効シンボル期間およびガード区間（Guard Interval; GI）を含む。有効シンボル期間は、伝送データを搬送する。GIは、シンボル間干渉を低減するために使用され、このシンボル間干渉は、多経路チャネル環境における無線チャネルの信号伝送の際に、遅延シンボルが後続の受信シンボルと重なり合う場合に発生する。さらに、GIは、OFDM受信機で使用され、シンボルタイミングを再生して、送信と受信とのシンボルクロック差分によるタイミングドリフトを回避する。
【００２７】
初期同期中、移動局は、近隣基地局から信号を検出し、最も強力な受信信号を有する基地局を選択してから、シンボル、サブフレーム、およびフレーム同期を実行する。多帯域OFDMシステムにおいて、かなりの数のパラメータを初期同期中に検索しなければならない。本発明の実施形態によると、正確な動作帯域幅を把握せずに、基地局からのメッセージを移動局が同期化および読み込み可能になることによって、いくつかのパラメータの組み合わせを使用してテストを実行する必要性が低減される、フレーム構造／信号構造が提供される。
【００２８】
図2は、本発明の実施形態に係る一般的なフレーム構造を示す。SYNCは、周波数領域における信号に相当する。これは帯域幅毎に同一である。Pは、パイロットシンボルに相当する。Sは、SYNC信号が伝送されるサブフレームに相当する（例えば、フレームの最後における、1つのシンボルおよび全ての副搬送波）。Bは、ブロードキャストメッセージを搬送するサブフレーム（反復Y）に相当する。
【００２９】
図3は、本発明の実施形態に係る、次世代ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（E-UTRAN）フレームを示す。具体的には、図3は、本発明の実施形態に係る、長期的発展（Long Term Evolution; LTE）のダウンリンクに基づく、OFDMにおける初期同期に関する可能性のあるフレーム構造を示す。時分割多重装置／多重方式（Timee Division Multiplexer/Multiplexing; TDM）専用パイロットは、システム情報メッセージが伝送されるフレーム毎に一回、サブフレームの少なくとも１つのシンボルに一次共通パイロットを含んで、伝送アンテナに提供される。10msフレームには20個のサブフレームが含まれてもよく、7個のシンボルによってサブフレームは形成されてもよい。
【００３０】
タイムスロット同期の同期信号は、一次同期チャネル（Primary Synchronization Channel; P-SCH）を介して伝送されてもよい。移動局の受信機において既知である同期系列は、256チップの符号語長を含んでもよく、各タイムスロットの開始時に伝送されてもよい。本発明の実施形態によると、フレーム構造は、帯域幅毎にP-SCHを含んでもよく、帯域幅の中央に配置される。P-SCHは、サブフレーム／フレームにおいて、一次共通パイロット信号とは異なるシンボルに配置されてもよい。例えば、P-SCHは、サブフレームの最後に配置されてもよく、X個のサブフレーム毎に反復されてもよい。このP-SCHを検出することによって、MSは、一次共通パイロット信号のタイミングを検知してもよく、基地局特有の一次共通パイロット系列を識別することができる。P-SCHは、シンボルおよびサブフレーム同期を規定することが可能なため、一次共通パイロット系列の開始段階も示すことができる。P-SCHは、フレームにおいて4または5回伝送されてもよい。図3に示されるように、P-SCHは、5個のサブフレーム（X=5）毎に反復されてもよい。したがって、シンボルおよびサブフレームタイミングは、P-SCHを検出することによって決定されてもよい。 
【００３１】
パイロット検出後、短いシステム情報（SSI）は読み込まれてもよい。本発明の代替実施形態によると、短いシステム情報メッセージ（SSI）は、最初に検出されたP-SCHに対して、フレームのいくつかの既知の位置に提供されてもよい。SSIは、フレーム毎に一回伝送されてもよく、これによりフレームタイミングが決定される。例えば、SSIは、フレーム毎に一回、最初のサブフレームの3つ目までのシンボルを使用してもよく、帯域幅の中央位置に配置されてもよい。検出された特定のパイロットを使用して、MSは、システム情報を復号し、実際のシステム帯域幅を読み込み、正確な帯域幅を使用し始めることができる。システム情報は、通常、いくつかのメッセージを含む。一般的に、システム情報スケジューリングメッセージは、異なるシステム情報メッセージが検知可能な場所を示すように最も高い頻度で反復される。帯域幅情報は、このスケジューリングメッセージに含まれてもよいが、MSが残りのシステム情報を復号する必要がある場合のみに限る。一般的に、帯域幅情報は、例えば、セル選択パラメータを有するメッセージにおいて伝送可能であり、そのセル選択パラメータは、MSがシステムにアクセスする前に読み込まなければならない。このようにして、オーバーヘッドを最小限に抑えることができる。
【００３２】
