(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線基地局装置を具備するスケーラブル帯域幅システムがサポートする複数のサポート帯域幅のうち各無線基地局装置が使用する最大の前記サポート帯域幅である基地局帯域幅の中で、各無線端末装置の通信帯域幅を前記サポート帯域幅のうちから柔軟に割り当て可能な無線基地局装置であって、
前記基地局帯域幅を持つ帯域の、最小の前記サポート帯域幅を持つ所定帯域に配置されるフレーム同期系列のパターン又は配置パターンが、前記基地局帯域幅に応じて異なるフレームを構成するフレーム構成手段と、
前記フレームを送信するフレーム送信手段と、
を具備する無線基地局装置。
【請求項２】
前記フレーム構成手段は、前記基地局帯域幅が属するグループごとに独立のパターンのフレーム同期系列を配置したフレームを構成する請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項３】
前記フレーム構成手段は、系列基本パターンに前記基地局帯域幅が属するグループに応じた位相のズレが与えられたフレーム同期系列を配置したフレームを構成する請求項１記載の無線基地局装置。
【請求項４】
前記フレーム構成手段は、前記位相のズレの基準となる位相基準信号を、前記所定帯域内に配置したフレームを構成する請求項３記載の無線基地局装置。
【請求項５】
前記フレーム構成手段は、前記位相基準信号を、前記所定帯域内の互いに隣接しないサブキャリアに配置したフレームを構成する請求項４記載の無線基地局装置。
【請求項６】
前記フレーム構成手段は、前記所定帯域内の、第１のサブキャリアグループには系列基本パターンを持つフレーム同期系列を配置し、第２のサブキャリアグループには前記系列基本パターンに前記基地局帯域幅が属するグループに応じた位相のズレが与えられたフレーム同期系列を配置したフレームを構成する請求項１記載の無線基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スケーラブル帯域幅システムにおける無線基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式に代表されるマルチキャリア通信を行うにあたって、無線基地局装置（以下これを単に基地局と呼ぶ）がサポートする複数のサポート帯域幅のうち、自装置がカバーするセルで使用する最大のサポート帯域幅（以下、「セル帯域幅」と呼ぶことがある）の中で、各無線端末装置（以下これを単に端末と呼ぶ）が実際に通信を行う帯域幅を柔軟に割り当て可能とした無線通信システムが提案されている。このような無線通信システムを、スケーラブル帯域幅システムと呼ぶ（例えば非特許文献１参照）。スケーラブル帯域幅システムをサポートする３ＧＰＰ  ＬＴＥでは、上り/下り伝送におけるサポート帯域幅として、１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚおよび２０ＭＨｚの帯域幅が想定されている。
【０００３】
スケーラブル帯域幅システムでは、セル（基地局）の送信帯域幅が柔軟に変えられるため、端末はセルの送信帯域幅を知らずに初期セルサーチを行うことになる。
【０００４】
非特許文献２には、スケーラブル帯域幅システムにおける初期セルサーチ方法が開示されている。この初期セルサーチ方法では、図１に示すようにセルサーチに用いる同期チャネル（ＳＣＨ：Synchronization Channel）とセルの報知情報を伝送するブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）をスケーラブル最大帯域幅(２０ＭＨｚ)の中央部（中央の帯域）を用いて送信する。ここで、ＳＣＨは、Ｐｒｉｍａｒｙ  ＳＣＨ(Ｐ−ＳＣＨ)と、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ＳＣＨ(Ｓ−ＳＣＨ)とから構成されている。Ｐ−ＳＣＨは、サブフレームタイミング同定あるいはフレームタイミング同定用に用いるチャネルであり、Ｓ−ＳＣＨは、セルＩＤ(セルの固有情報)を同定するために用いるチャネルである。
【０００５】
これらＰ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨとは、従来技術（非特許文献２）では同一ＯＦＤＭシンボル内で周波数多重されている。図１には、周波数方向におけるＳＣＨのマッピング例が示されている。同図では、セルは、自身の帯域幅が５ＭＨｚ未満の場合には１．２５ＭＨｚのＳＣＨを伝送し、帯域幅が５ＭＨｚ以上の場合には５ＭＨｚのＳＣＨを伝送する。
【０００６】
このようにＳＣＨをマッピングすることにより、次の効果が得られる。すなわち、（１）セル帯域幅に関係なく、スケーラブル最大帯域幅(２０ＭＨｚ)の中央部を中心としてＳＣＨを配置するため、端末はキャリアサーチを行う時間が短くて済む。（２）端末が送受信可能な帯域幅に関わらず、ほぼ公平なエリアカバレッジが行え、かつ、セルサーチの高速化を行うことができる。（３）広帯域(５ＭＨｚ以上)で送受信可能な端末は５ＭＨｚのＳＣＨを受信できるため、周波数ダイバーシチ効果が得られる。
