(57)【要約】  基地局は、フレームベースの無線通信システムのサブフレームのスロット内の移動局に複数のプライマリ同期チャネル（ＰＳＣ：Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）シンボルを送信する。また、基地局は、サブフレームのスロット内の移動局に複数のセコンダリー同期チャネルシンボルを送信する。移動局は、複数の受信された連続するプライマリ同期チャネルシンボルに基づいて選好受信機ビームを決定する。
2014520433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局に使用されるための方法であって、
フレームベースの無線通信システムのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）のスロット内の移動局に複数のプライマリ同期チャネル（ＰＳＣ：Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）シンボルを送信する段階と、
前記サブフレームの前記スロット内の前記移動局に複数のセコンダリー同期チャネルシンボルを送信する段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記サブフレームの前記スロット内の前記移動局に複数のブロードキャスト制御チャネルシンボルを送信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のプライマリ同期チャネルシンボルは前記スロット内の連続するシンボルを含み、
複数のサンプルのそれぞれを含むセグメントのシーケンスを繰り返すことによって前記複数の連続するプライマリ同期チャネルシンボルを生成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
基地局において、
フレームベースの無線通信システムのサブフレームのスロット内の移動局に複数のプライマリ同期チャネル（ＰＳＣ：Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）シンボルを送信し、前記サブフレームの前記スロット内の前記移動局に複数のセコンダリー同期チャネルシンボルを送信するように構成された送信機経路を含むことを特徴とする基地局。
【請求項５】
前記送信機経路は、前記サブフレームの前記スロット内の前記移動局に複数のブロードキャスト制御チャネルシンボルを送信することを特徴とする請求項４に記載の基地局。
【請求項６】
前記複数のプライマリ同期チャネルシンボルは前記スロット内の連続するシンボルを含み、
前記送信機経路は、それぞれ複数のサンプルを含むセグメントのシーケンスを繰り返すことによって前記複数の連続するプライマリ同期チャネルシンボルを生成することを特徴とする請求項４に記載の基地局。
【請求項７】
移動局において、
フレームベースの無線通信システムのサブフレームのスロット内の基地局から複数のプライマリ同期チャネル（ＰＳＣ：Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）シンボルを受信し、前記サブフレームの前記スロット内の前記基地局から複数のセコンダリー同期チャネルシンボルを受信するように構成された受信機経路を含むことを特徴とする移動局。
【請求項８】
前記受信機経路は、前記サブフレームの前記スロット内の前記基地局から複数のブロードキャスト制御チャネルシンボルを受信することを特徴とする請求項７に記載の移動局。
【請求項９】
前記複数のプライマリ同期チャネルシンボルは、前記スロット内の連続するシンボルを含み、
前記複数の連続するプライマリ同期チャネルシンボルは、それぞれ複数のサンプルを含むセグメントのシーケンスを繰り返すことによって生成されることを特徴とする請求項７に記載の移動局。
【請求項１０】
前記複数のプライマリ同期チャネルシンボルは、前記スロット内の連続するシンボルを含み、
前記受信機経路は、前記複数の受信された連続するプライマリ同期チャネルシンボルに基づいて選好受信機ビームを決定することを特徴とする請求項７に記載の移動局。
【請求項１１】
前記受信機経路は、複数の受信機ビームのそれぞれを使用して前記プライマリ同期チャネルシンボルを検出しようと試み、
前記プライマリ同期チャネルシンボルに関連付けられた受信された信号強度が所定のしきい値より大きい場合、前記プライマリ同期チャネルが検出されたと決定することを特徴とする請求項７に記載の移動局。
【請求項１２】
前記複数のプライマリ同期チャネルシンボルは、前記スロット内の連続するシンボルを含むことを特徴とする請求項１、４、７のいずれか１項に記載の方法、基地局又は移動局。
【請求項１３】
それぞれのプライマリ同期チャネルシンボル内のセグメントの数は、部分的に前記それぞれのプライマリ同期チャネルシンボルのＣＰの長さに基づくものである請求項３、６、９のいずれか１項に記載の方法、基地局又は移動局。
【請求項１４】
前記複数の連続するプライマリ同期チャネルシンボルは、選好受信機ビームを決定するために前記移動局によって使用されるものである請求項１２に記載の方法又は基地局。
【請求項１５】
前記プライマリ同期チャネルシンボルの検出は、複数の受信機ビームをそれぞれ使用する前記移動局によって試みられ、
前記プライマリ同期チャネルシンボルに関連づけられた受信された信号強度が所定のしきい値より大きい場合、前記移動局は前記プライマリ同期チャネルが検出されたと決定するものである請求項１または４に記載の方法又は基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に無線通信に関し、特に、無線通信システムで同期化信号及びシステム情報を送信及び受信するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信は、近代史における最も成功した革新の１つである。最近では、移動通信サービス加入者の数は５０億を超え急速に増加している。それとともに、増加する需要を満たし、より良好な移動通信機器及びサービスをより多く提供するために、新しい移動通信技術が開発中である。そのようなシステムの一部の例としては、３ＧＰＰ２（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  ２）によって開発されたＣＤＭＡ２０００（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）及び１ｘＥＶ−ＤＯ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−Ｄａｔａ  Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ）システム；３ＧＰＰによって開発されたＷＣＤＭＡ(登録商標)（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＤＭＡ）、ＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）及びＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システム；ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）によって開発されたモバイルＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄ  ｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）システムがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
より多くの人々が次第に移動通信システムのユーザになり、より多くのサービスがこのようなシステムで提供され、より多くの容量、より高い伝送率（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）、より低い遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）、及びより良好な信頼性を有する移動通信システムに対する必要性（ｎｅｅｄ）が増加している。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
基地局に使用されるための方法が提供される。前記方法は、フレームベースの無線通信システムのサブフレームのスロット内の移動局に複数のプライマリ同期チャネル（ＰＳＣ：Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）シンボルを送信する段階を含む。また、前記方法は、サブフレームのスロット内の移動局に複数のセコンダリー同期チャネル（ＳＳＣ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）シンボルを送信する段階を含む。
【０００５】
送信機経路を含む基地局が提供される。送信機経路は、フレームベースの無線通信システムのサブフレームのスロット内の移動局に複数のプライマリ同期チャネルシンボルを送信するように構成される。また、送信機経路は、サブフレームのスロット内の移動局に複数のセコンダリー同期チャネルシンボルを送信するように構成される。
【０００６】
受信機経路を含む移動局が提供される。前記受信機経路は、フレームベースの無線通信システムのサブフレームのスロット内の基地局から複数のプライマリ同期チャネルシンボルを受信するように構成される。また、受信機経路は、サブフレームのスロット内の基地局から複数のセコンダリー同期チャネルシンボルを受信するように構成される。
【０００７】
下記の詳細な説明の作成に先立ち、本発明文献全般にわたって用いられる単語及び句について定義することが有利であろう。用語「具備する」、「含む」は、それらの派生語らと同様に制限なく含むことを意味する。用語「又は」は「及び／又は」を意味する。「…と関連付けられた」及び「…それに関連付けられた」は、それらの派生語らと同様に、「含む」、「…内に含まれる」、「と互いに接続する」、「含有する」、「…内に含有する」、「挟む」、「並置する」、「…に隣接する」、「…に、あるいは…と結合する」、「持つ」、「…の特性を持つ」などを意味し得る。そして、用語「制御機」は、少なくとも１つの動作を制御する任意の装置、そのような装置のシステム、またはその一部を意味し、そのような装置は、ハードウェア、ファームウェアまたはソフトウェア、またはそれらのうち少なくとも２つの組み合わせで実行され得る。任意の特定の制御機と関連づけられた機能性は、ローカルであるか、または、遠隔であるかによって中央に集中化するか、もしくは分散化し得ることを熟知すべきである。本発明文献にわたって提供された特定の単語及び句のための定義について、当該分野における通常の知識を有する者であれば、ほとんどの場合ではないが、多くの場合、そのような定義がそのように定義された単語及び句の従来の使用だけでなく、今後の使用にも適用されるということを理解できるはずである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明及びその長所に対するより完全な理解のために、添付された図面を参照して次の詳細な説明が行われる。図面における同じ符号は同じ構成要素を示す図である。
