(57)【要約】  ベース・ステーションを識別するための方法及び装置が本明細書で提供される。特に、ＧＣＬに基づいたシーケンスを備える受信基準シーケンスが解析されて、ＧＣＬに基づいたシーケンスの識別子が決定される。ＧＣＬに基づいたシーケンスの識別子は次に、ベース・ステーション識別子にマッピングされる。
2008511253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース・ステーションを識別するための方法であって、
ＧＣＬに基づいたシーケンスを備える基準シーケンスを受信する段階と、
前記ＧＣＬに基づいたシーケンスの識別子を決定する段階と、
前記ＧＣＬに基づいたシーケンスの前記識別子を、ベース・ステーションの識別子にマッピングする段階、
を備える方法。
【請求項２】
前記ＧＣＬに基づいたシーケンスの前記識別子を決定する段階が、前記受信された基準シーケンスの一つ以上の特徴的な周波数成分を識別する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基準シーケンスを受信する段階が、送信の開始時に前記基準シーケンスを受信する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
通信ユニットのための受信された基準シーケンスの識別子を識別する方法であって、
基準シーケンスを受信する段階と、
前記受信された基準シーケンスの複数の組の要素の各々の間の差分に基づいた値を計算する段階と、
特徴的な周波数成分を識別するために前記差分に基づいた値を解析／処理する段階と、
所定のマッピング手順に基づいて、前記識別された特徴的な周波数成分を対応する送信されたシーケンスの識別子にマッピングする段階、
を備える方法。
【請求項５】
方法であって、
前記送信されたシーケンスの識別子に基づいてベース・ステーションを識別する段階、
を更に備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
方法であって、
前記送信されたシーケンスの識別子に基づいて前記受信された基準シーケンスの送信源であるセルのセルＩＤを決定する段階、
を更に備える、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記基準シーケンスはＯＦＤＭ信号の副搬送波の群に存在し、各差分に基づいた値は異なる組の副搬送波の間で計算される、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記特徴的な周波数成分を識別するために前記差分に基づいた値を解析／処理する段階が、少なくとも前記差分に基づいた値の順／逆離散フーリエ変換を行って、前記変換の出力のピークを識別する段階を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
前記差分に基づいた値が、
Ｚ（ｍ）＝Ｙ（ｍ）＊ｃｏｎｊ（Ｙ（ｍ＋１））
に従って計算され、
「ｃｏｎｊ（）」が共役を意味し、
Ｚ（ｍ）がｍ番目と（１＋ｍ）番目の基準副搬送波から計算される差分に基づいた値であり、
Ｙ（ｍ）がｍ番目の基準副搬送波の周波数領域のデータであり、
ｍが前記基準副搬送波の識別子であり、
Ｎｐが前記基準シーケンスの長さである、
請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
方法であって、
前記識別された特徴的な周波数成分を、前記識別された特徴的な周波数成分の近傍に対応する別の可能な送信されたシーケンスの識別子にマッピングする段階、
を更に備える、請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、高速なセル探索に関し、特にモバイル通信システムにおける初期接続又は周期的な接続中又はハンドオーバー時のサービス・セル又はサービス・セクタの高速な識別の方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル通信ネットワークでは、地理的な被覆領域は数多くのセルに分割され、各セルはベース・ステーション（ＢＳ）によりサービスを受ける。各セルはまた、複数のセクタに分割される。モバイル・ステーション（ＭＳ）の電力が増大するとき、ＭＳは登録するべきＢＳを探索する必要がある。また、現在サービスを受けているセルからの信号が弱くなることをＭＳが認識した場合、ＭＳは他のセル／セクタへハンドオーバーする準備をするべきである。このために、ＭＳは良好なＢＳを探索して、現在サービスを提供しているセルによって作成される候補リストの中のセルと通信する必要がある。初期登録又はハンドオーバーをするために素早くＢＳを識別する能力は、処理の複雑性を低減し、したがって電力消費を低下させるために重要である。