【非特許文献１】3GPP TR 25.913 v7.0.0 (2005-06) “Requirements for Evolved UTRA and UTRAN”
【非特許文献２】3GPP, R1-051308, NTT DoCoMo et al, “Text Proposal on Cell Search in Evolved UTRA”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のスケーラブル帯域幅システムにおいては、次のような問題がある。すなわち、図２に示すように５ＭＨｚの帯域幅で送受信可能な端末がＰ−ＳＣＨの相関
結果より１．２５ＭＨｚセルを５ＭＨｚセルとみなして検出してしまうと、Ｓ−ＳＣＨやＢＣＨの復号時に正しいセル情報を取り出すことができない。つまり、端末がセルのサービス帯域幅を正確に知らないとセルサーチ性能が劣化してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、セルサーチ性能を向上させる、スケーラブル帯域幅システムにおける無線基地局装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の無線基地局装置は、複数の無線基地局装置を具備するスケーラブル帯域幅システムがサポートする複数のサポート帯域幅のうち各無線基地局装置が使用する最大の前記サポート帯域幅である基地局帯域幅の中で、各無線端末装置の通信帯域幅を前記サポート帯域幅のうちから柔軟に割り当て可能な無線基地局装置であって、前記基地局帯域幅の帯域の、最小の前記サポート帯域幅を持つ所定帯域に配置されるフレーム同期系列のパターン又は配置パターンが、前記基地局帯域幅に応じて異なるフレームを構成するフレーム構成手段と、前記フレームを送信するフレーム送信手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、セルサーチ性能を向上させる、スケーラブル帯域幅システムにおける無線基地局装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【００１２】
（実施の形態１）
図３に、本実施の形態のスケーラブル帯域幅システムに用いられる無線基地局装置（以下、基地局と呼ぶ）の構成を示し、図４に、基地局１００と通信を行う無線端末装置（以下、端末と呼ぶ）の構成を示す。
【００１３】
先ず、図３に示す基地局１００の構成について説明する。同図に示すように基地局１００は、符号化部１１０と、変調部１２０と、スクランブリングコード生成部１３０と、スクランブル部１４０と、フレーム構成部１６０と、ＩＦＦＴ部１７０と、ＧＩ挿入部１８０と、無線送信部１９０とを有する。
【００１４】
符号化部１１０は、入力する送信信号に所定の符号化を施し、これにより得た符号化信号を変調部１２０に送出する。変調部１２０は、符号化信号に対して、所定の一次変調（一般的には、ＱｏＳや無線チャネル状態に応じた一次変調）を施し、これにより得た変調信号をスクランブル部１４０に送出する。
【００１５】
スクランブリングコード生成部１３０は、基地局１００に固有のスクランブリングコード番号に応じてスクランブリングコードを生成し、生成したスクランブリングコードをスクランブル部１４０に出力する。
【００１６】
スクランブル部１４０は、変調信号を１ＯＦＤＭシンボルを単位としてスクランブリングコードを乗算してスクランブルを行い、スクランブル後の信号をフレーム構成部１６０に送出する。
【００１７】
同期用チャネル生成部１５０は、自装置がカバーするセルにおけるセル帯域幅情報を入力し、このセル帯域幅情報に応じたパターン（セル帯域幅情報に応じて独立のパターン）のＰ−ＳＣＨを生成する。基地局１００は、「セル帯域幅」に応じてグループ（以下、「セル帯域幅グループ」と呼ぶことがある）に分けられており、セル帯域幅グループごとにパターンが異なるＰ−ＳＣＨが対応づけられている。同期用チャネル生成部１５０に入力されるセル帯域幅情報は、スケーラブル帯域幅システムにおいてサポートされるサポート帯域幅のうち、基地局１００のセル内で使用する最大のサポート帯域幅である「セル帯域幅」を示す情報である。また、同期用チャネル生成部１５０は、セルＩＤ(セルの固有情報)を同定するために用いるＳ−ＳＣＨを生成する。このＳ−ＳＣＨは、セル帯域幅グループに応じた長さを持っている。
【００１８】