【図１】本発明の実施形態による無線通信ネットワークを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の上位レベルブロック構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＯＦＤＭＡ受信機経路の上位レベルブロック構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態による５Ｇ（５ｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）システムのフレーム構造を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による５Ｇシステムのブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＨ：Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）及び同期化信号のためのフォーマットを示す図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態による５Ｇシステムのための同期化信号の例示を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態による５Ｇシステムのための同期化信号の例示を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による受信機ビームフォーミングを含むプライマリ同期チャネル（ＰＳＣ：Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）検出のための方法を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態によるセコンダリー同期チャネル（ＳＳＣ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）シンボルを用いたシンボルタイミング（ｓｙｍｂｏｌ  ｔｉｍｉｎｇ）及びＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）構成の検出を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態によるブロードキャスト制御チャネルを用いるサブフレームＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）及び送信機ビームＩＤ検出の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態による５Ｇシステムで同期化信号及びシステム情報を送信するための他のフォーマットを示す図である。
【図１１】本発明の実施形態によるプライマリ同期チャネルの例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるブロードキャスト制御チャネル送信の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で説明される図１乃至１２を通じて、本明細書で本発明の原理を説明するために用いられる様々な実施形態は一例にすぎず、本発明は本明細書の範囲に限定されない。当業者にとって、本発明の原理がいかなる種類の無線通信システムにも適用可能であるということは自明である。
【００１０】
下記文献及び標準説明は、本願明細書に完全に開示されたものと同様に、本発明に統合される：（i）“Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ  Ｗａｖｅ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ：Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ，Ｏｆｆｉｃｅ  ｏｆ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｕｌｌｅｔｉｎ  Ｎｕｍｂｅｒ  ７０，Ｊｕｌｙ  １９９７（以下“ＲＥＦ  １”）；（ii）Ｚｈｏｕｙｕｅ  Ｐｉ，Ｆａｒｏｏｑ  Ｋｈａｎ，“Ａｎ  Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｔｏ  Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ−Ｗａｖｅ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ”，ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｍａｇａｚｉｎｅ，Ｊｕｎｅ  ２０１１（以下“ＲＥＦ  ２”）；（iii）３ＧＰＰ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．３６．２０１，“Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ−Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ”（以下“ＲＥＦ  ３”）；（iv）３ＧＰＰ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．３６．２１１，“Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｎｎｅｌｓ  Ａｎｄ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ”（以下“ＲＥＦ  ４”）；（v）３ＧＰＰ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．３６．２１２，“Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ａｎｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｄｉｎｇ”（以下“ＲＥＦ  ５”）；（vi）３ＧＰＰ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．３６．２１３，“Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ”（以下“ＲＥＦ  ６”）；（vii）３ＧＰＰ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｎｏ．３６．２１４，“Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ
（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ−Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ”（以下“ＲＥＦ  ７”）；（viii）米国仮出願第６１／４３４，６８７号，Ｚｈｏｕｙｕｅ  Ｐｉ，名称“Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｆａｓｔ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｕｓｉｎｇ  Ｔａｉｌ  Ｂｉｔｉｎｇ  Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅｓ”，２０１１年１月２０日付にて出願される（以下“ＲＥＦ  ８”）。
【００１１】
ミリ波（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ  ｗａｖｅ）は、通常、１ｍｍ乃至１０ｍｍの範囲にある波長を有するラジオ波を指し、これは３０ＧＨｚ乃至３００ＧＨｚのラジオ周波数に対応する。このようなラジオ波は独特の電波特性を示す。（ＲＥＦ  １参照）。例えば、低周波ラジオ波に比べ、ミリ波はより高い電波損失に関連づけられ、建物、壁、木の葉のような物体の透過能力がより低く、空気中の粒子（例えば、雨粒）による大気吸収、偏向及び回折により敏感である。代わりに、ミリ波の波長が小さいほどより多くのミリ波アンテナが比較的小さな空間内に配置されることができ、小さなフォームファクタ（ｆｏｒｍ  ｆａｃｔｏｒ）でハイゲインアンテナが可能になる。また、上記説明によって認識された短所のため、このようなラジオ波は他の低周波ラジオ波に比べ活用されることが少なかった。したがって、一部の事業は低コストでこのような帯域でスペクトルを獲得することができる。
【００１２】
膨大な量のスペクトルがミリ波帯域で利用可能である。例えば、約６０ＧＨｚの周波数（これは一般に６０ＧＨｚ帯域と言われる）は、世界中の多くの国で無認可スペクトルとして利用可能である。米国で、約６０ＧＨｚスペクトルの７ＧＨｚ（５７ＧＨｚ−６４ＧＨｚ）は無認可使用のために割り当てられている。２００３年１０月１６日、米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）は米国内の高密度の固定無線サービスのためにスペクトルの１２．９ＧＨｚ（すなわち、７１−７６ＧＨｚ、８１−８６ＧＨｚ及び連邦政府の使用のための９４．０−９４．１を除いた９２−９５ＧＨｚ）を割り当てた報告及び指令（Ｒｅｐｏｒｔ  ａｎｄ  Ｏｒｄｅｒ）を発行した。７１−７６ＧＨｚ、８１−８６ＧＨｚ及び９２−９５ＧＨｚでの周波数を総括してＥ−帯域という。
【００１３】
いくつかの企業は、秒当たりギカバイト（Ｇｂｐｓ）というデータ率を達成できるミリ波通信システムを開発している。しかし、このような技術は、コスト、複雑性、電力消耗及びフォームファクタのような問題のため、商業的な移動通信用には適していない。電力増幅器、ローノイズアンプ、ミキサ、発振器、シンセサイザ、導波管を含みこのようなシステムに使用される電子素子は、サイズが大きすぎて、移動通信に適用可能にするためにはあまりにも多くの電力を消耗する。
【００１４】