【０００３】
セル探索機能はしばしば、周期的に送信されるセル固有の基準信号（又はプレアンブル）に基づいて実行される。簡単に案出できる方法は、各基準信号の検出を試みることにより徹底的に探索を実行し、次に最良のＢＳを決定する。セル又はセクタの基準シーケンスを決定するときには、２つの重要な基準がある。第１は、サービス領域内の全ての利用者に対して、基準シーケンスが良好なチャンネル推定を可能にするべきであり、これはしばしば、所望のセルの基準との相関処理を介して実現される。加えて、モバイルは他のセクタ又はセルから送信された信号を受信しようとするので、所望のセルに対するチャンネル推定で干渉効果を最小化するためには、基準信号間の良好な相互相関が重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自己相関と同様に、２つのシーケンス間の相互相関は、異なる相対的なシフトに対応するシーケンス自身である。正確には、ｄだけシフトした相互相関は、シーケンスと、このシーケンスの共役を取りｄ要素だけシフトした他のシーケンスとの間で成分ごとに積をとった後に全ての積を合計した結果として定義される。あらゆるシフトにおける相互相関値が可能な限り均一であり、所望の基準シーケンスと相関をとった後、干渉が均一に分布し、その結果所望のチャンネルがより信頼できるように推定されることを意味するのが「良好な」相互相関である。全てが等しいときに起こる、全てのシフトにおける最大の相互相関値の最小化は、「最適な」相互相関と呼ばれる。従って、良好な相互相関及び良好な自己相関を有する基準シーケンスを利用する高速なセル探索技術の方法及び装置が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の必要性に取り組むために、チャープ基準信号送信に基づく高速なセル探索の方法および装置が開示される。特に、基準シーケンスは最適な循環相互相関特性を有するＧＣＬシーケンスの異なる「クラス」から構成される。開示される高速なセル探索方法によって、単純な処理を利用して「クラス識別子」が検出される。あるクラス識別子を特定のセルに一意的にマッピングするシステムを備えることによって、シーケンス識別子の識別が、結果としてセルＩＤの識別をもたらす。
【０００６】
異なるセル又はセクタに割り当てられる基準シーケンスがＧＣＬシーケンスから構成される通信システムで、基準シーケンスを検出又は識別する方法が本発明に包含される。未知のシーケンス識別子を有するＢＳによって送信される基準シーケンスを受信することを、方法の一実施形態は備える。送信された基準シーケンスの位相傾斜（位相の増加）情報が受信信号から抽出されるといった方法で、基準シーケンスが送信される。抽出された位相傾斜の特性は、シーケンス識別子を決定するために解析されて、セルを一意的に識別する。
【０００７】
本発明は高速なセル識別の方法を、更に包含する。方法は、受信した時刻領域の信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）して副搬送波のデータを取得する段階と、基準シーケンスが送信された基準副搬送波の組のデータから計算された複数の成分を有するベクトルを取得する段階と、ベクトルの逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）を実行する段階と、次に一つ以上のピークの位置を識別する段階を備える。検出されたピークの位置から所定の方法／マッピングを利用して、これらの段階からクラス識別子が導出される。
【０００８】
ＦＦＴ処理以外の他の技術も本発明を実行するために利用されてよいことに、当業者は気づくであろう。しかし、ＦＦＴに基づく処理は通常、直接計算を利用する方法よりもより効果的である。
【０００９】
近隣のセル又はセクタに割り当てられる基準シーケンスは、好適には異なるシーケンスであるが、異なる組ＯＦＤＭ副搬送波にマッピングされる共通のシーケンスを備えてもよい。例えば、ＧＣＬに基づいた一つのシーケンスは、第一セル／セクタの識別子が（３ｎ）である副搬送波と、第二セクタ／セルの識別子が（３ｎ＋１）である副搬送波と、第三セクタ／セルの識別子が（３ｎ＋２）である副搬送波にマッピングされ、従って、周波数分割によって直交するシーケンスを作る。シーケンス識別処理は次に、異なる群の副搬送波の各々を利用して、異なる群の副搬送波のシーケンス識別子を識別する。このシナリオでは、（例えば初期接続、継続接続、ハンドオフ等）通信用の最良なセル／セクタは異なる副搬送波のシーケンス識別子を識別することに基づき、次に信号品質が最高である（例えば、シーケンス識別子判定処理以外のピークが最大である）副搬送波群（例えば、そのシーケンス識別子に属する）を選択する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
