(57)【要約】【課題】  直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法の提供。【解決手段】  ＯＦＤＭシンボルのフレーム構造を利用し対応するセルサーチプロセスを通して望みのセルを探し出す。そのうち、フレーム構造は周期性の信号形式を具え且つ共同パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）信号内に望みのセルコードの情報を具えている。並びに、このセルサーチ方法はフレーム構造の周期性質を利用して信号タイミングを検出し、及びＣＰＩＣＨ信号の相関性質によりセルコードを識別する。本発明のセルサーチ方法は良好なリンク品質、急速なセルサーチ、及び低パワー消耗の長所を具えている。【選択図】        図５
2005198232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、
（ａ）セルサーチプロセスに対して時間ドメインフレーム構造を構築するステップ、このステップにおいて、該フレーム構造の各一つのフレームは複数のシンボルで組成され、該フレーム構造は周期性の信号モードを呈し且つセルコードに関係する情報を含有する、  （ｂ）セルサーチプロセスを実行するステップ、このステップはタイミング同期とセルコード識別のステップを含む、
以上のステップを具えたことを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法。
【請求項２】
請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、（ｂ）のステップにおいてタイミング同期はＯＦＤＭシンボルタイミングとフレームタイミングを検出するのに用い、並びにセルコード識別は該セルコードを検出するのに用いることを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法。
【請求項３】
請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、（ｂ）のステップにおいてセルサーチプロセスが更に検証ステップを具えて検出エラーを防止することを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法。
【請求項４】
請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、一つのフレームにあって、少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルが周期性の信号モードを呈し、且つ少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルがセルコードに関する情報を含有することを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法。
【請求項５】
請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、一つのフレームにあって、少なくとも二つのＯＦＤＭシンボルがある部分に同じデータを具え、一つのフレーム中に周期性信号モードを現出させることを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法。
【請求項６】
請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、一つのフレームにあって、周期性の信号モードを具えた少なくとも一つのユニットが連続する二つ或いは二つ以上のＯＦＤＭシンボルで形成されたことを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法。
【請求項７】
請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、一つのフレームにあって、少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルがセルコードに関する情報を含有することを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法。
【請求項８】
請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、一つのフレームにあって、各一つの長さがＮOFDM個のサンプルのＯＦＤＭシンボルが長さがＮFFT 個のサンプルの有用データと長さがＮGI個のサンプルの循環プレフィックス（ＣＰ）を含有し、第ｉ個のＯＦＤＭシンボルは、共同パイロットチャンネルｉ（ＣＰＩＣＨｉ）と表示されて、それはＣＰとＮi 次重複するｖi ポイントシーケンスで組成され、そのうち、ＮFFT ＝ｖi ・Ｎi ，及びＮi ≧１であり、該フレームのその他のＯＦＤＭシンボルは通信チャンネル（ＴＣＨ）信号を含有するか、或いはもう一つの共同パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）信号とされ、ＣＰＩＣＨ信号とＴＣＨ信号は異なるＯＦＤＭシンボルに配置されることを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法。