フレーム構成部１６０は、同期用チャネル生成部１５０からのＰ−ＳＣＨを用いて、スケーラブル帯域幅システムにおいてサポートされる最大サポート帯域幅の少なくとも中央の、最小サポート帯域幅を持つ帯域（以下、「中央サポート帯域」と呼ぶことがある）に、セル帯域幅グループに応じて異なるＰ−ＳＣＨが、所定のシンボルに配置されたフレームを構成する。また、フレーム構成部１６０は、Ｐ−ＳＣＨが配置されたシンボル位置と一定の位置関係を有するシンボルにＳ−ＳＣＨを配置する。このＳ−ＳＣＨは、セル帯域幅グループに応じた帯域幅を持つ帯域内に配置される。フレーム構成部１６０は、図５に示すように、少なくとも１フレームのうちの１ＯＦＤＭシンボルにＳＣＨを配置し、ＳＣＨが配置されるシンボル以外には、スクランブル部１４０からのスクランブル後の信号を配置する。すなわち、ＳＣＨとスクランブル後の信号とは時間多重される。
【００１９】
フレーム構成部１６０の出力は、高速逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１７０によって周波数領域の信号から時間領域の信号に変換されたマルチキャリア信号が生成され、続くガードインターバル（ＧＩ）挿入部１８０によってガードインターバルが挿入され、無線送信部１９０によってディジタルアナログ変換処理や無線周波数へのアップコンバート処理等の所定の無線処理が施された後、アンテナから出力される。
【００２０】
次に、図４に示す端末２００の構成について説明する。同図に示すように端末２００は、受信制御部２０５と、無線受信部２１０と、シンボルタイミング検出部２１５と、ＧＩ除去部２２０と、ＦＦＴ処理部２２５と、同期チャネル相関部２３０と、同期チャネル系列レプリカ生成部２３５と、フレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０と、同期チャネル復号部２４５と、デスクランブリング部２５０と、復号部２５５と、ＣＲＣチェック部２６０とを有する。
【００２１】
受信制御部２０５は、端末２００の状態（初期セルサーチモード第１段階、第２段階、
第３段階あるいは通常受信モード等）に応じて、無線受信部２１０とＦＦＴ処理部２２５の出力先を制御する。
【００２２】
受信制御部２０５は、無線受信部２１０に対しては、端末２００が初期セルサーチモード第１段階の場合には、出力先としてシンボルタイミング検出部２１５を指定する出力先命令信号を生成して送出する。第１段階以外の場合には、出力先としてＧＩ除去部２２０を指定する出力先命令信号を生成して無線受信部２１０に送出する。また、初期セルサーチモード第１段階が終了してフレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０にてセル帯域幅を検出できた場合には、そのセル帯域幅情報を無線受信部２１０に送出する。
【００２３】
受信制御部２０５は、ＦＦＴ処理部２２５に対しては、端末２００が初期セルサーチモード第２段階の場合には、出力先として同期チャネル相関部２３０を指定する出力先命令信号を生成して送出する。初期セルサーチモード第３段階の場合には、出力先として同期チャネル復号部２４５を指定する出力先命令信号を生成してＦＦＴ処理部２２５に送出する。通常受信モードの場合には、出力先としてデスクランブリング部２５０を指定する出力先命令信号を生成してＦＦＴ処理部２２５に送出する。
【００２４】
無線受信部２１０は、受信信号に対して、無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等）を施す。初期セルサーチモード第１段階時には、上述の「中央サポート帯域」の受信信号に対して無線受信処理を施して、シンボルタイミング検出部２１５に出力する。
【００２５】
無線受信部２１０は、初期セルサーチ第１段階が終了すると、無線受信処理後の信号をＧＩ除去部２２０に出力する。無線受信部２１０は、受信制御部２０５からフレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０にて特定されるセル帯域幅グループ情報を受け取ると、このセル帯域幅グループが示す帯域幅で受信処理を行う。
【００２６】
シンボルタイミング検出部２１５は、無線受信処理後の信号を入力し、ＧＩ相関(自己相関法)又は時間レプリカ波形を用いた相互相関法によりシンボルタイミングを検出する。検出したシンボルタイミングは、ＧＩ除去部２２０および受信制御部２０５にされる。
【００２７】
ＧＩ除去部２２０は、無線受信処理後の信号を入力し、シンボルタイミング検出部２１５で検出されるシンボルタイミング(ＦＦＴウィンドウタイミング)に従ってＧＩを除去し、こうして得られるＧＩ除去後の信号をＦＦＴ処理部２２５に出力する。
【００２８】
ＦＦＴ処理部２２５は、ＧＩ除去後の受信信号を入力し、ＯＦＤＭシンボル単位でＦＦＴ処理を施す。ＦＦＴ処理部２２５は、ＦＦＴ処理後の受信信号を、セルサーチ第２段階では同期チャネル相関部２３０に出力し、セルサーチ第３段階では同期チャネル復号部２４５に出力し、セルサーチ終了後の通常受信モードではデスクランブリング部２５０に出力する。
【００２９】
同期チャネル相関部２３０は、ＦＦＴ処理後の受信信号の１フレーム中の全ＯＦＤＭシンボルに対して、「セル帯域幅グループ」と対応づけられているＰ−ＳＣＨパターンの全候補の各々を用いて相関演算を実施する。