同じ番号が同じ構成要素を示す図面に移る。図１は基準送信を利用する通信システム１００のブロック図である。通信システムは直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）プロトコルを利用するが、他の実施形態では、通信システム１００は、コード分割多重接続（ＣＤＭＡ）システム・プロトコル、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）システム・プロトコル、空間分割多重接続（ＳＤＭＡ）システム・プロトコル、又は時間分割多重接続（ＴＤＭＡ）システム・プロトコル、或いはこれらの様々な組み合わせのような他のデジタル・セルラ通信システム・プロトコルを利用してもよい。
【００１１】
図示されているように、通信システム１００はベース・ユニット１０１及び１０２、及びリモート・ユニット１０３を含む。ベース・ユニット又はリモート・ユニットはより一般に、通信ユニットとも呼ばれる。リモート・ユニットは、モバイル・ユニットとも呼ばれる。ベース・ユニットがセクタ内の複数のリモート・ユニットにサービスを提供する送信及び受信ユニットを備える。当該技術分野で公知なように、通信ネットワークによってサービスが提供される全物理領域はセルに分割され、各セルは一つ以上のセクタを備える。複数のアンテナが各セクタにサービスを提供するために利用されて、（例えば適応ビーム形成（ａｄａｐｔｉｖｅ  ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）、送信多様性、送信ＳＤＭＡ及び複数のストリーム送信等の）様々な先進的な通信モードを提供するとき、複数のベース・ユニットが配備されている。セクタ内のこれらベース・ユニットは高度に集積化され、様々なハードウェア及びソフトウェアを含む構成要素を共有する。例えば、ベース・ステーションとして従来から知られていたものを、セルにサービスを提供するために同じ位置に配備された全てのベース・ユニットが構成する。ベース・ユニット１０１及び１０２はダウンリンク通信信号１０４及び１０５を送信してリモート・ユニットに同じ資源（時間、周波数又は両者）の少なくとも一部のサービスを提供する。リモート・ユニット１０３は一つ以上のベース・ユニット１０１及び１０２とアップリンク通信信号１０６を介して通信する。
【００１２】
二つのベース・ユニットと一つのリモート・ユニットだけが図１で説明されているが、典型的な通信システムが多数のリモート・ユニットと同時に通信している多数のベース・ユニットを含むことに、当業者が気づくであろうことに注意されたい。説明を簡単にするために、多数のベース・ユニットから多数のリモート・ユニットへのダウンリンク送信の場合が、本発明では主に記載されるが、多数のリモート・ユニットから多数のベース・ユニットへのアップリンク送信にも、本発明が適用可能であることにも注意されたい。本明細書で説明される機能を実行するための任意の適切な方法で機能するプロセッサ、メモリ、命令群等を含む周知の方法で、通信システム１００のネットワークの構成要素は構成される。
【００１３】
上で説明されたように、基準を使用した変調は共通に利用されて、チャンネル推定及びセル識別のような多くの機能に役立つ。このことを頭に置いて、ダウンリンク送信の一部として公知の時間間隔で、ベース・ユニット１０１及び１０２は基準シーケンスを送信する。異なるセルが利用できるシーケンスの群と時間間隔とを認識しているリモート・ユニット１０３はこの情報をセル探索及びチャンネル推定に利用する。このような基準送信手順は図２で説明される。図示されるように、ベース・ユニット１０１及び１０２からのダウンリンク送信２００は、その後に残りの送信２０２が続く基準シーケンス２０１を典型的には備える。残りの送信２０２の期間に、同じ又は異なるシーケンスが一回以上出現する。従って、データ・チャンネル回路１０８が送信するデータに属する一つ以上の基準シーケンスを送信する基準チャンネル回路１０７を、通信システム１００の各ベース・ユニットは備える。
【００１４】