【請求項９】
請求項８記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、（ｂ）のステップにおいて、セルサーチプロセスではＣＰの相関性質とフレーム構造の周期性の信号モードを利用してタイミングを検出することを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法。
【請求項１０】
請求項８記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、（ｂ）のステップにおいて、セルサーチプロセスではＣＰＩＣＨ信号の相関性質を利用してセルコードを検出することを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法。
【請求項１１】
直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチに用いられる時間ドメインフレーム構造であり、該フレーム構造は周期性の信号モードを現出してタイミングを検出し、並びに共同パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）信号中にターゲットセルのセルコードに関する情報を含有してセルコードを識別することを特徴とする、時間ドメインフレーム構造。
【請求項１２】
請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、該フレーム構造内の各フレームが複数のＯＦＤＭシンボルで組成され、並びに各一つの長さがＮOFDM個のサンプルのＯＦＤＭシンボルが長さがＮFFT 個のサンプルの有用データと長さがＮGI個のサンプルの循環プレフィックス（ＣＰ）を含有し、第ｉ個のＯＦＤＭシンボルは、共同パイロットチャンネルｉ（ＣＰＩＣＨｉ）と表示されて、それはＣＰとＮi 次重複するｖi ポイントシーケンスで組成され、そのうち、ＮFFT ＝ｖi ・Ｎi ，及びＮi ≧１であり、該フレームのその他のＯＦＤＭシンボルは通信チャンネル（ＴＣＨ）信号を含有するか、或いはもう一つの共同パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）信号とされ、ＣＰＩＣＨ信号とＴＣＨ信号は異なるＯＦＤＭシンボルに配置されることを特徴とする、時間ドメインフレーム構造。
【請求項１３】
請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、該時間ドメインフレーム構造はセルサーチプロセスに用いられ、該セルサーチプロセスはタイミング同期とセルコード識別のステップを具えたことを特徴とする、時間ドメインフレーム構造。
【請求項１４】
請求項１３記載の時間ドメインフレーム構造において、タイミング同期のステップがＯＦＤＭシンボルタイミングとフレームタイミングの検出に用いられ、並びにセルコード識別のステップはセルコードの検出に用いられることを特徴とする、時間ドメインフレーム構造。
【請求項１５】
請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルが周期性の信号モードを呈し、並びに少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルがセルコードに関係する情報を含有することを特徴とする、時間ドメインフレーム構造。
【請求項１６】
請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、一つのフレームにあって、少なくとも二つのＯＦＤＭシンボルがある部分に同じデータを具え、一つのフレーム中に周期性信号モードを現出させることを特徴とする、時間ドメインフレーム構造。
【請求項１７】
請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、一つのフレームにあって、周期性の信号モードを具えた少なくとも一つのユニットが連続する二つ或いは二つ以上のＯＦＤＭシンボルで形成されたことを特徴とする、時間ドメインフレーム構造。
【請求項１８】