最近では、複数のエンジニアリング及び企業努力は近距離無線通信のためにミリ波を活用しようと試みた。一部の企業及び産業的コンソーシアムは数メートル内で（すなわち、１０メートルまで）無認可６０ＧＨｚ帯域を使用してＧｂｐｓ率でデータを送信するための技術及び標準を開発した。一部の産業的基準は無線ギカバイト連合（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｇｉｇａｂｉｔ  ａｌｌｉａｎｃｅ、ＷＧＡ）及びＩＥＥＥ  ８０２．１１  ＴＧａｄ（ｔａｓｋ  ｇｒｏｕｐ  ａｄ）のように競争近距離６０ＧＨｚ  Ｇｂｐｓ接続技術を活発に開発する他の機関と共に開発された（例えば、無線ＨＤ技術、ＥＣＭＡ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）−３８７、ＩＥＥＥ  ８０２．１５．３ｃ）。また、集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）ベースの送受信機はこのような技術の一部の技術のためにも利用可能である。
【００１５】
ＲＥＦ  ２にはミリ波モバイル広帯域システムが説明されている。膨大な量のスペクトル及び小さなアンテナ素子のサイズはミリ波に関連づけられるもので、次世代（５Ｇ）高速データ率をサポートするためにミリ波を非常に魅力的にしている。不利な電波特性を克服し、遥かに高いエネルギー効率（空気を介して伝達されるビット当たりのエネルギー）を達成するために、送信機及び受信機ビームフォーミングはミリ波モバイル広帯域通信に使用され得る。したがって、送信機及び受信機ビームフォーミングを含むそのようなシステム内で同期化信号及びシステム情報を送信及び受信するための革新的計画が必要である。
【００１６】
本発明によれば、送信機及び受信機ビームフォーミングを含む次世代（５Ｇ）移動通信システムで同期化信号及びシステム情報を送信及び受信するための方法及び装置が説明される。本発明の実施形態がミリ波通信によって説明されることになるが、本発明の実施形態は、例えば、ミリ波と類似の特性を示す３ＧＨｚ−３０ＧＨｚの周波数を持つラジオ波のような他の通信媒体に確実に適用可能であることを明らかにしておく。さらに、本発明の一部の実施形態は、テラヘルツ周波数、赤外線、可視光線及び他の光学媒体を含む電磁気波にも適用され得る。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態による無線通信ネットワークを示す図である。前記図１に示す無線通信ネットワーク１００の実施形態は、例示のみを目的とする。本発明の範囲から逸脱することなく、無線通信ネットワーク１００の他の実施形態が使用され得る。
【００１８】
図示の実施形態で、無線通信ネットワーク１００は、基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）１０１、基地局１０２、基地局１０３及び他の類似の基地局（図示せず）を含む。基地局１０１は、基地局１０２及び基地局１０３と通信する。また、基地局１０１は、インターネット１３０又は類似のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ベースのシステム（図示せず）と通信する。
【００１９】
基地局１０２は、基地局１０２のカバレッジ領域１２０内で第１複数加入者局（本明細書では移動局と称する）に（基地局１０１を介して）インターネット１３０への無線広帯域アクセスを提供する。第１複数加入者局は、小規模事業ＳＢに位置し得る加入者局１１１、エンタープライズＥに位置し得る加入者局１１２、ＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）ホットスポットＨＳ（Ｈｏｔ  Ｓｐｏｔ）に位置し得る加入者局１１３、第１居住地Ｒに位置し得る加入者局１１４、第２居住地Ｒに位置し得る加入者局１１５、及び携帯電話、無線ラップトップ、無線ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）又はそれに類似した物のような移動機器Ｍである加入者局１１６を含む。
【００２０】
基地局１０３は、基地局１０３のカバレッジ領域１２５内で第２複数加入者局に（基地局１０１を介して）インターネット１３０への無線広帯域アクセスを提供する。第２複数加入者局は、加入者局１１５及び加入者局１１６を含む。一実施形態で、基地局１０１−１０３は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）又はＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）技術を用いて互いに、そして加入者局１１１−１１６と通信できる。
【００２１】
図１には６つの加入者局のみを示しているが、無線通信ネットワーク１００は、付加的な加入者局に無線広帯域アクセスを提供できることは勿論である。加入者局１１５及び加入者局１１６は、カバレッジ領域１２０及びカバレッジ領域１２５の両方のエッジに位置し得る。加入者局１１５及び加入者局１１６は、それぞれ基地局１０２及び基地局１０３の両方と通信し、当該技術分野における通常の知識を有する者に公知のように、ハンドオフモード（ｈａｎｄｏｆｆ  ｍｏｄｅ）で動作すると言える。
【００２２】
加入者局１１１−１１６は、インターネット１３０を介して音声、データ、ビデオ、ビデオ会議、及び／又は他の広帯域サービスをアクセスできる。例えば、加入者局１１６は、無線対応ラップトップコンピュータ、個人情報端末、ノートブック、ハンドヘルド装置又は他の無線対応装置を含み、複数の移動通信機器のうち任意の物であり得る。加入者局１１４，１１５は、例えば、無線対応パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ラップトップコンピュータ、ゲートウェイ又は他の装置であり得る。
【００２３】
図２は、ＯＦＤＭＡ送信経路の上位レベルブロック構成を示す図である。図３は、ＯＦＤＭＡ受信経路の上位レベルブロック構成を示す図である。前記図２及び前記図３で、ＯＦＤＭＡ送信経路２００は、例えば、基地局ＢＳ１０２で具現されることができ、ＯＦＤＭＡ受信経路３００は、例えば、前記図１の加入者局１１６のような加入者局で具現され得る。しかし、ＯＦＤＭＡ受信経路３００が基地局（例えば、前記図１の基地局１０２）で具現されることができ、ＯＦＤＭＡ送信経路２００が加入者局で具現されることができることは勿論である。
【００２４】
送信経路２００は、チャネルコーディング（ｃｏｄｉｎｇ）及び変調ブロック２０５、直列−並列（Ｓｅｒｉａｌ−ｔｏ−Ｐａｒａｌｌｅｌ）ブロック２１０、サイズＮ−ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）ブロック２１５、並列−直列（Ｐａｒａｌｌｅｌ−ｔｏ−Ｓｅｒｉａｌ）ブロック２２０、ＣＰ挿入ブロック２２５、アップコンバータ（ＵＣ：Ｕｐ−ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２３０を含む。受信経路３００は、ダウンコンバータ（ＤＣ）２５５、ＣＰ除去ブロック２６０、直列−並列ブロック２６５、サイズＮ−ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）ブロック２７０、並列−直列ブロック２７５、チャネルデコーディング（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）及び復調ブロック２８０を含む。
【００２５】
前記図２及び前記図３で、少なくとも一部の構成要素はソフトウェアで具現されることができる一方、他の構成要素は構成可能なハードウェアによって又はソフトウェアと構成可能なハードウェアの組み合わせによって具現され得る。特に、本発明文献に説明されたＦＦＴブロック及びＩＦＦＴブロックは、サイズＮの値が具現例によって変更され得る構成可能なソフトウェアアルゴリズムとして具現されることができることを明らかにしておく。
【００２６】
また、本発明は、ＦＦＴ及びＩＦＦＴを具現する実施形態として案内されているが、これは一例に過ぎず、本発明の範囲を限定するものとして解析されることはできない。本発明の代わりの一実施形態で、ＦＦＴ関数及びＩＦＦＴ関数は、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）関数及びＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）関数でそれぞれ容易代替できることは理解されるであろう。ＤＦＴ及びＩＤＦＴ関数のための変数Ｎの値は任意の整数であり得る一方（例えば、１，２，３，４等）、ＦＦＴ及びＩＦＦＴ関数のための変数Ｎの値は２の累乗（例えば、１，２，４，８，１６等）である任意の整数であり得ることが理解されるであろう。
【００２７】
送信経路２００内でチャネルコーディング及び変調ブロック２０５は、一群の情報ビットを受信し、入力ビットにコーディング（例えば、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｏｄｅ）コーディング）を適用して変調（例えば、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）又はＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）して周波数−領域（ｄｏｍａｉｎ）変調シンボルからなるシーケンス（ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を生成する。直列−並列ブロック２１０は、直列変調されたシンボルを並列データに変換し（すなわち、デマルチプレクスして）Ｎ−並列シンボルストリームを生成し、この時、Ｎは、基地局１０２と加入者局１１６内で使用されたＩＦＦＴ／ＦＦＴサイズである。以降、サイズＮ−ＩＦＦＴブロック２１５は、Ｎ−並列シンボルストリームにＩＦＦＴ動作を行って、時間−領域出力信号を生成する。並列−直列ブロック２２０は、サイズＮ−ＩＦＦＴブロック２１５からの並列時間−領域出力シンボルを変換して（すなわち、マルチプレクスして）直列時間−領域信号を生成する。以降、ＣＰ挿入ブロック２２５は、ＣＰを時間−領域信号に挿入する。最後に、アップコンバータ２３０は、ＣＰ挿入ブロック２２５の出力を無線チャネルを介して送信用ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）周波数に変調する（すなわち、アップコンバートする）。また、前記信号は、ＲＦ周波数への変換の前に基底帯域でフィルタリングされ得る。
【００２８】