図２が送信の開始時に存在する基準シーケンス２０１を示すが、本発明の様々な実施形態では、基準チャンネル回路は基準シーケンス２０１をダウンリンク送信２００のどの部分にも含んでもよく、更に別のチャンネルで送信されてもよいことに注意されたい。復調／復号化（いわゆる制御情報）を実行する前に受信器が認識する必要がある送信情報及びユーザに宛てられた実際の情報（ユーザ・データ）などの送信を、残りの送信２０２は典型的に備えるが、これらには制限されない。
【００１５】
上で説明されたように、任意の基準シーケンスに対して、最適な相互相関を有することは重要なことである。このことを頭に置いて、最適な循環相互相関を有するチャープ・シーケンスの異なる「クラス」から構成される基準シーケンスを、通信システム１００は利用する。このような基準シーケンスの構成は以下に記載される。本発明の好適な実施形態では、高速なセル探索の方法はこのような基準シーケンスに基づく。
【００１６】
＜通信システムで利用する基準シーケンスの群の構成＞
一実施形態において、時刻領域の基準信号はＮ点ＦＦＴに基づく直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）の記号である。周波数領域の基準シーケンス（すなわち、周波数領域のＮｐ（Ｎｐ≦Ｎ）個の基準副搬送波の群に、シーケンスの要素が割り当てられる）として、長さＮｐのシーケンスの群は通信システム１００のベース・ユニットに割り当てられる。これらの基準副搬送波の間隔は、好適には等しい（例えば、副搬送波の０，１，２個等）。時刻領域で送信される最後の基準シーケンスは循環して拡張される。循環した拡張は期待されるチャンネルの最大の遅延拡散（ＬＤ）よりも、典型的には長い。この場合、送信された最後のシーケンスの長さはＮと循環拡張長ＬＣＰとの和に等しい。循環拡張は接頭部（ｐｒｅｆｉｘ）、接尾部（ｐｏｓｔｆｉｘ）、又は接頭部と接尾部との組み合わせを備える。循環拡張はＯＦＤＭ通信システムに本来備わっている概念の一部である。挿入された接頭部により、元の自己相関又は相互相関が０〜ＬＣＰの範囲の任意のシフトでの循環相関になる。もし循環接頭部が挿入されなければ、ずれが基準シーケンス長に比べて非常に小さい場合に、元の相関が循環相関に近似的に等しくなる。
【００１７】
周波数領域の基準シーケンスの構成は少なくとも二つの因子に依存し、これら二つの因子はネットワークに必要な基準シーケンスの所望の数（Ｋ）及び所望の基準長（Ｎｐ）である。実際に、最適な循環相互相関になる利用可能な基準シーケンスの数はＰ−１であり、ここでＰは、「１」を含む二つ以上の素数の積にＮｐを素因数分解したときの、１以外の最小の素数である。例えば、Ｐが取り得る最大値は、Ｎｐが素数のときＮｐ−１である。しかし、Ｎｐが素数でないとき、基準シーケンスの数はしばしば所望の数Ｋよりも小さい。シーケンスの最大数を得るために、ＮＧが素数であるシーケンスから開始して、次に補正を実行することにより、基準シーケンスは構成される。好適な実施形態では、以下の二つの補正１又は２のうちの一つが利用される。
１．Ｎｐよりも大きい最小の素数をＮＧとして選択し、シーケンス群を生成する。群に属するシーケンスをＮｐまで切り捨てる。
２．Ｎｐよりも小さい最大の素数をＮＧとして選択し、シーケンスを生成する。群における各シーケンスの最初の要素を終端に付け加えることを、所望の長さＮｐに達するまで繰り返す。
【００１８】
ＮＧが素数になるような上記の設計により、理想的な自己相関及び最適な相互相関を有するＮＧ−１群のシーケンスが与えられる。しかし、より少数のシーケンス数のみが必要とされている場合、「１」以外の最小の素数がＫよりも大きい限り、ＮＧは素数である必要は無い。
【００１９】
切り捨て又は挿入のような補正が利用されるとき、相互相関はもはや正確なものではない。しかし、自己相関及び相互相関の特性はまだ受け入れることができる。これらシーケンスへのユニタリ変換を適用することのような、切り捨てられる／拡張されるシーケンスに対する更なる補正も、適用されてよい。
【００２０】
シーケンスの切り捨て及び循環拡張のみが上に記載されたが、本発明の別の実施例では、ＧＣＬシーケンスを改良して所望の長さの最終シーケンスを得る他の方法が存在することにも注意されたい。このような改良は、任意の記号への拡張、パンクチャリングによる短絡等を含むが、これらには限定されない。これらシーケンスへのユニタリ変換を適用することのような、切り捨てられる／拡張されるシーケンスに対する更なる改良も、再び適用されてよい。
【００２１】
上で説明されたように、本発明の好適な実施形態では、一般化チャープに類似する（ＧＣＬ：Ｇｅｎａｒａｌｉｚｅｄ  Ｃｈｉｒｐ−ｌｉｋｅ）シーケンスが基準シーケンスを構成するために利用された。ＧＣＬシーケンスの複数の「クラス」が存在し、クラスが注意深く選択された場合（以下のＧＣＬ特性参照）、選択されたクラスに属するシーケンスは最適な相互相関及び理想的な自己相関を有するようになる。長さＮＧのｕクラスのＧＣＬシーケンス（Ｓ）は以下のように定義される。