請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、一つのフレームにあって、少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルがセルコードに関する情報を含有することを特徴とする、時間ドメインフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直交波周波数分割多重（ＯＦＤＭ）の技術、例えば、伝統的な直交波周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）技術、ＯＦＤＭとコード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）を結合させた、いわゆるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ技術に係り、特に、一種のＯＦＤＭセルラー通信システムのセルサーチ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭセルラー通信システム（ＯＦＤＭ  ｂａｓｅｄ  ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）中にあって、モバイルステーションは、異なるセルからのダウンリンク伝送信号（ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ）信号を受け取り、これにより異なるセルコード（ｃｅｌｌｃｏｄｅ）によりこれらの信号を区別する必要がある。例えば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡセルラーシステム中にあって、異なる細胞からのダウンリンク伝送信号は干渉コード（ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ  ｃｏｄｅ）を用いて区別しうる。この干渉コードが即ちセルコードであり、こうして隣接するセルが同じ周波数と拡張コード（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｃｏｄｅ）を使用できるようにしている。このようなセルラーシステムに対して、モバイルステーションが起動開始状態にある時は、迅速にサービス品質が良好なセルをサーチし通信リンクに用いる必要がある（即ち、この細胞のダウンリンク伝送干渉コードと同期を達成する必要がある）。このプロセスはいわゆる開始セルサーチ（ｉｎｉｔｉａｌ  ｃｅｌｌ  ｓｅａｒｃｈ）である。一方で、モバイルステーションがアクティブ或いはアイドル状態の時、続けて次のセル（新ターゲット）をサーチして、適時に次のセルに切り換えられるようにして、リンク品質を最良の状態に不断に維持しなければならない。このプロセスはいわゆるターゲットセルサーチ（ｔａｒｇｅｔ  ｃｅｌｌ  ｓｅａｒｃｈ）である。これから分かるように、セルサーチ方法の性能が直接モバイルステーション起動から通話できるまでに感じられる遅延時間（ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ  ｓｗｉｔｃｈ−ｏｎ  ｄｅｌａｙ）、リンク品質とパワー消耗等に影響を与える。ゆえに、ＯＦＤＭセルラー通信システムの設計に関して、セルサーチは重要である。
【０００３】
ここに記述するセルサーチはその他のＯＦＤＭのシステムに用いられ得るが、簡単にするため、ここでは僅かにマルチキャリアＣＤＭＡ（ＭＣ−ＣＤＭＡ）システムにより記述する。このＭＣ−ＣＤＭＡはＯＦＤＭ−ＣＤＭＡシステムの一種である。伝統的なＭＣ−ＣＤＭＡセルラーシステムのセルサーチ方法には二種類あり、それぞれ同期チャンネル（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ；ＳＣＨ）方法と共同パイロットチャンネル（ｃｏｍｍｏｎ  ｐｉｌｏｔ  ｃｈａｎｎｅｌ；ＣＰＩＣＨ）方法であり、そのうちセルサーチプロセスはダウンリンク通信信号のフレーム構造に依存する。
【０００４】
全部でＪ個のダウンリンク干渉コードＣ(i) 〔ｋ〕，ｋ＝０〜Ｋ−１，ｉ＝１〜Ｊを有すると考えると、各Ｊ個のセル構成するクラスタ（ｃｌｕｓｔｅｒ）中に混淆しないセル識別が達成されうる。そのうちＫは干渉コードの長さである。仮にセルｊがサーチしたいセルだとすると、その干渉コードはＣ(j) 〔ｋ〕となる。通常このクラスタ中Ｊ個のセルは更に数組に分割され、これによりサーチの必要な干渉コード数を減らす。そのうち、各一組は一つのグループコードにより代表される。
【０００５】
図１はＳＣＨセルサーチ方法のフレーム構造を示す。各フレームはＭ個のＯＦＤＭシンボルを含んでいる。各ＯＦＤＭシンボルは長さがＮFFT 個のサンプルの有用データ（ｕｓｅｆｕｌ  ｄａｔａ）を含むのみならず、長さがＮGI個のサンプルの循環プレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ；ＣＰ）を含み、即ち、シンボル間干渉（ｉｎｔｅｒ−ｓｙｍｂｏｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ＩＳＩ）と搬送波間干渉（ｉｎｔｅｒ−ｃａｒｒｉｅｒ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ＩＣＩ）を回避するための保護インターバル（ｇｕａｒｄ  ｉｎｔｅｒｖａｌ；ＧＩ）を具えている。これにより、一つのＯＦＤＭシンボルのなさは、ＮOFDM＝ＮFFT ＋ＮGI個のサンプルである。