送信されたＲＦ信号は無線チャネルを通過した後、加入者局１１６に到着し、ＢＳ１０２での動作に対して逆動作が行われる。ダウンコンバータ２５５は、受信された信号を基底帯域周波数にダウンコンバートし、ＣＰ除去ブロック２６０は、ＣＰを除去して直列時間−領域基底帯域信号を生成する。直列−並列ブロック２６５は、時間−領域基底帯域信号を並列時間領域信号に変換する。以降、サイズＮ−ＦＦＴブロック２７０は、ＦＦＴアルゴリズムを行ってＮ−並列周波数−領域信号を生成する。並列−直列ブロック２７５は、並列周波数−領域信号を、変調されたデータシンボルのシーケンスに変換する。チャネルデコーディング及び復調ブロック２８０は、前記変調されたシンボルを復調してデコードすることによって元の入力データストリームを復旧する。
【００２９】
それぞれの基地局１０１−１０３は、ダウンリンクで加入者局１１１乃至１１６に送信するものと類似した送信経路を具現することができ、アップリンクで加入者局１１１乃至１１６から受信するものと類似した受信経路を具現できる。同様に、加入者局１１１−１１６のそれぞれは、アップリンクで基地局１０１−１０３への送信のためのアーキテクチャに対応する送信経路を具現することができ、また、ダウンリンクで基地局１０１−１０３からの受信のための構造に対応する受信経路を具現できる。
【００３０】
図４は、本発明の実施形態による５Ｇシステムのフレーム構造を示す図である。前記図４に示すフレーム構造４００の実施形態は例示のみを目的とする。フレーム構造４００の他の実施形態は、本発明の範囲から逸脱することなく使用され得る。
【００３１】
前記図４に示すように、フレーム４００は約５ｍｓの区間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）を有し、５個のサブフレーム４０１−４０５を含み、この時、それぞれのサブフレームは１ｍｓの区間を有する。それぞれのサブフレーム４０１−４０５は、８個のスロット４１１−４１８を含み、この時、それぞれのスロットは約１２５μsの区間を有する。それぞれのスロット４１１−４１８は、３０個のＯＦＤＭ／ＳＣ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ）シンボルを含む（総括して符号４２０で表示される）。それぞれのシンボル４２０の区間はＣＰを除いて約３．７μsである。（換言すれば、ＯＦＤＭ副搬送波間隔は２７０ｋＨｚである。）それぞれのシンボル４２０のためのＣＰの区間は約０．４６μsである（ＯＦＤＭ／ＳＣシンボル区間の１／８）。５Ｇシステムの帯域幅はそれぞれ２５６、５１２、１０２４、２０４８、４０９６、８１９２というＦＦＴサイズに対応して６２．５ＭＨｚ、１２５ＭＨｚ、２５０ＭＨｚ、５００ＭＨｚ、１ＧＨｚ、又は２ＧＨｚであり得る。
【００３２】
図５は、本発明の実施形態による５Ｇシステムの同期化信号及びブロードキャスト制御チャネルのためのフォーマットを示す図である。前記図５に示す同期化信号は単に例示のみを目的とする。本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態が使用され得る。下記説明された実施形態によれば、同期化信号及びブロードキャスト制御チャネルは、送信機（例えば、基地局１０１−１０３）によって送信され、受信機（例えば、移動局１１１−１１６）によって受信される。
【００３３】
前記図５に示すように、同期化信号はプライマリ同期チャネル（ＰＳＣ：Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）５０２及びセコンダリー同期チャネル（ＳＳＣ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）５０４を含む。プライマリ同期チャネル５０２は、システム帯域幅の中央領域（例えば、前記図５に示す中央の２１６個の副搬送波）を占有するが、プライマリ同期チャネル５０２は、全体のシステム帯域幅を占有したり、システム帯域幅の中央領域の外の、前記システム帯域幅の他の領域を占有したりすることができる。プライマリ同期チャネル５０２は、スロット内でＮＰＳＣ  ＯＦＤＭ／ＳＣシンボルにわたって続けられる。図５に示すように、ＮＰＳＣ＝５であるが、ＮＰＳＣの他の値も可能である。さらに詳しくは、図５の前記実施形態で、プライマリ同期チャネル５０２は、スロット内のシンボル（Ｎ−１２）−（Ｎ−８）内で発生し、この時、Ｎは、スロット内のＯＦＤＭ／ＳＣシンボルの数で、ここで、前記シンボルは０からＮ−１まで番号が付けられる。
【００３４】
また、セコンダリー同期チャネル５０４もシステム帯域幅の中央領域を占有するが、セコンダリー同期チャネル５０４は、全体のシステム帯域幅を占有したりシステム帯域幅の他の領域を占有したりすることができる。セコンダリー同期チャネル５０４は、ＮＳＳＣ  ＯＦＤＭ／ＳＣシンボルにわたって続けられる。前記図５に示すように、ＮＳＳＣ＝２であるが、ＮＳＳＣの他の値も可能である。さらに詳しくは、前記図５に示す実施形態で、セコンダリー同期チャネル５０４は、プライマリ同期チャネル５０２と同じスロット内でシンボル（Ｎ−６）及びシンボル（Ｎ−５）内で発生する。
【００３５】
プライマリ同期チャネル５０２及びセコンダリー同期チャネル５０４の間にギャップ（ｇａｐ）５０８が提供され、受信機がプライマリ同期チャネル５０２を処理するための時間を許容し、前記ギャップは、受信機がセコンダリー同期チャネル５０４の受信を開始する前に必要な場合は任意の調整（ら）を行うことができる。前記図５に示すように、１つのシンボルギャップはシンボル（Ｎ−７）で提供される。
【００３６】
一部の実施形態で、プライマリ同期チャネル５０２及びセコンダリー同期チャネル５０４は、（１ｍｓの区間を有する）全てのサブフレームの（１２５μsの区間を有する）第１スロット内で発生する。
【００３７】
ブロードキャスト制御チャネル（ＢＣＨ：Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）５０６は、セコンダリー同期チャネル５０４に続く。前記図５に示す実施形態で、ブロードキャスト制御チャネル５０６は、プライマリ同期チャネル５０２と同じスロット内のシンボル（Ｎ−４）−（Ｎ−１）で発生する。一部の実施形態で、ブロードキャスト制御チャネル５０６は、全てのサブフレームの第１スロット内に発生する。
【００３８】
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の実施形態による５Ｇシステムの同期化信号の例示を示す図である。前記図６Ａ及び前記図６Ｂに示す同期化信号は単に例示のみを目的とする。本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態が使用され得る。
【００３９】
前記図６Ａ及び前記図６Ｂに示すように、複数の連続するプライマリ同期チャネルシンボル６０２は、それぞれのプライマリ同期チャネルシンボル６０２より短いベースシーケンス（ｂａｓｅ  ｓｑｕｅｎｃｅ）を数回繰り返すことによって生成される。ベースシーケンスは４個のセグメント（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を含み、それぞれのセグメントは３２個のサンプル（ｓａｍｐｌｅ）を含む。したがって、ベースシーケンスは１２８個のサンプルを含む。
【００４０】
前記図６Ａで、それぞれのプライマリ同期チャネルシンボル６０２は、短いＣＰを含む。ＣＰを含まないそれぞれのプライマリ同期チャネルシンボル６０２の長さは２５６個のサンプルで、これは８個のセグメント（Ａ−Ｄ）に対応する。それぞれのプライマリ同期チャネルシンボル６０２のＣＰの長さは３２個のサンプルで、これは１つのセグメントに対応する。したがって、前記図６Ａでそれぞれのプライマリ同期チャネルシンボル６０２の長さは２８８個のサンプル又は９個のセグメントである。
【００４１】
前記図６Ａで、５個のプライマリ同期チャネルシンボル６０２は送信されるが、それぞれのシンボルは２８８個のサンプルで構成される。２８８個のサンプルは９個のセグメントにさらに分けられ、それぞれのセグメントは３２個のサンプルで構成される。プライマリ同期チャネルシンボル６０２は、ベースシーケンス［ＡＢＣＤ］の連続する繰り返し及び９個のセグメント（２８８個のサンプル）の採択によって生成され、順にプライマリ同期チャネルシンボル#０、#１、#２、#３及び#４を形成する。その結果、プライマリ同期チャネルシンボル#０はシーケンス[ＡＢＣＤＡＢＣＤＡ］を含み、プライマリ同期チャネルシンボル#１はシーケンス[ＢＣＤＡＢＣＤＡＢ］を含み、プライマリ同期チャネルシンボル#２はシーケンス[ＣＤＡＢＣＤＡＢＣ］を含み、プライマリ同期チャネルシンボル#３はシーケンス[ＤＡＢＣＤＡＢＣＤ］を含み、プライマリ同期チャネルシンボル#４はシーケンス[ＡＢＣＤＡＢＣＤＡ］を含む。
【００４２】
前記図６Ｂで、それぞれのプライマリ同期チャネルシンボル６０２は長いＣＰを含む。ＣＰを含まないそれぞれのプライマリ同期チャネルシンボル６０２の長さは２５６個のサンプルで、これは８個のセグメント（Ａ−Ｄ）に対応する。それぞれのプライマリ同期チャネルシンボル６０２のＣＰの長さは６４個のサンプルで、これは２個のセグメントに対応する。したがって、前記図６Ｂでそれぞれのプライマリ同期チャネルシンボル６０２の長さは３２０個のサンプル又は１０個のセグメントである。
【００４３】
前記図６Ｂで、５個のプライマリ同期チャネルシンボル６０２は送信されるが、それぞれのシンボルは３２０個のサンプルで構成される。３２０個のサンプルは１０個のセグメントにさらに細分化し、それぞれのセグメントは３２個のサンプルで構成される。プライマリ同期チャネルシンボル６０２は、ベースシーケンス[ＡＢＣＤ］の連続する繰り返し及び１０個のセグメント（３２０個のサンプル）の採択によって生成され、順にプライマリ同期チャネルシンボル#０、#１、#２、#３及び#４を形成する。その結果、プライマリ同期チャネルシンボル#０はシーケンス[ＡＢＣＤＡＢＣＤＡＢ］を含み、プライマリ同期チャネルシンボル#１はシーケンス[ＣＤＡＢＣＤＡＢＣＤ］を含み、プライマリ同期チャネルシンボル#２はシーケンス[ＡＢＣＤＡＢＣＤＡＢ］を含み、プライマリ同期チャネルシンボル#３はシーケンス[ＣＤＡＢＣＤＡＢＣＤ］を含み、プライマリ同期チャネルシンボル#４はシーケンス[ＡＢＣＤＡＢＣＤＡＢ］を含む。
【００４４】
ＣＰ構成の検出を容易にするために、互いに異なるベースシーケンスは互いに異なるＣＰ構成のために使用され得る。しかし、本発明で、説明を簡略化するために、同じベースシーケンスは短いＣＰ及び長いＣＰのために使用されると仮定する。
【００４５】
プライマリ同期チャネルシンボル６０２は、受信機が時間及び周波数同期化、セルＩＤ検出、及び初期送信機及び受信機ビームの選択を達成するようにするために使用され得る。
【００４６】