Ｓｕ＝（ａｕ（０）ｂ，ａｕ（１）ｂ，…，ａｕ（ＮＧ−１）ｂ）,      （１）
但し、ｂは大きさが１の任意の複素スカラーであり、且つ
ａｕ（ｋ）＝ｅｘｐ（−ｊ２πｕ（ｋ（ｋ＋１）／２＋ｑｋ）／ＮＧ），    （２）
である。ここで、
ｕ＝１，…，ＮＧ−１はＧＣＬシーケンスの「クラス」として知られており、
ｋ＝０，１，…，ＮＧ−１はシーケンスの成分の識別子であり、
ｑ＝任意の整数である。
【００２２】
ＧＣＬシーケンスの各クラスにはｑ及びｂの特定の選択に依存する無限個のシーケンスが存在するが、各クラスの一つだけのシーケンスが一基準シーケンスを構成するために利用される。各クラスの識別子「ｕ」がシーケンスの要素全体（すなわち「ｋ」の値全体）で異なる位相傾斜特性を定めることに注意されたい。
【００２３】
ＮＧ点のＤＦＴ（離散フーリエ変換）又はＩＤＦＴ（逆ＤＦＴ）が各ＧＣＬシーケンスで取られた場合、新しい群が（１）及び（２）の形で表されるか否かにかかわらず、新しい群の数列も最適な循環相互相関及び理想的な自己相関を有するということにも注意されたい。事実、行列変換がユニタリである限り、ＧＣＬシーケンスに行列変換を適用して形成されたシーケンスも最適な循環相互相関及び理想的な自己相関を有する。例えば、ＮＧ点ＤＦＴ／ＩＤＦＴ作用は行列がＮＧ×ＮＧのユニタリ行列である大きさＮＧの行列変換に同値である。その結果、最終のシーケンスがまだ、ＧＣＬシーケンスから構成されるので、ＧＣＬシーケンスで実行されるユニタリ変換に基づいて形成されるシーケンスもまた本発明の範囲に含まれる。すなわち、最終のシーケンスは実質的にＧＣＬシーケンスに基づく（が、ＧＣＬシーケンスに等しい必要は無い）。
【００２４】
ＮＧが素数である場合、異なる「クラス」の任意の二つのシーケンス間の相互相関は最適なものであり、群にはＮＧ−１シーケンス（「クラス」）が存在する（以下の特性を参照）。切り捨て又は挿入のような改良が利用されるとき、補正された基準シーケンスはＧＣＬシーケンスから構成されたほぼ最適な基準シーケンスと呼ばれる。
【００２５】
元のＧＣＬシーケンスには以下の相互相関の特性がある。
特性：｜ｕ１−ｕ２｜，ｕ１及びｕ２がＮＧに対して互いに素であるとき、任意の二つのＧＣＬシーケンス間の循環相互相関関数の絶対値は定数であり且つ１／ＮＧ１／２である。
【００２６】
基準シーケンスは通信ユニットによっても送信されるデータ信号のピーク対平均比（ＰＡＰＲ）よりも低いＰＡＰＲを有する。他の通信ユニットによって受信される基準信号の信号対ノイズ／干渉比を改善するために、データよりも高い電力の基準信号を基準チャンネル回路１０７に送信させることが、基準信号のＰＡＲＰが低いという特性により可能になり、それによりチャンネル推定、同期等が改善される。
【００２７】
＜通信システムにおける基準信号の割り当て＞
各通信ユニットは一つ以上の基準シーケンスを任意の回数、任意の時間間隔で利用するか、又は通信システムは異なるシーケンスを異なる回数、送信フレームで利用する。加えて、ほぼ最適な自己相関及び相互相関特性を有するように設計されたＫ個の基準シーケンスの群から異なる基準シーケンスが、各通信ユニットに割り当てられる。一つ以上の通信ユニットも一つの基準シーケンスを同時に利用してもよい。複数の通信ユニットが複数のアンテナを利用する例では、同じシーケンスが各アンテナから送信される各信号に利用される。しかし、実際の信号は割り当てられた同じシーケンスの異なる機能の結果である。適用される機能の例は、シーケンスの循環シフト、シーケンスの要素の位相の回転等である。
【００２８】
図３は通信システム１００の様々なベース・ユニットへの基準コードの割り当てを示すフロー図である。論理フローが段階３０１で始まり、必要な基準の数（Ｋ）と所望の基準長（Ｎｐ）と基準シーケンスの長さ（ＮＧ）の候補が決定される。ＮｐとＮＧとに基づいて、基準シーケンスが計算される（段階３０３）。上で説明されたように、基準シーケンスは一般化チャープに類似する（ＧＣＬ）シーケンスから構成され、長さＮｐの各ＧＣＬシーケンスが式（１）で示されるように定義される。最後に、段階３０５において、基準シーケンスが通信システム１００のベース・ユニットに割り当てられる。各ベース・ユニットはＫ個の利用可能な基準シーケンスから複数の基準シーケンスを受信してよいことに注意されたい。しかし、最低でも、第一のベース・ユニットにはＧＣＬシーケンス群から取得される第一基準シーケンスが割り当てられるが、第二ベース・ユニットにはＧＣＬシーケンスの組の異なる基準シーケンスが割り当てられる。これとは別に、第一及び第二のベースがシーケンスの部分搬送波の直交した群を利用する場合、同じ基準シーケンスが第二のベースに割り当てられる（次にシーケンス識別子と利用される副搬送波のずれの組み合わせによって、セルが識別される）。動作中に、コヒーレントな復調の方法全体の一環として、各ベース・ユニットの基準チャンネル回路は基準シーケンスを送信する。特に、ベース・ユニットと通信している各リモート・ユニットは基準信号を受信し、受信信号のコヒーレント復調のための方法の一環としてのチャンネル推定のような多くの機能用に基準シーケンスを利用する。