【００３０】
同期チャネル系列レプリカ生成部２３５は、「セル帯域幅グループ」と対応づけられているＰ−ＳＣＨパターンの全候補を生成し、同期チャネル相関部２３０に出力する。
【００３１】
フレームタイミング/セル帯域幅判定部２４０は、同期チャネル相関部２３０から、「セル帯域幅グループ」と対応づけられているＰ−ＳＣＨパターンごとの、１フレーム中の全ＯＦＤＭシンボルに対する相関演算結果が入力される。フレームタイミング/セル帯域
幅判定部２４０は、入力された相関演算結果の中から最大相関値に対応するシンボルからサブフレームタイミングあるいはフレームタイミングを検出する。また、最大相関値に対応するＰ−ＳＣＨを特定し、そのＰ−ＳＣＨに対応するセル帯域幅グループを特定する。検出したサブフレームタイミングあるいはフレームタイミングおよびセル帯域幅グループは、受信制御部２０５および同期チャネル復号部２４５に送出される。
【００３２】
同期チャネル復号部２４５は、セルサーチ第３段階時においてＦＦＴ処理部２２５からＦＦＴ処理後の受信信号が入力される。同期チャネル復号部２４５は、Ｓ−ＳＣＨを復号する。同期チャネル復号部２４５は、フレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０にて検出されたサブフレームタイミングあるいはフレームタイミングおよびセル帯域幅グループからＳ−ＳＣＨの配置されたシンボル位置が分かるので、Ｓ−ＳＣＨを復号することができる。Ｓ−ＳＣＨは、上述のとおり、スクランブリングコード情報等のセルに関する情報を示す。
【００３３】
デスクランブリング部２５０は、通常受信モード時にＦＦＴ処理部２２５からＦＦＴ処理後の受信信号が入力される。デスクランブリング部２５０は、同期チャネル復号部２４５にて復号されたＳ−ＳＣＨと対応するスクランブリングコードを除去するために、ＦＦＴ処理後の受信信号をデスクランブルする。
【００３４】
復号部２５５は、デスクランブル後の受信信号に対して適切な誤り訂正復号を行い、ＣＲＣチェック部２６０に出力する。
【００３５】
ＣＲＣチェック部２６０は、入力信号のＣＲＣエラーチェックを行い、エラーがない場合には、初期セルサーチ完了と判定する。エラーがある場合には、第１段階からリトライできるように受信制御部２０５にＣＲＣエラーチェック結果を出力する。
【００３６】
次に、上記基地局１００および端末２００を有するスケーラブル帯域幅システムにおける動作について説明する。
【００３７】
スケーラブル帯域幅システムにおいては、上述のとおり、「セル帯域幅」として、１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚおよび２０ＭＨｚのいずれかの帯域幅をサポートする基地局１００が混在している。また、受信できる帯域幅が１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚおよび２０ＭＨｚのいずれかの端末２００が混在している。そして、基地局１００は、「セル帯域幅」に応じて「セル帯域幅グループ」に分けられている。ここでは、従来と同様に、セル帯域幅グループをセル帯域幅が５ＭＨｚ未満と５ＭＨｚ以上とで分けているケースについて説明する。
【００３８】
基地局１００においては、同期用チャネル生成部１５０でセル帯域幅情報に応じた長さを持ち、中央部（１．２５ＭＨｚ相当の長さを持つ）にセル帯域幅情報に応じたパターンを持つＳＣＨが生成される。
【００３９】
図６は、セル帯域幅グループとＳＣＨとの関係の説明に供する図である。同図に示すように、セル帯域幅が５ＭＨｚ未満の場合には１．２５ＭＨｚのＳＣＨが生成され、セル帯域幅が５ＭＨｚ以上の場合には５ＭＨｚのＳＣＨが生成される。この場合、同期用チャネル生成部１５０では、セル帯域幅が５ＭＨｚ未満の場合には中央部にａパターンを持つＳＣＨが生成され、５ＭＨｚ以上の場合には中央部にｂパターンを持つＳＣＨが生成される。
【００４０】
フレーム構成部１６０では、「中央サポート帯域」に、セル帯域幅グループに応じて異なるＰ−ＳＣＨが配置されたフレームが構成される。具体的には、セル帯域幅が５ＭＨｚ
未満の場合には、中央サポート帯域にａパターンを持つＳＣＨが配置され、５ＭＨｚ以上の場合には、中央サポート帯域にｂパターンを持つＳＣＨが配置される。図６の例では、帯域幅が５ＭＨｚ以上のセルは中央サポート帯域以外のサブキャリアにパターンｃやパターンｄのＳＣＨをマッピングしている。このパターンｃとパターンｄとは、全く同一のパターンであってもよい。また、同図では、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚでパターンｃ，パターンｂ，パターンｄの同じＳＣＨパターンを用いているが、パターンｃとパターンｄとが配置されている、中央サポート帯域以外の帯域には、セル帯域幅に応じて異なるパターンを用いてもよい。
【００４１】