ＯＦＤＭ波形が使用されると仮定した場合、ＦＦＴサイズは、好ましくはベースシーケンス長さの整数倍（ｉｎｔｅｇｅｒ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ）である。前記図６Ａ及び前記６Ｂに示す実施形態のために、ＦＦＴサイズは１２８−サンプルベースシーケンスのための２５６であり得る。時間上におけるこのような繰り返し構造はＯＦＤＭシンボルのための周波数領域内で全ての他の副搬送波にのみ変調が行われたという情報として現れる。残りの副搬送波はターンオフされ得る（すなわち、そのような副搬送波に送信された電力又は信号が存在しない）。このような構造は周波数同期化を容易にするが、送信機と受信機との間の周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｏｆｆｓｅｔ）は同じベースシーケンスの２回の繰り返しの間の位相回転として現れるためで、これは２回の繰り返しの受信された信号の間の相互相関（ｃｒｏｓｓ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を計算することによって容易に検出され得る。
【００４７】
相互相関のピークを検出することによって、受信機はプライマリ同期チャネルの位置の検出できる。スロット及びフレーム内でプライマリ同期チャネルのタイミングに対して予め知っている状態で、受信機は前記スロット及びフレームタイミングに対する情報を獲得できる。しかし、特定の実施形態で、ＯＦＤＭシンボルタイミングを把握することは容易ではない場合があるが、その理由はプライマリ同期チャネルシンボルの繰り返し構造によって多重ピークがある場合があるからである。
【００４８】
多数のベースシーケンスは、一部のセル識別情報を搬送するために使用され得る。例えば、３個又は６個の互いに異なるベースシーケンスは、本明細書でＮｃｅｌｌ−ＩＤ−１と称するセル識別情報の第１領域を表示するために使用され得る。
【００４９】
また、受信機は、プライマリ同期チャネルシンボル６０２を使用して選好受信機ビーム（ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ  ｂｅａｍ）を決定できる。一例は図６Ａに示している。
【００５０】
提供された受信機ビーム#ｘでｘ＝０、１、２、…の場合、受信機は、受信機ビーム#ｘを形成し、前記受信機ビームと共に送信された信号の少なくとも２５６個のサンプルを受信することによってビーム#ｘのためのプライマリ同期チャネル検出を行うことができる。受信機は２５６個のサンプルを１２８個の第１サンプル及び１２８個の第２サンプルに分ける。以降、受信機は１２８個の第１サンプルと１２８個の第２サンプルとの間の相互相関を計算する。相互相関の絶対値（又は他の測定値）はプライマリ同期チャネル検出指標（ｍｅｔｒｉｃ）として使用され得る。
【００５１】
前記図６Ａ及び前記図６Ｂは、５Ｇシステムのための同期化信号の２つの例示を示すが、前記図６Ａ及び前記６Ｂに他の変更事項があり得る。例えば、前記図６Ａ及び前記６Ｂは、それぞれ４つの受信機ビーム（Ｒｘビーム#０乃至Ｒｘビーム#３）を示すが、受信機はそれより多いまたは少ない数の受信機ビームで動作できる。また、前記図６Ａ及び前記６Ｂは、５個の連続するプライマリ同期チャネルシンボルを送信する送信機を示すが、送信機はそれより多いまたは少ない数の連続するプライマリ同期チャネルシンボルを送信できる。
【００５２】
図７は、本発明の一実施形態による受信機ビームフォーミングによるプライマリ同期チャネル検出のための方法を示す図である。前記図７に示す受信機ビームフォーミングによる検出方法は一例にすぎない。本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態も使用され得る。受信機ビーム選択（及び同期化、セルＩＤ検出）のための受信機アルゴリズム７００は以下のとおりである。
【００５３】
ステップ７０１で、受信機は、プライマリ同期チャネル検出のためのしきい値を決定する。例えば、しきい値は受信された信号強度に基づいて決定されることができる。
【００５４】
ステップ７０３で、計数器Ｋは０に設定されている。計数器Ｋは受信機ビームの数を示す。ステップ７０５で、受信機は受信機ビーム#Ｋに転換する。以降、ステップ７０７で、受信機は受信機ビーム#Ｋのためのプライマリ同期チャネル検出を行う。
【００５５】
ステップ７０９で、プライマリ同期チャネル検出指標（ｍｅｔｒｉｃ）は、プライマリ同期チャネル検出しきい値と比較される。プライマリ同期チャネル検出指標がプライマリ同期チャネル検出しきい値より大きい場合、方法はブロック７１３へ移動する。代わりに、プライマリ同期チャネル検出指標がプライマリ同期チャネル検出しきい値より低い場合、方法はブロック７１１へ移動し、Ｋは１だけ増加する。以降、動作はブロック７０５に戻る。
【００５６】
前記ステップ７０５に戻り、受信機は受信機ビーム#１に転換し、受信機ビーム#１のためのプライマリ同期チャネル検出を行う。受信機ビームの転換には若干の時間がかかり、したがって互いに異なる受信機ビームのために受信された信号の間にはギャップ（前記図６Ａ、前記図６Ｂで符号６０４で表示される）が生成され得ることを明らかにしておく。プライマリ同期チャネル検出指標がプライマリ同期チャネル検出しきい値より大きい時まで、前記ステップ７０５乃至前記ステップ７１１は付加的な受信機ビーム（例えば、前記図６Ａ、前記図６ＢにおけるＲｘビーム#２、Ｒｘビーム#３）のために繰り返される。
【００５７】
前記ステップ７０９に戻り、プライマリ同期チャネル検出指標がプライマリ同期チャネル検出しきい値より大きい場合、受信機は、ステップ７１３に示すように、プライマリ同期チャネルを検出した。一部の実施形態で、宣言（ｄｅｃｌａｒａｔｉｏｎ）の前に、受信機はプライマリ同期チャネル検出エラー警告の確率を減らすために二重の確認を行うことができる。例えば、（なるべく周波数同期化以降）、受信機は相関ピークが実際に有効なプライマリ同期チャネルシーケンスに対応するか否かを検出できる。
【００５８】
ステップ７１５で、相互相関の位相に基づいて、受信機は１２８個のサンプルにわたって位相回転を推定して周波数オフセットを類推できる。以降、受信機は周波数オフセットを補償し、周波数同期化を達成できる。また、シーケンスは、周波数同期化の他の方法が使用され得るように適切に選択されることができる。
【００５９】
ステップ７１７で、補償された周波数オフセットによって、受信機はプライマリ同期チャネル内で搬送されたシーケンスの検出を試みることができる。プライマリ同期チャネルシーケンスがセルＩＤ情報（例えば、Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−１）にマッピングされると、それによってセルＩＤ情報が検出され得る。
【００６０】
前記図７は、プライマリ同期チャネル検出のための方法７００の一例を示すが、前記図７に対して様々な変更があり得る。例えば、前記図７の様々なブロックは重なったり、同時に発生したり、互いに異なる順序で発生したり、又は数回発生したりすることができる。別の例として、プライマリ同期チャネル検出しきい値に対してそれぞれのＲｘビームのプライマリ同期チャネル検出指標を比較する代わりに、受信機は、プライマリ同期チャネル検出段階が全ての４つのビームに対して完了し、その後、４つの受信機ビームの中からプライマリ同期チャネル検出しきい値と比較して最も高いプライマリ同期チャネル検出指標を選択するまで待機できる。受信機は、複数の受信機から受信された信号を組み合わせるか、又はプライマリ同期チャネル検出指標を組み合わせて検出性能を改善できる。受信機は、周波数同期化、セルＩＤ検出、及び受信機ビームフォーミングのすべてを１つの動作で試みることができるので、受信機は、検出をさらに最適化してこのような情報ピースを共同で検出できる。また、プライマリ同期チャネルシーケンスは慎重に選択され、プライマリ同期チャネル検出性能を改善するためのこのような最適化方式を容易にできる。
【００６１】
さらに、前記図６Ａ、前記図６Ｂ、前記図７に示す実施形態で、受信機は４つの受信機ビームの中から選好受信機ビームを選択するが、受信機はそれより多いまたは少ない数の受信機ビームの中から選好受信機ビームを選択できる。ベースシーケンスの繰り返しから生成された５個の連続するプライマリ同期チャネルシンボルを送信することによって、５個のプライマリ同期チャネルシンボルの期間内に、全体のベースシーケンス（又は前記ベースシーケンスの循環シフトされたバージョン）は受信機ビーム転換タイミングにかかわらず、４つの受信機ビームのそれぞれのために受信されることができることを明らかにしておく。勿論、（前記図６Ａ、前記図６Ｂで受信機ビームの間のギャップとして示された）受信機ビーム転換時間は長すぎる必要はない。前記図６Ａ、前記図６Ｂに示す実施形態で、受信機ビーム転換時間は、５個のプライマリ同期チャネルシンボルの期間内に全体のベースシーケンス（又は前記ベースシーケンスの循環シフトされたバージョン）が受信機ビーム転換タイミングにかかわらず４つの受信機ビームのそれぞれのために受信されることができることを保証するために、５×３２／３≒５３サンプルだけ長い場合がある。
【００６２】
受信機ビーム選択の後、受信機は、フィードバックチャネルを介して選好受信機ビームを送信機に報告できる。フィードバックチャネルは、ランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｅａｍｂｌｅ）、ランダムアクセス報告又はチャネル状態情報フィードバック報告であり得る。
【００６３】
また、本発明の実施形態は、送信機ビームフォーミングもサポートする。一実施形態で、送信機は、プライマリ同期チャネルシンボルからなる第１集合を送信するために第１送信機ビームを使用し、プライマリ同期チャネルシンボルからなる第２集合を送信するために第２送信機ビームを使用する。第１集合のプライマリ同期チャネルシンボル及び第２集合のプライマリ同期チャネルシンボルは、同じスロット内に又は互いに異なるスロット内にあり得る。
【００６４】
他の実施形態で、送信機は、第１スロット内で第１集合のプライマリ同期チャネルシンボルを送信するために第１送信機ビームを使用し、第２スロット内で第２集合のプライマリ同期チャネルシンボルを送信するために第２送信機ビームを使用する。例えば、送信機は、１フレームの５個のサブフレームのそれぞれの中でプライマリ同期チャネルシンボルのために互いに異なる送信機ビームを使用する。送信機ビームＩＤからサブフレームＩＤにマッピングすることは決定論的に行われるか、またはセルＩＤから類推され得る。そのようにすることによって、受信機は、サブフレームタイミングに基づく送信機ビームＩＤを識別できる。
【００６５】
一実施形態で、送信機は、第１集合のプライマリ同期チャネルシンボル内で第１プライマリ同期チャネルシーケンスを送信することができ、第２集合のプライマリ同期チャネルシンボル内で第２プライマリ同期チャネルシーケンスを送信できる。第１プライマリ同期チャネルシーケンスは、第１送信機ビームにマッピングされることができ、第２プライマリ同期チャネルシーケンスは、第２送信機ビームにマッピングされ得る。これは受信機がどの送信機ビームを受信しているかを検出することを助けることができる。