【００２９】
＜ＧＣＬに基づく基準設計によって可能になる高速なセル探索＞
この節では、上記基準シーケンス設計によってどのようにセル探索が便利になるのかが示される。詳細な説明は、送信用のＯＦＤＭ副搬送波にマッピングされるシーケンスの要素と共にＯＦＤＭシステムを利用するが、シーケンスの要素が時間領域の異なる記号間隔又はチップ間隔にマッピングされる、一つの搬送波系のような他の構成にも、本発明は応用可能である。
【００３０】
第一に、本発明がタイミング及び周波数の誤差が生じにくい場合でさえ、ＯＦＤＭのタイミング及び周波数のずれが推定されて補正されることを仮定する。ダウンリンク信号の他の既知の特性（例えば特別なｓｙｎｃ記号、特別な記号対称性等）又は従来の同期方法を利用することにより、粗なタイミング及び周波数を最初に収集することが通常はより効果的である。正確な又は粗なタイミング時点から、Ｎ個の受信した時刻領域データのブロックが周波数領域に、好適にはＦＦＴを介して変換される。ｍ（１〜Ｎｐ）が基準副搬送波であるとして周波数データをＹ（ｍ）と記し、ＳＧ（ｍ）はこれらの基準副搬送波で利用される、切り捨てられた／拡張されたＧＣＬシーケンスであり、複数の「差分に基づいた」値が次に、基準副搬送波の組に基づいて計算される。これらの値は従来、ベクトル形式（例えば差分に基づいたベクトル）で収集及び表示された。差分に基づいたベクトルの一例は、
Ｚ（ｍ）＝Ｙ（ｍ）＊ｃｏｎｊ（Ｙ（ｍ＋１）），  ｍ＝１，…，Ｎｐ−１，  （３）
であり、「ｃｏｎｊ（）」は共役を表す。Ｚ（ｍ）は「差分に基づいた」値であり、ｍ番目及び（１＋ｍ）番目の基準副搬送波から計算される。
Ｙ（ｍ）はｍ番目の基準副搬送波の、周波数領域のデータであり、
ｍは基準副搬送波の識別子であり、
Ｎｐは基準シーケンスの長さである。
【００３１】
この式の形は差分検出器の式に類似しており、そのために出力は差分に基づいた値であると考えられる。「差分に基づいた」ベクトルを得る他の方法は、
Ｚ（ｍ）＝Ｙ（ｍ）／Ｙ（ｍ＋１），  ｍ＝１，…，Ｎｐ−１，  （４）
又は
Ｚ（ｍ）＝Ｙ（ｍ）／Ｙ（ｍ＋１）／ａｂｓ（Ｙ（ｍ）／Ｙ（ｍ＋１）），  ｍ＝１，…，Ｎｐ−１，  （５）
を含むが、これらには限定されない。ここで、「ａｂｓ（）」は絶対値を表す。差分に基づく値を得るためのこれら例となる方法の各々は入力値間の位相差に関する情報を提供し、そのうちの幾つかは信号の大きさの情報を与え、信号の大きさの情報は減衰するチャンネル状態に役立つ。
【００３２】
基準副搬送波が長すぎない限り通常では満たされる、隣接した二つの基準副搬送波間のチャンネルが劇的に変化しないという仮定の元で、Ｙ（ｍ＋１）／Ｙ（ｍ）は近似的には、
Ｙ（ｍ＋１）／Ｙ（ｍ）≒ＳＧ（ｍ＋１）／ＳＧ（ｍ）＝ｅｘｐ（−ｊ２πｕ（ｋ＋１＋ｑ）／ＮＧ），  ｍ＝１，…，Ｎｐ−１，  （６）
に等しい。
【００３３】
従って、クラス識別子（又はシーケンス識別子）情報「ｕ」は、差分に基づくベクトルに担われている。差分に基づく値を解析／処理することにより、特徴的な周波数成分「ｕ」が検出され、基準シーケンスの識別子に対応する。これらの周波数領域の成分を得るために、常識的に利用されるものはＦＦＴである。従って、一実施形態において、ＩＦＦＴ（いわゆるＴ点、Ｔ≧Ｎｐ−１）は｛Ｚ（ｍ）｝に取られて、
｛ｚ（ｎ）｝＝ＩＦＦＴＴ（｛Ｚ（ｍ）｝），  ｍ＝１，…，Ｎｐ−１，  ｎ＝１，…，Ｔ，  （７）
である。｛ｚ（ｎ）｝のピークの位置（ｎｍａｘと書く）はｕに関する情報を与える。すなわち、ｎｍａｘにおける識別された特徴的な周波数成分から対応する送信されるシーケンス識別子へのマッピングは、
ｕ／ＮＧ＝ｎｍａｘ／Ｔ，  （８）
によって決定される。
【００３４】
この式は、識別された特徴的な周波数成分とシーケンスの識別子との間の公知の、所定のマッピング手順を実施する。セルＩＤは送信されたシーケンス識別子に基づく受信基準シーケンスの生成源であるセルのセルＩＤに、シーケンス識別子は対応する。あるタイミング又は周波数誤差が差分に基づくベクトルの周波数成分を変えないので、本発明はタイミング及び周波数に対して誤差が生じにくい。