フレーム構成部１６０で構成されたフレームは、ＩＦＦＴ部１７０、ＧＩ挿入部１８０、無線送信部１９０を介して送信される。
【００４２】
端末２００は、基地局１００から送信された信号を用いてセルサーチを行う。このとき、端末２００においては、同期チャネル相関部２３０で中央サポート帯域に配置されうるＳＣＨパターンの全候補のそれぞれと、中央サポート帯域の受信信号との相関演算を行い、フレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０で相関ピークが得られるＳＣＨパターンと対応するセル帯域幅グループを特定し、同期チャネル復号部２４５でこのセル帯域幅グループと対応する帯域幅を持つ帯域に配置されたＳ−ＳＣＨを復号する。
【００４３】
このように本実施の形態によれば、スケーラブル帯域幅システムがサポートする複数のサポート帯域幅のうち基地局が使用する最大のサポート帯域幅であるセル帯域幅の中で、各端末の通信帯域幅をサポート帯域幅のうちから柔軟に割り当て可能な基地局１００に、セル帯域幅の帯域の中央の、最小のサポート帯域幅を持つ中央サポート帯域に配置されるフレーム同期系列（Ｐ−ＳＣＨ）のパターンが、セル帯域幅に応じて異なるフレームを構成するフレーム構成部１６０と、前記フレームを送信するフレーム送信手段（ＩＦＦＴ部１７０、ＧＩ挿入部１８０、無線送信部１９０）と、を設けた。
【００４４】
こうすることにより、最小サポート帯域幅の中央サポート帯域に、セル帯域幅に応じて異なるパターンのフレーム同期系列が配置されたフレームが送信されるので、受信側の端末はその受信できる帯域幅に関わらず最小サポート帯域幅を受信すれば、セルサーチしようとしているセルのセル帯域幅が属するグループを正確に特定することができるため、セルサーチ性能を向上することができる。その結果、セル帯域幅に応じて配置される位置が異なる可能性のあるＳ−ＳＣＨなどを正しく復号できるので、セルサーチ性能を向上することができる。
【００４５】
（実施の形態２）
実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、「中央サポート帯域」に、セル帯域幅グループに応じて異なるＰ−ＳＣＨが配置されたフレームが用いられる。ただし、実施の形態２においては、すべてのセル帯域幅グループで共通の基本パターンを持つＰ−ＳＣＨが「中央サポート帯域」に配置されるが、そのＰ−ＳＣＨの位相が各セル帯域幅グループで異なっている。すなわち、中央サポート帯域に配置されたＰ−ＳＣＨの位相情報が、セル帯域幅グループを識別するための情報となっている。
【００４６】
以下、実施の形態１と異なる点について説明する。まず、実施の形態２の基地局１００と実施の形態１の基地局１００とでは、同期用チャネル生成部１５０およびフレーム構成部１６０の動作が異なる。実施の形態２の同期用チャネル生成部１５０は、自装置がカバーするセルにおけるセル帯域幅情報を入力し、「セル帯域幅グループ」の全てに共通のＰ−ＳＣＨの基本パターンを、セル帯域幅情報が対応する「セル帯域幅グループ」に応じた位相だけずらした、ＰーＳＣＨを生成する。
【００４７】
フレーム構成部１６０は、実施の形態１と同様の動作の他に、Ｐ−ＳＣＨの位相情報を特定する際に利用される基準位相を持つ信号を、中央サポート帯域内の一部のサブキャリアに配置する。基地局１００から送信される信号は伝搬路環境により位相回転してしまうが、リファレンスとなる信号をフレーム内に含めておけば、Ｐ−ＳＣＨもリファレンス信号もほぼ等しい位相回転がなされるので、受信側ではリファレンス信号を基準としてＰ−ＳＣＨの位相情報を特定することができる。なお、リファレンス信号を配置するサブキャリアは、相関帯域幅に少なくとも１つ設けるのが好ましい。ここで相関帯域幅とは、似たような伝播特性を持つ帯域のことである。こうすることにより、周波数選択性フェージングに対する耐性を強化することができる。
【００４８】
図７は、セル帯域幅グループとＳＣＨとの関係の説明に供する図である。ここでも、実施の形態１の動作説明で採用したスケーラブル帯域幅システムを例にとり説明する。図８に示すようにセル帯域幅が５ＭＨｚ未満のセル帯域幅グループのＰ−ＳＣＨの位相情報を０とし、５ＭＨｚ以上のセル帯域幅グループのＰ−ＳＣＨの位相情報をπとし、Ｐ−ＳＣＨの基本パターンをパターンａとすると、５ＭＨｚ未満のセル帯域幅グループでは、中央サポート帯域にパターンａが配置されたフレームが構成され、５ＭＨｚ以上のセル帯域幅グループでは、中央サポート帯域にパターンａにπが乗算された−ａのパターンが配置されたフレームが構成される（図７参照）。
【００４９】
次に、端末２００について説明する。実施の形態２の端末２００と実施の形態１の端末２００とでは、同期チャネル相関部２３０およびフレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０の動作が異なる。
【００５０】