【００６６】
送信機ビーム選択の後、受信機は、フィードバックチャネルを介して選好送信機ビームを送信機に報告できる。フィードバックチャネルは、ランダムアクセスプリアンブル、ランダムアクセス報告、又はチャネル状態情報フィードバック報告であり得る。
【００６７】
プライマリ同期チャネル検出の後、受信機は周波数同期化を獲得することができ、特定のレベルの送信機及び受信機ビームフォーミングを達成することができ、プライマリ同期チャネル内に搬送されたセルＩＤ情報を検出できる。プライマリ同期チャネルシンボルとセコンダリー同期チャネルシンボルとの間にギャップ（例えば、処理ギャップ５０８））が導入され、受信機がプライマリ同期チャネル検出を処理してセコンダリー同期チャネル検出のための選好受信機ビームに転換するための時間を許容することができる。
【００６８】
送信機ビームフォーミングが使用されると、プライマリ同期チャネルシンボルのための同じ送信機ビームは同じスロット内のセコンダリー同期チャネルシンボルのために使用され得る。代わりの実施形態で、同じサブフレーム内のプライマリ同期チャネルシンボル及びセコンダリー同期チャネルシンボルは、互いに異なるが相次ぐスロット内に位置し得る。その実施形態で、プライマリ同期チャネルシンボルのための同じ送信機ビームは同じサブフレーム内のセコンダリー同期チャネルシンボルのために使用され得る。
【００６９】
受信機ビームフォーミングが使用されると、プライマリ同期チャネル検出ステージで得られた選好受信機ビームは、セコンダリー同期チャネル検出のために使用されなければならない。送信機ビームフォーミングと受信機ビームフォーミングのうちいずれか１つ、又は両方はセコンダリー同期チャネル及びブロードキャスト制御チャネル検出の信号品質及び性能を顕著に改善できる。
【００７０】
セコンダリー同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ、セコンダリー同期チャネル）は、一部のセルＩＤ情報（Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−２）を搬送する。また、セコンダリー同期チャネルは、周波数同期化をより精巧にし、ＣＰ構成を検出し、ＯＦＤＭ／ＳＣシンボルタイミング、スロットタイミング及びサブフレームタイミングを検出するために使用され得る。
【００７１】
セコンダリー同期チャネルは、（図４に示すような）２つのセコンダリー同期チャネルシンボルで構成される。一実施形態で、セコンダリー同期チャネルシーケンスの長さは２５６個のサンプルである。短いＣＰ構成のために、ＣＰ長さは３２個のサンプルである。長いＣＰ構成のために、ＣＰ長さは６４個のサンプルである。２つのセコンダリー同期チャネルシンボルは同じセコンダリー同期チャネルシーケンスを繰り返すことができる。これはＯＦＤＭ／ＳＣシンボルタイミング、スロットタイミング及びサブフレームタイミングを検出するための簡単な方法（例えば、スライディング相関器）を許容する。また、ＣＰ区間（ＣＰ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）は２つの互いに異なるＣＰ構成仮設とピーク相互相関値とを比較することによって検出されることもできる。
【００７２】
例えば、図８は、本発明によるセコンダリー同期チャネルシンボルを使用するＣＰ構成及びシンボルタイミング検出を示す図である。スライディング相関器は２つの２５６−サンプルシーケンスの内積（ｉｎｎｅｒ  ｐｒｏｄｕｃｔ）を計算し、前記サンプルシーケンスは、シンボル長さ＋短いＣＰ（２５６サンプル+３２サンプル＝２８８サンプル）又はシンボル長さ＋長いＣＰ（２５６サンプル+６４サンプル＝３２０サンプル）と均等な遅延（ｄｅｌａｙ）によって分離される。前記図８の（ａ）及び（ｂ）でセコンダリー同期チャネルは図６Ａに示した短いＣＰを含む。前記図８の（ｃ）及び（ｄ）でセコンダリー同期チャネルは図６Ｂに示した長いＣＰを含む。
【００７３】
前記図８の（ａ）及び（ｃ）は、シンボル長さ＋短いＣＰと均等な遅延を含むスライディングウィンドウ（ｓｌｉｄｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗ）を示す一方、前記図８の（ｂ）及び（ｄ）は、シンボル長さ＋長いＣＰと均等な遅延を含むスライディングウィンドウを示す。セコンダリー同期チャネルが存在し、遅延がＣＰ構成とマッチング（ｍａｔｃｈｉｎｇ）される場合、ピークが検出される。例えば、前記図８の（ａ）で、シンボル長さ＋短いＣＰと均等な遅延が短いＣＰを含むセコンダリー同期チャネルとマッチングされるため、ピークが検出される。同様に、前記図８の（ｄ）で、シンボル長さ＋長いＣＰと均等な遅延が長いＣＰを含むセコンダリー同期チャネルにマッチングされるため、ピークが検出される。逆に、前記図８の（ｂ）及び（ｃ）で遅延はＣＰ構成とマッチングされないので（すなわち、長いＣＰ／短いＣＰ又は短いＣＰ／長いＣＰ）どのピークも検出されない。
【００７４】
ピーク検出に基づいて、ＣＰ構成及びシンボルタイミングが検出され得る。セコンダリー同期チャネルシンボルの位置が固定されているので（例えば、全てのサブフレームで第１スロットの特定のシンボルで）、スロットタイミング及びサブフレームタイミングも類推され得る。
【００７５】
プライマリ同期チャネルシンボルを使用して周波数同期化の後、残りの周波数オフセットはセコンダリー同期チャネル検出の間に推定されることができる。例えば、残りの周波数オフセットは、第１セコンダリー同期チャネルシンボルと第２セコンダリー同期チャネルシンボルとの間の位相回転を介して推定され、したがって、補償されることができる。
【００７６】
セルＩＤ情報の一部（Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−２）は、セコンダリー同期チャネルシーケンス内でエンコードされ得る。セコンダリー同期チャネルシンボルを検出した後、受信機はセコンダリー同期チャネルシーケンスＩＤを検出し、したがって、Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−２を決定することができ、これはセコンダリー同期チャネルシンボル上で搬送される。基地局のセルＩＤ（Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ）は、後にプライマリ同期チャネル内でエンコードされたセルＩＤ情報（Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−１）及びセコンダリー同期チャネル内でエンコードされたセルＩＤ情報（Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−２）から類推され得る。隣接セルの間でセコンダリー同期チャネルの衝突を軽減させるために、セルのためのセコンダリー同期チャネルシーケンスの選択は、Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−１及びＮｃｅｌｌ−ＩＤ−２の両方に依存できる。
【００７７】
特定の実施形態によれば、プライマリ同期チャネル及びセコンダリー同期チャネル検出の後、受信機はブロードキャスト制御チャネル検出を試みる。図５に示す一実施形態で、ブロードキャスト制御チャネルはセコンダリー同期チャネルシンボルの直後に送信される。
【００７８】
送信機ビームフォーミングが使用されると、プライマリ同期チャネル及びセコンダリー同期チャネルシンボルを送信するために使用されるものと同じ送信機ビーム（ら）は前記プライマリ同期チャネル及びセコンダリー同期チャネルシンボルの直後に続くブロードキャスト制御チャネルを送信するために使用され得る。図５に示す実施形態で、同じ送信機ビームは、同じスロット内のプライマリ同期チャネル、セコンダリー同期チャネル、ブロードキャスト制御チャネルを送信するために使用される。
【００７９】
受信機ビームフォーミングが使用されると、プライマリ同期チャネル検出ステージの間得られた選好受信機ビームは、そのようなプライマリ同期チャネルシンボルの直後に続くブロードキャスト制御チャネルを受信するために使用され得る。図５に示す実施形態で、プライマリ同期チャネル検出ステージの間得られた選好受信機ビームはプライマリ同期チャネルシンボルと同じスロット内で送信されたブロードキャスト制御チャネルを受信するために使用され得る。受信機ビームフォーミングでも、セコンダリー同期チャネル検出のために使用された同じ受信機ビームは、そのようなセコンダリー同期チャネルシンボルの直後に続くブロードキャスト制御チャネルを受信するために使用され得る。図５に示す実施形態で、セコンダリー同期チャネルのために使用された同じ受信機ビームは、セコンダリー同期チャネルと同じスロット内で送信されたブロードキャスト制御チャネルを受信するために使用され得る。そうすることによって、セコンダリー同期チャネルシンボルは、ブロードキャスト制御チャネルのための参照信号として使用されることができ、ブロードキャスト制御チャネルの同期式検出（ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）が可能になる。
【００８０】
図９は、本発明の一実施形態によって、ブロードキャスト制御チャネルを使用してサブフレームＩＤ及び送信機ビームＩＤ検出の一例を示す図である。図９に示すブロードキャスト制御チャネルを使用するサブフレームＩＤ及び送信機ビームＩＤ検出の実施形態は一例にすぎない。本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態も使用され得る。
【００８１】
図９に示すように、同じブロードキャスト制御チャネルメッセージは、符号９０１乃至９０５で示されたように、１フレームのそれぞれのサブフレーム内で送信される。しかし、同じブロードキャスト制御チャネルメッセージのエンコードは同じフレームの互いに異なるサブフレームで互いに異なる場合がある。その結果、サブフレームＩＤは暗示的に検出され得る。一実施形態で、セル−特定スクランブリング（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ）はＴＢＣＣ（Ｔａｉｌ  Ｂｉｔｉｎｇ  Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｄｅ）エンコーダの後、レートマッチング部（ｒａｔｅ  ｍａｔｃｈｅｒ）の後、変調器の後に又はリソースマッパの後にブロードキャスト制御チャネル信号に適用されて前記ブロードキャスト制御チャネル信号をランダム化できる。図９で、セル−特定スクランブリングは変調器の後に適用される。受信機は、プライマリ同期チャネル及びセコンダリー同期チャネルからセルＩＤを検出できるので、セルＩＤが正確に検出されると、受信機は、ブロードキャスト制御チャネル信号を正確にデスクランブリングできる。