【００３５】
上で強調されたように、いくつかの実施形態では、基準シーケンスはＯＦＤＭ信号の副搬送波の群で表され、各差分に基づく値は副搬送波の異なる組の間で計算される。いくつかの実施形態では、差分に基づく値を解析／処理して特徴的な周波数成分を識別することは、少なくとも差分に基づく値の順／逆離散フーリエ変換をして変換の出力のピークを識別することを備える。
【００３６】
特徴的な周波数成分はＦＦＴ出力の大きさのピークの位置によって識別される。ＦＦＴから出力されるサンプルの大きさを閾値とを比較するような、従来のピーク検出方法が利用される。複数のシーケンスが受信された場合、複数のピークが観測される。
【００３７】
他の実施形態において、識別された特徴的な周波数成分が、識別された特徴的な周波数成分近傍に対応する別の可能な送信されたシーケンス識別子にマッピングされる。システムで使われる値「ｕ」のいくつかの間隔が狭い（例えば隣接している）場合、ノイズ又は干渉がピークの近くに発生する可能性があるが、識別子「ｕ」として期待される位置とは同一にはならない。ピークの近傍を探索することにより、（複数の基準信号送信期間全域のような）更なるチェックをすべき複数のシーケンス識別子の候補が識別される。例えば、複数の基準信号送信期間全域の結果は組み合わされる、比較される、多数決をとられる等によって受信した「ｕ」の値を識別することに役立つ。要約すると、識別された特徴的な周波数成分が、識別された特徴的な周波数成分近傍に対応する別の可能な送信されたシーケンス識別子にマッピングされる。
【００３８】
複数のシーケンスが検出される場合、相殺する方法を利用して弱いシーケンスの識別子検出の信頼性を改善する。このような実施形態では、最初に最良のシーケンスが識別され、既知の基準シーケンスに関するチャンネル応答が推定され、最初の既知のシーケンスとそのチャンネル応答による影響がある受信信号の部位が再構成され、その部位が受信信号から取り除かれ、そして次に最初のシーケンス検出に必要な段階と同様の段階が実行されて第二シーケンス識別子が得られる。処理は全てのシーケンスが検出されるまで行われる。
【００３９】
本発明の好適な実施形態において、ＧＣＬシーケンスの差分に基づいたベクトルにはクラス識別子情報があり、クラス識別子情報は差分に基づいたベクトルの周波数成分から容易に検出される（式（６）を参照）。高速なセル探索の他の変更は、基準信号がどのように利用されているかに依存して案出される。例えば、差分に基づいたベクトルは送信されたＯＦＤＭの２記号からも得られ、各ＯＦＤＭ記号は、周波数中に複数の基準副搬送波を含む。第一記号について、シーケンス｛ＳＧ（ｍ）｝は基準副搬送波で送信される。第二記号について、同じシーケンス｛ＳＧ（ｍ）｝のシフトされたものが副搬送波の同じ群に適用される（例えば一位置シフトされたものは｛ＳＧ（ｍ＋１）｝と書く）。次に、これら２記号の周波数データの組から、差分ベクトルが各基準副搬送波に対して導かれる。２ＯＦＤＭ記号時間全体でチャンネルが劇的に変化しないことを仮定すると、差分ベクトルは式（６）と同様に近似される。
【００４０】
もちろん、第二記号のシフトされたシーケンスは第一記号で利用された副搬送波の近傍の副搬送波を占めてもよいが、まさに同じ副搬送波である必要は無い。同様に、２記号は互いに隣り合う必要も無い。本質的には、二つの周波数−時刻の位置の間のチャンネルの変化が早すぎない限り、差分ベクトルはシーケンスの差分をかなり良好な精度で近似する。クラス識別子は従って、容易に検出される。
【００４１】
一位置だけシフトすることが好適な実施例であるが、二位置だけシフトすることも利用される。
ＳＧ（ｍ＋ｊ）／ＳＧ（ｍ）＝ｅｘｐ｛−ｊ２πｕ（ｊｋ＋ｍ（ｍ＋１）／２＋ｑｊ）／ＮＧ｝，  ｍ＝１，…，Ｎｐ−１．  （９）
という事実に注意されたい。
【００４２】
図４は、通信ユニット１０３の高速なセル探索方法（ベース・ステーション識別）のフロー図である。論理フローは段階４０１から始まり、基準シーケンスが受信され、受信信号の成分の複数の組各々の間の、差分に基づいた値が計算される。上で説明されたように、計算された差分に基づいたベクトルは、式（６）で示された位相傾斜情報を近似する。段階４０２では、差分に基づいたベクトルが解析／処理されて、一つ以上の特徴的な周波数成分を識別する。最後に、識別された周波数成分の位置が送信されたシーケンスの対応する識別子及び対応するベース・ステーションの識別子にマッピングされる（段階４０３）。特に、シーケンス識別子は受信信号の送信源であるセルＩＤに対応する。