同期チャネル相関部２３０は、所定のサブキャリアからリファレンス信号を抽出するとともに、ＦＦＴ処理後の受信信号の１フレーム中の全ＯＦＤＭシンボルに対して、Ｐ−ＳＣＨの基本パターンを用いて相関演算を行う。なお、同期チャネル相関部２３０は、セルサーチの第２段階で受信信号に対して上記処理を行い、その対象は、当然に中央サポート帯域に配置されている信号である。
【００５１】
フレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０は、同期チャネル相関部２３０の出力から、相関値電力のピーク検出を行い、ピークが得られるタイミングをフレームタイミングとして検出する。また、フレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０は、相関値電力のピークが得られる相関値（複素値）の位相を検出し、同期チャネル相関部２３０で抽出されたリファレンス信号の位相と比較して、リファレンス信号との位相差を検出する。この検出位相差から、中央サポート帯域に配置されたＰ−ＳＣＨの位相情報を特定することができ、こうして特定されるＰ−ＳＣＨの位相情報に基づいて図８に示す対応関係からセルサーチしようとしているセルが属する「セル帯域幅グループ」を特定することができる。
【００５２】
このように本実施の形態によれば、スケーラブル帯域幅システムがサポートする複数のサポート帯域幅のうち基地局が使用する最大のサポート帯域幅であるセル帯域幅の中で、各端末の通信帯域幅をサポート帯域幅のうちから柔軟に割り当て可能な基地局１００に、セル帯域幅の帯域の中央の、最小のサポート帯域幅を持つ中央サポート帯域に配置されるフレーム同期系列（Ｐ−ＳＣＨ）のパターンが、セル帯域幅に応じて異なるフレームを構成するフレーム構成部１６０と、前記フレームを送信するフレーム送信手段（ＩＦＦＴ部１７０、ＧＩ挿入部１８０、無線送信部１９０）と、を設け、フレーム構成部１６０が、系列基本パターンに前記基地局帯域幅が属するグループに応じた位相のズレが与えられたフレーム同期系列を配置したフレームを構成する。
【００５３】
こうすることにより、受信側の端末は基本パターンのみで相関演算を行えばよいため、演算量を削減しつつ、セル帯域幅を正確に特定することができる。
【００５４】
（実施の形態３）
実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、「中央サポート帯域」に、セル帯域幅グループに応じて異なるＰ−ＳＣＨが配置されたフレームが用いられる。ただし、実施の形態３においては、「中央サポート帯域」のサブキャリアが複数のサブキャリアグループに分けられ、そのうちの「第１サブキャリアグループ」には、Ｐ−ＳＣＨの基本パターンが配置され、「第２サブキャリアグループ」には、実施の形態２と同様に、基本パターンの位相を、各セル帯域幅グループに応じた位相だけずらしたＰ−ＳＣＨが配置される。
【００５５】
以下、実施の形態１と異なる点について説明する。まず、実施の形態３の基地局１００と実施の形態１の基地局１００とでは、同期用チャネル生成部１５０およびフレーム構成部１６０の動作が異なる。実施の形態３の同期用チャネル生成部１５０は、自装置がカバーするセルにおけるセル帯域幅情報を入力し、「セル帯域幅グループ」の全てに共通の基本パターンを持つ系列と、当該基本パターンをセル帯域幅情報が対応する「セル帯域幅グループ」に応じた位相だけずらした系列とを生成する。
【００５６】
フレーム構成部１６０は、中央サポート帯域内のサブキャリアに関するサブキャリアグループのうち、「第１サブキャリアグループ」にはＰ−ＳＣＨの基本パターンを配置し、「第２サブキャリアグループ」には基本パターンの位相を各セル帯域幅グループに応じた位相だけずらしたＰ−ＳＣＨを配置する。なお、「第１サブキャリアグループ」に配置される基本パターンがリファレンス信号となりうるので、実施の形態２と異なりリファレンス信号を別途導入する必要はない。
【００５７】
図９は、セル帯域幅グループとＳＣＨとの関係の説明に供する図である。ここでも、実施の形態１の動作説明で採用したスケーラブル帯域幅システムを例にとり説明する。図８に示すようにセル帯域幅が５ＭＨｚ未満のセル帯域幅グループのＰ−ＳＣＨの位相情報を０とし、５ＭＨｚ以上のセル帯域幅グループのＰ−ＳＣＨの位相情報をπとし、Ｐ−ＳＣＨの基本パターンをパターンａとすると、５ＭＨｚ未満のセル帯域幅グループでは、第１サブキャリアグループおよび第２サブキャリアグループともにパターンａが配置されたフレームが構成され、５ＭＨｚ以上のセル帯域幅グループでは、第１サブキャリアグループにはパターンａが配置され、第２サブキャリアグループにはパターンａにπが乗算された−ａのパターンが配置されたフレームが構成される（図９参照）。
【００５８】
図１０は、中央サポート帯域におけるサブキャリアグループの取り方の説明に供する図である。同図に示すように、周波数方向に連続するサブキャリア群をサブキャリアグループとしてもよく（図１０Ａ参照）、また、周波数に関して飛び飛びのサブキャリアをサブキャリアグループとしてもよい（図１０Ｂ参照）。