【００８２】
サブフレーム内のブロードキャスト制御チャネル送信のために、ブロードキャスト制御チャネルのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）エンコーダ出力は、ＴＢＣＣエンコードの前にサブフレームＩＤに応じて循環的にシフトされ得る（ｓｈｉｆｔｅｄ）。これに相応して、受信機でＴＢＣＣデコードの後、受信機は、デコードされたメッセージの循環的にシフトされた互いに異なるバージョンでＣＲＣデコードを試みることによってサブフレームＩＤ（すなわち、フレームタイミング）を検出できる。一実施形態で、正確なサブフレームＩＤ仮設のみが正確なＣＲＣチェックにつながる。したがって、サブフレームＩＤ（すなわち、フレームタイミング）は暗示的にシグナリングされ（ｓｉｇｎａｌｅｄ）、ブロードキャスト制御チャネルオーバーヘッドを減少させる。さらに、フレーム内でブロードキャスト制御チャネルペイロードを同一に維持することによって、受信されたブロードキャスト制御チャネルシンボルは同じフレーム内の多重のサブフレームにわたって組み合わせられることができ、これにより、ブロードキャスト制御チャネル検出性能が向上する。
【００８３】
また、マッピングがサブフレームＩＤ及び送信機ビームＩＤの間で構築されると、サブフレームＩＤが検出された後、送信機ビームＩＤも検出され得る。そうすることによって、送信機ビームＩＤは暗示的にシグナリングされ、ブロードキャスト制御チャネルオーバーヘッドを減少させる。さらに、フレーム内でブロードキャスト制御チャネルペイロードを同一に維持することによって、受信されたブロードキャスト制御チャネルシンボルは同じフレーム内で多重のサブフレームにわたって組み合わせられることができ、ブロードキャスト制御チャネル検出性能が向上する。
【００８４】
代わりに、互いに異なるサブフレームでブロードキャスト制御チャネル送信は互いに異なるシーケンスによってスクランブリングされることができ、前記互いに異なるシーケンスは互いに異なる初期化値を有する、または同じシーケンスの互いに異なる領域を有する同じシーケンス発生器によって発生し得る。受信機は、互いに異なるスクランブリングシーケンスを仮定してブロードキャスト制御チャネル送信のデコードを試み、前記デコード結果にＣＲＣチェックを行うことによってサブフレームＩＤを検出できる。
【００８５】
同様に、互いに異なる送信機ビームを使用するブロードキャスト制御チャネル送信は、互いに異なるシーケンスによってスクランブリングされることができ、前記互いに異なるシーケンスは互いに異なる初期化値を有する、または同じシーケンスの互いに異なる領域を有する同じシーケンス発生器によって発生し得る。受信機は、互いに異なるスクランブリングシーケンスを仮定してブロードキャスト制御チャネル送信のデコードを試み、デコード結果にＣＲＣチェックを行うことによって送信機ビームＩＤを検出できる。
【００８６】
図１０は、本発明の実施形態によって５Ｇシステムで同期化信号及びシステム情報を送信するための他のフォーマットを示す図である。図１０は、図５に示すフォーマットと類似または同じ数の特徴を有する。ここではこのような特徴の詳細な説明は繰り返さない。
【００８７】
図１０に示すように、ＯＦＤＭ／ＳＣシンボルの数は同期化信号及びシステム情報ブロードキャストのために使用される。例えば、（符号１００２乃至１００８で示されたリソースセットのような）プライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセットはプライマリ同期チャネルのための１個のシンボル（ＮＰＳＣ＝１）、セコンダリー同期チャネルのための１個のシンボル（ＮＳＳＣ＝１）及びブロードキャスト制御チャネルのための１個のシンボル（ＮＢＣＨ＝１）を含む。それぞれのシンボル内で、特定の帯域幅（例えば、図１０に示した２１６個の副搬送波）は前記チャネルによって使用される。一部の実施形態で、このようなシンボルは連続的であるが、一部のシンボルは、設計考慮によって１つ以上の他のシンボルによって分離され得る（例えば、他の制御チャネル又は信号との衝突を避けるため）。また、例示的な目的で、図１０で、それぞれのプライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセット１００２乃至１００８内にあるシンボルは同じスロット内にあるが、シンボルは２つの隣接するスロットを占有することもできる。プライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセットの他の構成及びＮＰＳＣ、ＮＳＳＣ、ＮＢＣＨの他の値も可能である。
【００８８】
送信機は、スロット内の多重プライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセットを使用して同期化信号及びシステム情報を伝達できる。例えば、前記図７で、スロット内の４個のプライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルセット１００２乃至１００８が図示されている。プライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセット１００２乃至１００８は、好ましくは連続的であるが、前記リソースセットは設計考慮によって１つ以上のシンボルによって分離され得る（例えば、他のチャネル又は信号との衝突を避けるため）。プライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセット１００２乃至１００８は、互いに異なるＯＦＤＭ／ＳＣシンボルに位置し得るが、プライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセット１００２乃至１００８は、同じＯＦＤＭ／ＳＣシンボル内に互いに異なる周波数で位置し得る。
【００８９】
一部の実施形態で、送信機は、互いに異なるプライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセットで互いに異なる送信機ビームフォーミングを適用できる。一実施形態で、同じ送信機ビームフォーミングは、好ましくはプライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセット内に適用される。
【００９０】
図１０に示すフォーマットで、１２個のシンボルはスロット内の（１２５μs）４個のプライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセットの送信のために使用される。送信機が各サブフレームごとに（１ｍｓ）４個のプライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセットの送信を繰り返すと、小さな帯域幅を有するシステム（図１０に示すように２１６個の副搬送波と均等である）のために（図４に示すフレーム構造のような）スロットあたり３０個のシンボルを含むフレーム構造を仮定した状態で、同期化及びシステム情報ブロードキャストのオーバーヘッドは約１２／３０×８）＝５％である。
【００９１】
図１０に示すフォーマットは、受信機が１サブフレーム内で（１ｍｓ）同期化及びシステム情報を獲得するように許容する。
【００９２】
また、受信機は、同期化及びシステム情報の獲得で受信機ビームフォーミングを適用できる。好ましくは、互いに異なる受信機ビームフォーミングはプライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルが送信された互いに異なるスロット内に適用されることができる一方、同じ受信機ビームフォーミングは同じスロット内のプライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルのために使用される。そうすることによって、プライマリ同期チャネル／ＳＳＣは一旦検出されると、同じリソースセット又はスロット内でブロードキャスト制御チャネルの受信を容易にするために使用され得る。
【００９３】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明の実施形態によるプライマリ同期チャネル、セコンダリー同期チャネル及びブロードキャスト制御チャネルの一例を示す図である。前記図１１Ａは、短いＣＰを含むフレーム構造を示す一方、図１１Ｂは、長いＣＰを含むフレーム構造を示す。時間領域の繰り返し構造はプライマリ同期チャネルシンボル内に導入される。プライマリ同期チャネルシンボルはＯＦＤＭシンボルの構造を示すので、このような時間領域の繰り返し構造は、周波数領域で全ての他の副搬送波をヌルアウト（ｎｕｌｌ  ｏｕｔ）することで均等に得られることができる。前記図１１Ａ及び前記図１１Ｂに示す例示で、２５６−ポイントＩＦＦＴはＯＦＤＭシンボルを生成するために使用されると仮定すると、時間領域内のプライマリ同期チャネルシーケンス長さは１２８で、１回の繰り返しでＯＦＤＭシンボルの２５６個のサンプルを得る。ＤＣ副搬送波を含み偶数の副搬送波がヌルアウトされると、２つの繰り返しの間に一定の位相オフセット（１８０度）が導入され得ることを明らかにしておく。プライマリ同期チャネルは、セルＩＤ情報（例えば、Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−１）の領域を搬送するために使用されることもできる。例えば、互いに異なるプライマリ同期チャネルシーケンスは、Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−１の互いに異なる値のために使用され得る。好ましくは、プライマリ同期チャネルシーケンスは、誤った検出を最小化するために低い自己相関及び相互相関のような良好な特性を持たなければならない。
【００９４】
受信機は、プライマリ同期チャネルシンボルを検出するために１つのスライディング相関器又は複数のスライディング相関器（例えば、それぞれのプライマリ同期チャネルシーケンスのために１つの相関器）を使用することができる。送信機と受信機との間の周波数オフセットは、同じプライマリ同期チャネルシンボル内の２回の時間領域の繰り返しの間に位相回転から検出されることができ、したがって、補償されることができる。また、受信機は、前記図８に説明されたものに類似した方法を使用してＣＰ構成を検出できる。
【００９５】