図１中、ダウンリンク通信信号は三種類の信号、即ち、ＣＰＩＣＨ信号、ＳＣＨ信号及び通信チャンネル（ｔｒａｆｆｉｃ  ｃｈａｎｎｅｌ；ＴＣＨ）信号を含有する。ＣＰＩＣＨ信号は干渉コードに関する情報を含有し、ＳＣＨ信号はグループコードとフレームタイミングに関する情報を含有し、ＴＣＨ信号はＴＣＨデータの伝送に用いられる。セルｊの基地局（ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）にあって、発射機は異なる拡張周波数コードを以てＴＣＨｓとＣＰＩＣＨのデータを周波数ドメインにおいて拡張し、その後、相加し並びに干渉コードＣ(j) 〔ｋ〕により攪乱する。この攪乱された信号を更にＳＣＨ信号と結合し、さらに一つのＮFFT ポイントで逆方向離散フーリエ変換（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒ；ＩＤＦＴ）するか、或いは更に有効に逆方向急速フーリエ変換（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒ；ＩＦＦＴ）することで、変調する。最後にＧＩを挿入してダウンリンク通信信号を生成する。そのうち、使用するサブ搬送波数と干渉コードの長さ（Ｋ）は同じで、並びにＩＦＦＴの大きさＮFFT ≧Ｋである。
【０００６】
一つのＭＳの受信機中にあって、受信した信号は図２のセルサーチプロセスにより処理する。このプロセスは三つのステップを有している。即ち、（Ｓ１）シンボル同期でＯＦＤＭシンボルタイミング（即ちＯＦＤＭシンボル境界）を検出する、（Ｓ２）フレーム同期とグループ識別でフレームタイミング（即ちフレーム境界）とグループコードを検出する、（Ｓ３）干渉コード識別で、干渉コードＣ(j) 〔ｋ〕を検出する。ステップＳ１中、ＯＦＤＭシンボルタイミングはＣＰの関係性質により検出される。ステップＳ２にあって、まず受信信号のＧＩを除去し、さらにＮFFT ポイント離散フーリエ変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ＤＦＴ）を実行するか、或いは急速フーリエ変換（ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ＦＦＴ）を実行し、その後、周波数ドメイン上のＳＣＨ信号を運用してフレームタイミングとグループコードを検出する。ステップＳ３では、干渉コードＣ(j) 〔ｋ〕はＣＰＩＣＨ信号を用いて既に検出したグループ中より識別され、並びに検証（ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）作業を行なえエラーの検出を防止し、これにより不必要なＭＳ動作を減らす。
【０００７】
ＳＣＨ信号はＴＣＨ信号とＣＰＩＣＨ信号に直交しないため、ＳＣＨ方法のセル検出性能はＴＣＨ信号とＣＰＩＣＨ信号による干渉により低くなり、且つデータ検出性能もＳＣＨ信号の干渉により低くなる。この原因により、ＣＰＩＣＨ方法（以下に記述する）はＳＣＨ信号をフレーム構造中に包含せず、ゆえにその性能はＳＣＨ方法よりずっとよい。
【０００８】
図３はＣＰＩＣＨセルサーチプロセス方法のフレーム構造を示す。各一つのフレームはＭ個のＯＦＤＭシンボルを含む。各一つの長さがＮOFDM個サンプルのＯＦＤＭシンボルは長さがＮFFT 個サンプルポイントの有用データと長さがＮGI個サンプルポイントのＣＰ（ＧＩ）で組成される。一つのフレーム中、第１個と最後の１個のＯＦＤＭシンボルは、それぞれ共同パイロットチャンネル１（ＣＰＩＣＨ１）と共同パイロットチャンネル２（ＣＰＩＣＨ２）を表示し、それはＣＰＩＣＨ信号に対応し、剰余の（Ｍ−２）個のＯＦＤＭシンボルはＴＣＨデータの伝送に用いられる。そのうち、ＲCPICH はＣＰＩＣＨ信号対一つのＴＣＨの信号パワー比値である。ＣＰＩＣＨ信号は干渉コード、グループコードとフレームタイミングの情報を含有する。ＣＰＩＣＨ信号とＴＣＨ信号は異なるＯＦＤＭシンボル（即ち異なる時間スロット）に配置され、それらの間には干渉は発生しない。ＳＣＨ方法に類似し、ＣＰＩＣＨ方法中のＭＳの受信機も図２中のスリーステップセルサーチプロセスを使用する。唯一の違いはステップＳ２にあり、フレームタイミングとグループコードを周波数ドメイン上に用いるＣＰＩＣＨ信号により同時に検出でき、ＳＣＨ信号を使用する必要がないことである。
【０００９】
上述したように、ＳＣＨ方法とＣＰＩＣＨ方法の両者のステップＳ１は時間ドメイン（ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ）上で実行し、ステップＳ２とステップＳ３はＮFFT ポイントＤＦＴ（或いはＦＦＴ）演算を通して周波数ドメイン上で実行する。ステップＳ２では、多くのフレーム境界の候補者をいずれも周波数ドメイン上で一々試験して、一つの最良のフレーム境界検出値を探し出す必要がある。これはステップＳ２が多くのＤＦＴ（或いはＦＦＴ）演算によりフレーム同期を行なわねばならないことを意味する。これにより、伝統的なセルサーチ方法は非常に高い演算複雑度を有する。さらに、ＣＰＩＣＨ方法はステップＳ３中でチャンネル周波数応答（ｃｈａｎｎｅｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に対して制限性の仮設を行なわねばならず、そのセル検出性能がチャンネル周波数効果に対して敏感となる。このチャンネル仮設不成立の時、これは即ち実際の応用上の典型的な状況であるが、エラーの検出をもたらす可能性がある。