【００５９】
次に、端末２００について説明する。実施の形態３の端末２００と実施の形態１の端末２００とでは、同期チャネル相関部２３０およびフレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０の動作が異なる。また、実施の形態３の端末２００には、同期チャネル系列レプリカ生成部２３５が不要である。
【００６０】
同期チャネル相関部２３０は、送信側で第１サブキャリアグループに配置された系列と、第２サブキャリアグループに配置された系列との相関演算を行う。
【００６１】
フレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０は、同期チャネル相関部２３０の出力から、相関値電力のピーク検出を行い、ピークが得られるタイミングをフレームタイミングとして検出する。フレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０は、相関値電力のピークが得られる相関値（複素値）の位相を検出し、第１サブキャリアグループに配置された系
列の位相と比較して、当該第１サブキャリアグループに配置された系列との位相差を検出する。この検出位相差から、位相情報を特定することができ、こうして特定されるＰ−ＳＣＨの位相情報に基づいて図８に示す対応関係からセルサーチしようとしているセルが属する「セル帯域幅グループ」を特定することができる。
【００６２】
このように本実施の形態によれば、スケーラブル帯域幅システムがサポートする複数のサポート帯域幅のうち基地局が使用する最大のサポート帯域幅であるセル帯域幅の中で、各端末の通信帯域幅をサポート帯域幅のうちから柔軟に割り当て可能な基地局１００に、セル帯域幅の帯域の中央の、最小のサポート帯域幅を持つ中央サポート帯域に配置されるフレーム同期系列（Ｐ−ＳＣＨ）のパターンが、セル帯域幅に応じて異なるフレームを構成するフレーム構成部１６０と、前記フレームを送信するフレーム送信手段（ＩＦＦＴ部１７０、ＧＩ挿入部１８０、無線送信部１９０）と、を設け、フレーム構成部１６０は、前記中央帯域内の、第１のサブキャリアグループには系列基本パターンを持つフレーム同期系列を配置し、第２のサブキャリアグループには系列基本パターンにセル帯域幅が属するグループに応じた位相のズレが与えられたフレーム同期系列を配置したフレームを構成する。
【００６３】
こうすることにより、受信側の端末は基本パターンのみで相関演算を行えばよいため、演算量を削減しつつ、セル帯域幅を正確に特定することができる。また、受信信号内で自己相関をとることができるので、受信側の端末にフレーム同期系列のレプリカ生成手段を設ける必要がないため、端末の構成を簡単化することができる。
【００６４】
（実施の形態４）
実施の形態４は、中央サポート帯域のサブキャリアを複数のサブキャリアグループに分け、セル帯域幅グループに応じて異なるサブキャリアグループにＰ−ＳＣＨが配置されるフレームが用いられる。すなわち、Ｐ−ＳＣＨのマッピング情報（つまり、配置パターン情報）が、セル帯域幅グループを識別するための情報となっている。
【００６５】
以下、実施の形態１と異なる点について説明する。まず、実施の形態３の基地局１００と実施の形態１の基地局１００とでは、同期用チャネル生成部１５０およびフレーム構成部１６０の動作が異なる。実施の形態３の同期用チャネル生成部１５０は、セル帯域幅情報に関わらず、「セル帯域幅グループ」の全てに共通の基本パターンを持つ系列を生成する。入力されるセル帯域幅情報は、フレーム構成部１６０に送出される。
【００６６】
フレーム構成部１６０は、同期用チャネル生成部１５０からのＰ−ＳＣＨの基本パターンを、セル帯域幅グループに応じて異なるサブキャリアグループに配置したフレームを構成する。
【００６７】
図１１は、セル帯域幅グループとＳＣＨとの関係の説明に供する図である。ここでも、実施の形態１の動作説明で採用したスケーラブル帯域幅システムを例にとり説明する。同図に示すように、Ｐ−ＳＣＨの基本パターンをパターンａとすると、５ＭＨｚ未満のセル帯域幅グループおよび５ＭＨｚ以上のセル帯域幅グループのどちらもパターンａを中央サポート帯域に配置するが、セル帯域幅グループに応じて異なるサブキャリアグループにパターンａが配置されている。同図では、５ＭＨｚ未満のセル帯域幅グループのときは、中央サポート帯域の左半分のサブキャリアにパターンａが配置され、５ＭＨｚ以上のセル帯域幅グループのときには中央サポート帯域の右半分のサブキャリアにパターンａが配置されている。
【００６８】
実施の形態２の端末２００と実施の形態１の端末２００とでは、同期チャネル相関部２３０およびフレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０の動作が異なる。
【００６９】