プライマリ同期チャネルの成功した検出に対して、受信機は、周波数同期化、ＣＰ構成、ＯＦＤＭ／ＳＣシンボルタイミング及びセルＩＤ情報の領域、例えば、Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−１を獲得できなければならない。セコンダリー同期チャネルはセルＩＤ情報の他の領域、例えば、Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−２を搬送できる。
【００９６】
送信機ビームフォーミングが使用されると、プライマリ同期チャネルのための同じ送信機ビームフォーミングは同じプライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセット内でセコンダリー同期チャネル送信のために使用されなければならない。同様に、受信機ビームフォーミングが使用されると、プライマリ同期チャネルのための同じ受信機ビームフォーミングは同じプライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルリソースセット内でセコンダリー同期チャネルの受信のために使用されなければならない。
【００９７】
セコンダリー同期チャネルの成功した検出に対して、受信機は、セルＩＤを獲得できなければならない。換言すれば、受信機はプライマリ同期チャネル内に搬送されたセルＩＤ情報の領域（Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−１）及びセコンダリー同期チャネル内に搬送されたセルＩＤ情報の領域（Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−２）に基づいてセルＩＤを固有の方式で決定できなければならない。Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ＝Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−１×Ｋ+Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−２又はＮｃｅｌｌ−ＩＤ＝Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−２×Ｌ+Ｎｃｅｌｌ−ＩＤ−１のような単純な関係式が使用されることができ、この時、Ｋ及びＬは、システム内のセルＩＤの数に依存する常数である。
【００９８】
セル−特定スクランブリングは、付加的にブロードキャスト制御チャネル信号に適用され、隣接セルの間で前記ブロードキャスト制御チャネル信号をランダム化できる。受信機は、プライマリ同期チャネル及びセコンダリー同期チャネルからセルＩＤを検出できるので、セルＩＤが正確に検出されると、受信機は、ブロードキャスト制御チャネル信号を正確にデスクランブリングできる。
【００９９】
ＢＣＨは、送信機アンテナアレイ構成、送信機ビームフォーミング構成、システム帯域幅構成及びそれに類似したもののようなシステム情報を搬送できる。付加的に、ブロードキャスト制御チャネル送信は、サブフレームタイミング（例えば、サブフレームＩＤ）、フレームタイミング（例えば、フレームＩＤ）、及び現在のブロードキャスト制御チャネル送信のための送信機ビームフォーミングに関する情報（例えば、送信機ビームＩＤ）も搬送できる。サブフレームＩＤ、フレームＩＤ又は送信機ビームＩＤは、ブロードキャスト制御チャネルメッセージから明示的にシグナリングされ得る。
【０１００】
他の実施形態で、サブフレームＩＤ、フレームＩＤ又は送信機ビームＩＤは、ＣＲＣマスク又はＣＲＣエンコードされたメッセージの循環シフト（ｃｙｃｌｉｃ  ｓｈｉｆｔ）を使用して暗示的にシグナリングされ得る。そのような暗示的シグナリングの一例は図１２に図示されている。前記図１２で、ブロードキャスト制御チャネル（プライマリ同期チャネル及びセコンダリー同期チャネルとともに）は全てのサブフレームの第１スロット内で送信機ビーム（０、１、２、３）を使用して送信される。
【０１０１】
受信機は、１つ以上の送信機ビームからブロードキャスト制御チャネルを受信することができる。受信機がブロードキャスト制御チャネル送信に使用される送信機ビームを区別するようにするために、送信機は、前記図１２で符号１２０２で示されたように、それぞれの送信機ビームＩＤのために互いに異なるＣＲＣマスクを提供できる。以降、受信機はＣＲＣチェックを行ってＣＲＣチェックサム（ｃｈｅｃｋｓｕｍ）を全ての可能な送信機ビームＩＤのＣＲＣマスクと比較することによって送信機ビームＩＤを検出できる。
【０１０２】
また、スロットタイミング（すなわち、スロット境界）はブロードキャスト制御チャネル送信のために使用されたＯＦＤＭシンボルとＣＲＣマスク（又は送信機ビームＩＤ）との間にマッピングを構築することによって検出され得る。例えば、図１０に示すように、送信機はシンボル１８−２０内で送信機ビーム#０を使用することがすることができ、シンボル２１−２３内で送信機ビーム#１を使用することがすることができ、シンボル２４−２６内で送信機ビーム#２を使用することがすることができ、シンボル２７−２９内で送信機ビーム#３を使用することができる。シンボル２０内のブロードキャスト制御チャネル送信は、第１ＣＲＣマスクによってマスキングされたＣＲＣを含み、シンボル２３内のブロードキャスト制御チャネル送信は、第２ＣＲＣマスクによってマスキングされたＣＲＣを含み、シンボル２６内のブロードキャスト制御チャネル送信は、第３ＣＲＣマスクによってマスキングされたＣＲＣを含み、シンボル２９内のブロードキャスト制御チャネル送信は、第４ＣＲＣマスクによってマスキングされたＣＲＣを含む。プライマリ同期チャネル／セコンダリー同期チャネル／ブロードキャスト制御チャネルがサブフレームの第１スロット内でのみ送信されると仮定すると、サブフレームタイミング（すなわち、サブフレーム境界）はスロットタイミングから決定されることができる。
【０１０３】
ＣＲＣチェックを行ってＣＲＣマスク値を検出することによって、受信機は、受信機が正確に受信できるブロードキャスト制御チャネル送信のシンボルＩＤを前記シンボル内で識別され得る。したがって、受信機はシンボルＩＤからスロットタイミング（すなわち、スロット境界）を決定できる。同様に、受信機が正確に受信できるブロードキャスト制御チャネル送信の送信機ビームＩＤは、また、送信機ビームＩＤとＣＲＣマスクとの間のマッピングによって識別できる。一部の実施形態で、受信機は、複数のＯＦＤＭシンボル内で複数の送信機ビームからブロードキャスト制御チャネル送信を正確に検出できる。そのような実施形態で、スロットタイミング及び送信機ビームＩＤも識別され得る。
【０１０４】
他の実施形態で、送信機は、送信機ビームＩＤに応じてＣＲＣエンコードされたブロードキャスト制御チャネルメッセージを循環的にシフトさせることができる。そのような実施形態で、受信機は、循環シフト値の複数の仮設でＣＲＣチェックを行うことによって送信機ビームＩＤを検出できる。さらに、受信機は、ブロードキャスト制御チャネル検出の信頼性を改善するために（なるべく複数のＯＦＤＭシンボル内の）複数の送信機ビームからブロードキャスト制御チャネルの受信された変調シンボルを組み合わせることができる。同じメッセージを有する受信されたシンボルを互いに異なる循環シフトと效果的に組み合わせる段階はＲＥＦ  ８にて詳しく説明されている。
【０１０５】
受信機がフレームタイミング（すなわち、フレーム境界）を検出するようにするために、送信機は、ブロードキャスト制御チャネル送信でサブフレームＩＤ情報を暗示的に含むことができる。受信機は、スロットタイミング（スロット境界）、サブフレームタイミング（サブフレーム境界）又は現在のブロードキャスト制御チャネル送信のサブフレームＩＤに基づいてフレームタイミング（フレーム境界）を類推できる。前記図１２に示す実施形態で、送信機は符号１２０４で示されたように、サブフレームＩＤに応じてＣＲＣエンコードされたブロードキャスト制御チャネルメッセージを循環的にシフトさせる。受信機は、複数のサブフレームＩＤ仮設でＣＲＣチェックを行ってサブフレームＩＤを検出できる。さらに、受信機は、ブロードキャスト制御チャネル検出の信頼性を改善するために同じフレーム内で多重サブフレームからブロードキャスト制御チャネルの受信された変調シンボルを組み合わせることができる。
【０１０６】
他の実施形態で、送信機は、それぞれのサブフレームＩＤのために互いに異なるＣＲＣマスクを適用できる。そのような実施形態で、受信機は、ＣＲＣチェックを行って、ＣＲＣチェックサムを全ての可能なサブフレームＩＤのＣＲＣマスクと比較することによってサブフレームＩＤを検出できる。
【０１０７】
上記説明したように、ブロードキャスト制御チャネルの成功した検出に対して、受信機はスロットタイミング（スロット境界）、サブフレームタイミング（サブフレーム境界）、及びフレームタイミング（フレーム境界）を決定できる。フレームＩＤ情報がブロードキャスト制御チャネル内で搬送されると、また、受信機は、フレームＩＤを決定できる。さらに、受信機は、選好送信機ビームＩＤ（又は送信機ビームＩＤ）を決定することができる。
【０１０８】
以降、受信機は、セルＩＤ、前記セルの信号品質指標、前記セルの選好送信機ビームＩＤ、及び前記セルと通信する選好受信機ビームＩＤのような情報を送信機又はネットワークにフィードバックできる。フィードバックは、ランダムアクセスチャネル、ランダムアクセス報告、ハンドオーバ要求又は報告、又は測定値報告のような様々なフィードバックチャネルで搬送され得る。
【０１０９】
本発明は、一実施形態とともに説明されたが、当該分野における通常の知識を有する者に様々な変更及び変形が提案され得る。本発明は、添付された請求項内に属するそのような変更及び変形を含むことを意図する。
【符号の説明】
【０１１０】
１００  無線通信ネットワーク
１０１−１０３  基地局
１１１−１１６  加入者局
１３０  インターネット
【図１】
2014520433.tif 000003
【図２】
2014520433.tif 000004
【図３】
2014520433.tif 000005
【図４】
2014520433.tif 000006
【図５】
2014520433.tif 000007
【図６Ａ】
2014520433.tif 000008
【図６Ｂ】
2014520433.tif 000009
【図７】
2014520433.tif 000010
【図８】
2014520433.tif 000011
【図９】
2014520433.tif 000012
【図１０】
2014520433.tif 000013
【図１１】
2014520433.tif 000014
【図１２】
2014520433.tif 000015
【国際調査報告】
2014520433.tif 000016
2014520433.tif 000017
2014520433.tif 000018