【００４３】
図５は複数のシーケンス識別子の識別を介してベース・ステーションの識別を示すフロー図である。段階５０１では複数の差分に基づいた値が計算される。段階５０２では差分に基づいた値が解析され、複数の特徴的な周波数成分が識別される。段階５０３では（所定の式又はマッピングの他の形式を介して）特徴的な周波数成分が対応する送信されたシーケンスの識別子にマッピング又は変換される。説明されたように、送信されたシーケンスの識別子は、受信信号の送信源である特定のベース・ステーションにマッピングされる。
【００４４】
図６は相殺の方法を利用して複数のシーケンスを検出して、弱いシーケンスの識別子の検出の信頼性を改善する場合のフロー図を示す。段階６０１により第一の既知の基準シーケンスに関するチャンネル応答が推定される（例えば第一の既知の基準シーケンスはパイロットを利用してチャンネルを推定する、又は他の既知のパイロットがチャンネル推定で利用される）。段階６０３により第一の既知のシーケンスと推定されたチャンネル応答とによる受信信号の部位が再構成され且つ取り除かれて、補正された受信基準シーケンスが提供される（例えば、第一の基準信号による受信信号の部位が計算され且つ減算される）。段階６０５により、受信されて改良された基準シーケンスの成分の複数の組の各々の間の差分に基づいた値が計算される。段階６０７により、差分に基づいた値が解析／処理されて、特徴的な周波数成分が識別される。段階６０９により特徴的な周波数成分に基づいて第二の基準シーケンスの識別子が識別される。
【００４５】
図７は本発明の更なる実施形態のフロー図である。段階７０１では、（モバイル・ユニットのような）通信ユニットによって、（ＢＳのような）送信源通信ユニットから送信される基準シーケンスが受信され、送信源通信ユニットから送信されるシーケンスには、送信源通信ユニットによって利用されるシーケンス識別子に対応する位相傾斜特性がある（例えば、特定の識別子のＧＣＬに基づいた基準信号の位相傾斜特性は式２から導かれる）。段階７０３では、受信された基準シーケンスが解析／処理されて位相傾斜特性が抽出される。段階７０５では、抽出された位相傾斜特性がシーケンス識別子を決定するための基底として利用され、従って、信号の送信機の識別子が決定される。例えば、式２の各シーケンス識別子「ｕ」には、各々の位相傾斜特性がある。
【００４６】
図８はリモート・ユニットのブロック図である。図示されるように、リモート・ユニットは差分に基づく値の計算回路８０１を備えて、基準シーケンスの要素の複数の組の各々の間の差分に基づく値を計算する。解析／処理回路８０２は差分に基づいた値を解析／処理するために含まれており、特徴的な周波数成分を識別する。最後に、リモート・ユニットはマッピング回路８０３を備え、所定のマッピング手順に基づいて識別された特徴的な周波数成分を一つ以上の対応する送信されたシーケンスの識別子にマッピングする。マッピング回路８０３は送信されたシーケンスの識別子に基づいてベース・ステーションを更に識別する。
【００４７】
図７の実施形態に対して、図８の差分に基づいた値を計算する回路が省略され、解析／処理回路が受信された基準信号を解析／処理して位相傾斜特性を抽出するために利用され、且つ抽出された位相傾斜特性がマッピング回路８０３によってシーケンスの識別子を決定するための基底として利用される。
【００４８】
本発明は特定の実施形態を参照して特に示され記載されたが、本発明の技術思想及び範囲から乖離せずに形式及び詳細の様々な変形が成されてもよいことは、当業者により理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】通信システムのブロック図。
【図２】図１の通信システムの基準信号送信の説明。
【図３】図１の通信システムの基準シーケンス割り当てを示すフロー図。
【図４】本発明の実施例に従うセル固有の基準を高速で識別する処理を示すフロー図。
【図５】複数のシーケンス識別子の識別を示すフロー図。
【図６】複数のシーケンス識別子を受信し、信頼性を改善するために相殺を利用することを示すフロー図。
【図７】位相傾斜特性を特定の送信機にマッピングするために必要な段階を示すフロー図。
【図８】本発明に従う遠隔ユニットのブロック図。
【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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【国際調査報告】
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