【００１０】
特許文献１中にはＭＣ−ＣＤＭＡセルラー通信システムの同期プレアンブル（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｐｒｅａｍｂｌｅ）と同期プロトコル（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が記載されている。この通信方法は遠端局とそれらのサーバーの基地局に時間上と周波数上の同期を達成させる。この通信方法はある一つのセルの基地局とその遠端局に、一つの雑音が充満する環境中で同期を達成させる。そのうち、雑音が充満する環境とは信号がその他のセルの基地局とその他の遠端局により干渉を受けることを指す。この通信方法の主要な欠点は、セル検出性能がチャンネル効果に対して敏感であることである。
【００１１】
【特許文献１】欧州特許第ＥＰ０９４０９２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上述の伝統的なＯＦＤＭセルラー通信システムのセルサーチ方法の欠点を克服するために提供される。本発明の一つの目的は、新たなフレーム構造、及び、低複雑度で有用のセルサーチプロセスを提供することにある。低複雑度のセルサーチを達成するため、フレーム構造は周期性の信号モードを呈するものとし、且つＣＰＩＣＨ信号内にターゲットセルコードの情報を含有させる。対応するセルサーチプロセスは周期性の性質により信号タイミングを検出し、及びＣＰＩＣＨ信号の相関性質によりセルコードを識別する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、
（ａ）セルサーチプロセスに対して時間ドメインフレーム構造を構築するステップ、このステップにおいて、該フレーム構造の各一つのフレームは複数のシンボルで組成され、該フレーム構造は周期性の信号モードを呈し且つセルコードに関係する情報を含有する、  （ｂ）セルサーチプロセスを実行するステップ、このステップはタイミング同期とセルコード識別のステップを含む、
以上のステップを具えたことを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、（ｂ）のステップにおいてタイミング同期はＯＦＤＭシンボルタイミングとフレームタイミングを検出するのに用い、並びにセルコード識別は該セルコードを検出するのに用いることを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、（ｂ）のステップにおいてセルサーチプロセスが更に検証ステップを具えて検出エラーを防止することを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、一つのフレームにあって、少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルが周期性の信号モードを呈し、且つ少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルがセルコードに関する情報を含有することを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、一つのフレームにあって、少なくとも二つのＯＦＤＭシンボルがある部分に同じデータを具え、一つのフレーム中に周期性信号モードを現出させることを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、一つのフレームにあって、周期性の信号モードを具えた少なくとも一つのユニットが連続する二つ或いは二つ以上のＯＦＤＭシンボルで形成されたことを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法としている。
請求項７の発明は、請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、一つのフレームにあって、少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルがセルコードに関する情報を含有することを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法としている。