したがって、SSIは、フレーム毎に一回、例えば10msフレーム毎に伝送されてもよいが、P-SCHは、フレームにおいて4または5回伝送されてもよい。P-SCH検出後、SSIについて、4または5回の可能性のあるオフセットが存在してもよい。10msのウィンドウにおいて最大4または5カ所でSSIを受信しようとする代わりに、SSIの位置は、一次共通パイロット系列を有する二重系列の専用パイロット系列を検索することによって、事前に確認されてもよい。したがって、パイロット構造およびその方法により、初期同期中およびハンドオーバー中の復号試行および計算の量が低減可能になる。MSは、試行される搬送波ラスター中央周波数付近の最も中央の副搬送波にフィルタをかけることによって、ならびに既知のシステム特有のP-SCHコードに整合フィルタをかけることによって、受信機への伝播損失が十分低いネットワークの全セルを検知してもよい。
【００３３】
SSI受信は、移動受信機の高速度、例えば最大350km/hで確実である必要がある。システム情報メッセージ受信および初期同期の高速度に対応するために、ネットワークが、ネットワークにアクセスしようとする特定の端末の速度を把握しないことから、TDM専用パイロットが、SSIが存在するサブフレームの初期設定として存在することが必要である。
【００３４】
MSが十分強力で規則的なP-SCH信号を受信すると、MSは、一定の時間差を有する最高整合フィルタピークから、どの基地局（またはアクセスポイントまたはネットワーク要素または基地局制御装置）が強力な候補かを判断することができる。また、そのピークによって、同期およびチャネル推定に使用可能な共通パイロット系列の周期性も明らかになる。試行手順により、ネットワークで利用可能な全系列の中から、対象の候補アクセスポイントの使用における正しいPCP系列を効果的に検知するようにするため、この周期性を把握することは重要である。
【００３５】
P-SCHピークによってパイロット系列の周期性を把握すると、受信した系列と、全ての既知のアクセスポイント系列（例えば、128個のパイロット系列）との相互相関を試行することによって、そのアクセスポイントのパイロット系列を検知することが可能である。動作帯域幅が1.25MHzより大きくても、符号系列の検索は、系列の中央周波数部分のみで発生する。受信機が高速度の場合、テスト系列は、コヒーレンス時間よりも短い時間および平均的非コヒーレントにさらに長い時間で、短時間で受信信号に相互相関されて、確実な相互相関結果を生成してもよい。受信機が低速度の場合、コヒーレント平均時間は長くなりうる。しかしながら、受信機は、その速度を把握せずに最低平均が適用されてもよい。
【００３６】
全ての定義されたパイロット系列（つまり、約128個のパイロット系列）からパイロット系列が確実に検出されると、MSにおける受信機は、10msフレームタイミングおよびシステム帯域幅を検知し始める。SSIにより、フレームタイミングが一意的に明らかになってもよい。フレームタイミングを判断するために、SSIは、エラー検出コードを有する自動復号可能なチャネル符号ブロックであってもよく、10msフレーム毎に出現する。受信機が、SSIを検知し、その復号に成功すると、フレームタイミングが保証される。また、SSIの情報内容は、そのセルのシステム帯域幅を識別してもよい。したがって、受信機は、そのセルからの信号を受信および復号するのに必要な知識を全て把握しうる。
【００３７】
P-SCHは、受信した信号と既知のシステム特有の系列とを相互相関するためのサンプルを十分に含むため、P-SCHは、1.25MHz帯域で副搬送波毎に変調される（例えば、最近のE-UTRAパラメタリゼーションにおけるDC副搬送波を省略する74個の副搬送波）。同期およびセル検索要件は、実際は非常に緊密である。信号対干渉比が非常に低くても（例えば、-7dBから-10dB）、また受信機の速度が高速でも（例えば、最大350km/h）、受信機は、合理的に短時間でセルを確実に検知することができる。
【００３８】
図4は、本発明の実施形態に係る、基地局および移動局の受信機を含んでもよい、ネットワーク要素の組み合わせによって実行される方法を示す。ステップ100において、本方法は、一次同期系列（primary synchronization sequence）が、既定数のサブフレーム毎に帯域幅の中央に伝送されるように構成される。動作110において、本方法は、一次共通パイロット（primary common pilot）を、サブフレーム毎に伝送されるように形成する。一次同期系列は、一次共通パイロッットとは異なるサブフレームのシンボルで形成される。動作120において、本方法は、短いシステム情報（short system information）を、フレーム毎に一回、帯域幅の中央で伝送されるように形成する。当業者は、ステップ100から120をネットワーク要素が実行してもよいことを正しく理解するだろう。
【００３９】
動作130において、本方法は、パイロット系列を受信機において検出する。ここで当該パイロット系列は、既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎の一次共通パイロットを含み、さらに前記帯域幅の前記中央に、フレーム毎に一回短いシステム情報を含む。動作140において、本方法は、システムフレームタイミング及びセルのシステム帯域幅を同定すべく、短いシステム情報を復号し、フレーム番号を読み込む。当業者は、ステップ130から140を受信機が実行してもよいことを正しく理解するだろう。
【００４０】