同期チャネル相関部２３０は、ＦＦＴ処理後の受信信号の１フレーム中の全ＯＦＤＭシンボルに対し、Ｐ−ＳＣＨの基本パターンを用いて、送信側で基本パターンが配置される可能性のあるサブキャリアグループごとに相関演算を行う。すなわち、同期チャネル相関部では、１ＯＦＤＭシンボルごとに実施される相関演算が、全候補のマッピングパターンに沿って行われる。
【００７０】
フレームタイミング／セル帯域幅判定部２４０は、同期チャネル相関部２３０の出力から、相関値電力のピーク検出を行い、ピークが得られるタイミングをフレームタイミングとして検出する。また、ピークが得られるサブキャリアグループから、セルサーチしようとしているセルが属する「セル帯域幅グループ」を特定することができる。
【００７１】
このように本実施の形態によれば、スケーラブル帯域幅システムがサポートする複数のサポート帯域幅のうち基地局が使用する最大のサポート帯域幅であるセル帯域幅の中で、各端末の通信帯域幅をサポート帯域幅のうちから柔軟に割り当て可能な基地局１００に、セル帯域幅の帯域の中央の、最小のサポート帯域幅を持つ中央サポート帯域で、フレーム同期系列（Ｐ−ＳＣＨ）の配置されるサブキャリアグループが、セル帯域幅に応じて異なるフレームを構成するフレーム構成部１６０と、前記フレームを送信するフレーム送信手段（ＩＦＦＴ部１７０、ＧＩ挿入部１８０、無線送信部１９０）と、を設けた。
【００７２】
こうすることにより、最小サポート帯域幅の中央サポート帯域に、セル帯域幅に応じて異なるパターンのフレーム同期系列が配置されたフレームが送信されるので、受信側の端末はその受信できる帯域幅に関わらず最小サポート帯域幅を受信し、フレーム同期系列が配置されているサブキャリアグループを検出すれば、セルサーチしようとしているセルのセル帯域幅が属するグループを正確に特定することができるため、セルサーチ性能を向上することができる。その結果、セル帯域幅に応じて配置される位置が異なる可能性のあるＳ−ＳＣＨなどを正しく復号できるので、セルサーチ性能を向上することができる。
【００７３】
（他の実施の形態）
（１）実施の形態２において、すべてのセル帯域幅グループで共通の基本パターンを持つＰ−ＳＣＨが「中央サポート帯域」に配置されるが、そのＰ−ＳＣＨの位相が各セル帯域幅グループで異なるフレームを用いる場合について説明を行った。ここでは、そのように配置するための具体的な方法について説明する。
【００７４】
Ｐ−ＳＣＨのパターンを１．２５ＭＨｚで定義し、１．２５ＭＨｚ又は２．５ＭＨｚのとき、すなわち５ＭＨｚ未満のセル帯域幅グループのときには、１．２５ＭＨｚでＳＣＨを送信し、５ＭＨｚ以上のセル帯域幅グループのときには、１．２５ＭＨｚで定義されたＳＣＨを中央の５ＭＨｚの帯域の端から４回リピティションして５ＭＨｚで伝送する方法が考えられる（図１２参照）。このようにすることで、中央サポート帯域ではＰ−ＳＣＨの位相がずれるので、このずれを位相情報として利用することができる。
【００７５】
（２）上述の各実施の形態においては、ＳＣＨの配置される帯域を「中央サポート帯域」としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、セル帯域幅を持つ帯域の、最小のサポート帯域幅を持つ「所定帯域」に配置されるフレーム同期系列のパターン又は配置パターンが、セル帯域幅に応じて異なるフレームが構成されればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の無線基地局装置は、セルサーチ性能を向上させる、スケーラブル帯域幅システムにおける無線基地局装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】従来のスケーラブル帯域幅システムにおける初期セルサーチ方法の説明に供する図
【図２】従来のスケーラブル帯域幅システムにおける初期セルサーチ方法の説明に供する図
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１に係る無線端末装置の構成を示すブロック図
【図５】図３の無線基地局装置が送信するフレームの説明に供する図
【図６】実施の形態１のセル帯域幅グループとＳＣＨとの関係の説明に供する図
【図７】実施の形態２のセル帯域幅グループとＳＣＨとの関係の説明に供する図
【図８】セル帯域幅グループとＳＣＨに載せる位相情報との関係の説明に供する図
【図９】実施の形態３のセル帯域幅グループとＳＣＨとの関係の説明に供する図
【図１０】実施の形態３の中央サポート帯域におけるサブキャリアグループの取り方の説明に供する図
【図１１】実施の形態４のセル帯域幅グループとＳＣＨとの関係の説明に供する図
【図１２】他の実施の形態のセル帯域幅グループとＳＣＨとの関係の説明に供する図
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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