請求項８の発明は、請求項１記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、一つのフレームにあって、各一つの長さがＮOFDM個のサンプルのＯＦＤＭシンボルが長さがＮFFT 個のサンプルの有用データと長さがＮGI個のサンプルの循環プレフィックス（ＣＰ）を含有し、第ｉ個のＯＦＤＭシンボルは、共同パイロットチャンネルｉ（ＣＰＩＣＨｉ）と表示されて、それはＣＰとＮi 次重複するｖi ポイントシーケンスで組成され、そのうち、ＮFFT ＝ｖi ・Ｎi ，及びＮi ≧１であり、該フレームのその他のＯＦＤＭシンボルは通信チャンネル（ＴＣＨ）信号を含有するか、或いはもう一つの共同パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）信号とされ、ＣＰＩＣＨ信号とＴＣＨ信号は異なるＯＦＤＭシンボルに配置されることを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法としている。
請求項９の発明は、請求項８記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、（ｂ）のステップにおいて、セルサーチプロセスではＣＰの相関性質とフレーム構造の周期性の信号モードを利用してタイミングを検出することを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法としている。
請求項１０の発明は、請求項８記載の直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法において、（ｂ）のステップにおいて、セルサーチプロセスではＣＰＩＣＨ信号の相関性質を利用してセルコードを検出することを特徴とする、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチ方法としている。
請求項１１の発明は、直交波周波数分割多重セルラー通信システムのセルサーチに用いられる時間ドメインフレーム構造であり、該フレーム構造は周期性の信号モードを現出してタイミングを検出し、並びに共同パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）信号中にターゲットセルのセルコードに関する情報を含有してセルコードを識別することを特徴とする、時間ドメインフレーム構造としている。
請求項１２の発明は、請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、該フレーム構造内の各フレームが複数のＯＦＤＭシンボルで組成され、並びに各一つの長さがＮOFDM個のサンプルのＯＦＤＭシンボルが長さがＮFFT 個のサンプルの有用データと長さがＮGI個のサンプルの循環プレフィックス（ＣＰ）を含有し、第ｉ個のＯＦＤＭシンボルは、共同パイロットチャンネルｉ（ＣＰＩＣＨｉ）と表示されて、それはＣＰとＮi 次重複するｖi ポイントシーケンスで組成され、そのうち、ＮFFT ＝ｖi ・Ｎi ，及びＮi ≧１であり、該フレームのその他のＯＦＤＭシンボルは通信チャンネル（ＴＣＨ）信号を含有するか、或いはもう一つの共同パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）信号とされ、ＣＰＩＣＨ信号とＴＣＨ信号は異なるＯＦＤＭシンボルに配置されることを特徴とする、時間ドメインフレーム構造としている。
請求項１３の発明は、請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、該時間ドメインフレーム構造はセルサーチプロセスに用いられ、該セルサーチプロセスはタイミング同期とセルコード識別のステップを具えたことを特徴とする、時間ドメインフレーム構造としている。
請求項１４の発明は、請求項１３記載の時間ドメインフレーム構造において、タイミング同期のステップがＯＦＤＭシンボルタイミングとフレームタイミングの検出に用いられ、並びにセルコード識別のステップはセルコードの検出に用いられることを特徴とする、時間ドメインフレーム構造としている。
請求項１５の発明は、請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルが周期性の信号モードを呈し、並びに少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルがセルコードに関係する情報を含有することを特徴とする、時間ドメインフレーム構造としている。
請求項１６の発明は、請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、一つのフレームにあって、少なくとも二つのＯＦＤＭシンボルがある部分に同じデータを具え、一つのフレーム中に周期性信号モードを現出させることを特徴とする、時間ドメインフレーム構造としている。
請求項１７の発明は、請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、一つのフレームにあって、周期性の信号モードを具えた少なくとも一つのユニットが連続する二つ或いは二つ以上のＯＦＤＭシンボルで形成されたことを特徴とする、時間ドメインフレーム構造としている。