図5は、本発明の実施形態に係る、MSにおける受信機によって実行される方法を示す。ステップ200において、本方法は、同期およびチャネル推定に使用される一次共通パイロット系列の周期性を規定するように、最高整合フィルタ（highest match filter）のピークを構成する。ステップ210において、本方法は、一次同期系列信号を受信する。ステップ220において、本方法は、一定の時間差を有する最高整合フィルタピークを使用して、最も強力なアクセスポイント信号を判断する。ステップ230において、本方法は、一次同期系列ピークから一次共通パイロット系列の周期性を判断する。ステップ240において、本方法は、受信したパイロット系列を、全アクセスポイントに関連する既知のパイロット系列と相互相関することによって、特定のアクセスポイントの候補パイロット系列を検索する。
【００４１】
ステップ250において、本方法は、規定されたパイロット構造を含むパイロット系列を検出する。ここで当該パイロット系列は、既定数のサブフレームにおいて帯域幅の中央に一次同期系列を含むと共に、サブフレーム毎の一次共通パイロットを含み、さらに前記帯域幅の前記中央に、フレーム毎に一回短いシステム情報を含む。一次同期系列は、一次共通パイロットとは異なるサブフレームのシンボルで形成されてもよい。ステップ260において、本方法は、フレームタイミングおよびセルのシステム帯域幅を識別するために、短いシステム情報を復号する。
【００４２】
上記のように、本発明の実装は、ある特定の状況において、初期同期手順を全帯域幅において同一にすることを可能にする。これにより、結果的に同期手順仕様が簡略化される。さらに、様々な能力を有する複数の移動局が存在したとしても、本発明の実施形態によって、複数の移動局による特定のネットワークの同期化およびシステム情報の読み込みが可能になる。さらに、提案された構造は、性能を向上させるパイロット系列、システム情報などとしてこのようなパラメータを利用する。したがって、提案された構造は、同期に必要な付加的なペイロードを回避する。また、フレームタイミングは、システム情報ブロックを使用して判断可能である。実装によっては、最狭帯域幅を使用して処理すると、平均時間が長くなる場合がある。しかしながら、帯域幅およびパラメータの選択は、特定の用途に応じて最適化可能である。
【００４３】
すなわち、フレーム毎に存在するシステム情報により、初期同期中にフレーム同期を判断することができる。また、帯域幅情報も、そのメッセージから入手可能である。これは、多帯域幅OFDMシステムにおいて利用される特定の帯域幅を把握せずに、初期同期を可能にする特徴のうちの１つとなる。
【００４４】
本発明のパイロット構造、方法、および受信機によって多くの利点が提供される。例えば、より確実なフレーム検出および短いシステム情報受信が高速度端末に提供される。また、初期同期中にシステム情報ブロック位置を検知する試行および処理を低減する必要がある。本発明の短いシステム情報復号に関するソフトを組み合わせる実装によって、より単純になり、パイロットのオーバーヘッドが減少可能なる。
【００４５】
本発明の実施形態において、上記のような順番および方式で動作が実行されるが、一部の動作の順番などは、本発明の精神および範囲から逸脱することなく変更してもよいことを理解されたい。
【００４６】
本明細書で開示される実施形態に関連して記載された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェア、またはその二つの組み合わせに直接内蔵されてもよい。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能なディスク、CD-ROM、または本技術分野で既知のその他の形態の記憶媒体に保存してもよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサに接続され、プロセッサが記憶媒体から情報を読み込み、および記憶媒体に情報を書き出しできるようにする。代替として、記憶媒体はプロセッサと一体型であってもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ASICに含まれてもよい。ASICは、ユーザ端末に含まれてもよい。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末の個別の構成要素に含まれてもよい。
【００４７】
本発明に関して、ネットワーク装置は、ネットワークデータを利用するいかなる装置であってもよく、スイッチ、ルーター、ブリッジ、ゲートウェイ、またはサーバを含むことができる。さらに、用語としてフレームおよび信号が本発明の説明に使用されたが、本発明は、多くの種類のネットワークデータにも当てはまる。本発明において、用語としてのデータには、パケット、セル、フレーム、データグラム、ブリッジプロトコルデータユニットパケット、パケットデータ、およびそのいかなる同等物も含まれる。
【００４８】
本発明の多数の特徴および利点は詳細な明細によって明らかであり、本発明の精神および範囲内にある本発明のこのような全ての特徴および利点を対象とすることが、添付請求項によって意図される。さらに、多くの修正および変更が当業者によって考えられるため、図示および記載された正確な構造および動作に本発明を限定することは望まれない。したがって、全ての適切な修正およびその均等物は、本発明の範囲内にあるものとする。
【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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【国際調査報告】
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