請求項１８の発明は、請求項１１記載の時間ドメインフレーム構造において、一つのフレームにあって、少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルがセルコードに関する情報を含有することを特徴とする、時間ドメインフレーム構造としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の好ましい実施例によると、この周期性の信号モード特性を具えたセルサーチ方法は、一つ或いは二つだけの小サイズのＤＥＴ（或いはＦＦＴ）演算を必要とし、且つチャネル効果に対抗するのに非常に有用である。シュミレート結果により、本発明のセルサーチ方法は開始とターゲットセルサーチのいずれも上述の伝統的なＣＰＩＣＨ方法より優れていることが証明された。セルサーチ性能が優れていることは、セルサーチプロセス中に必要な重複ステップが少ないことで示され、即ち高い信頼度を具えたセルコード候補者を探し出すことができ、並びに対応する平均セルサーチ時間が短く、消耗するパワーも低い。言い換えると、本発明のセルサーチ方法は良好なリンク品質、急速なセルサーチ及び低いパワー消耗の長所を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ＯＦＤＭセルラー通信システム中、クラスタ内にＪ個のセルがあり、且つセルｊがターゲットセルであると仮定する。このＪ個のセルはＪ個の異なるセルコードにより区別され、Ｃ(i) 〔ｋ〕，ｋ＝０〜Ｌc −１，ｉ＝１〜Ｊと表示され、そのうちＬc はセルコードの長さを代表する。この長さＬc の選択は各Ｊ個のセルが構成するクラスタが無混淆のセル識別を達成できるようにする必要があり、且つこの長さはサブ搬送波の数（Ｋ）と同じである必要はない。セル識別の複雑度を減らすため、各一つのセルコードを更に二つ或いはそれ以上のシーケンスにより表示し、それぞれＰ(i) 〔ｋ〕，ｋ＝０〜ＬP −１，ｉ∈｛１，２，．．．，Ｐ−１｝、と、Ｑ(l) 〔ｋ〕，ｋ＝０〜ＬQ −１，ｌ∈｛１，２，．．．，Ｑ−１｝とされ、そのうち、ＬP とＬQ はそれぞれＰ(i) 〔ｋ〕とＱ(l) 〔ｋ〕の長さであり、並びにＰ・Ｑ≧Ｊである。さらに、セルｊのセルコードＣ(j) 〔ｋ〕はシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕により表示する。ゆえにセルコードＣ(j) 〔ｋ〕の識別はこれら二つのシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕を識別する問題に変成する。
【００１６】
図４は本発明のセルサーチ方法の時間ドメイン上のフレーム構造を示す。図４に示されるように、各フレームはＭ個のＯＦＤＭシンボルを包含し、且つ各一つの長さがＮOFDM個サンプルである有用データと長さがＮGI個サンプルであるＣＰ（ＧＩ）で組成されている。第ｉ個のＯＦＤＭシンボルは、共同パイロットチャンネルｉ（ＣＰＩＣＨｉ）と表示され、ＣＰとＮｉ次重複するｖi 点ショートシーケンスを含有する。そのうち、ＮFFT ＝ｖi ・Ｎｉ且つＮｉ≧１である。このフレーム中、その他のＯＦＤＭシンボルはＴＣＨ信号或いは別のＣＰＩＣＨ信号を含有しうる。ＣＰＩＣＨ信号とＴＣＨ信号は異なったＯＦＤＭシンボル（異なった時間スロット）に配置されて、これにより干渉問題を回避している。図４のフレーム内に、少なくとも一つのＯＦＤＭシンボル（ＧＩを考慮しない）が周期性の信号モードを表示している。且つ少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルがシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕に関わる情報を含有している。
【００１７】
図５は本発明のセルサーチプロセスを説明する図である。図５に示されるように、このプロセスは二つのステップを含む。即ち、（ステップ５０１）タイミング同期。このステップではＯＦＤＭシンボルタイミングとフレームタイミングを検出する。及び、（ステップ５０２）セルコード識別ステップ。このステップではセルコードＣ(j) 〔ｋ〕を検出する。ステップ５０２はさらに検証ステップを具え、検出エラーを回避する。ステップ５０１では、ＣＰの相関性質とフレーム構造の周期性質を用いて信号タイミングを検出する。ステップ５０２ではＣＰＩＣＨの相関性質を用いてシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕を検出する。
【００１８】
図６と図７は本発明のセルサーチ方法の時間ドメイン上の別種のフレーム構造を示す。図６と図７に示されるように、一つのフレーム中に、単一のＯＦＤＭシンボルが周期性の信号モードを呈することはない。反対に、図６にあって、一つのフレーム中に少なくとも二つのＯＦＤＭシンボルがある部分に同じデータを具えて上述の周期性の信号モードを形成する。図７にあって、ＣＰＩＣＨｉとＣＰＩＣＨ（ｉ＋１）は長さが２ＮOFDMの一つのＣＰＩＣＨユニットと見なされ、そのうちＣＰの長さは倍加され、即ち２ＮGIとなる。図７のフレーム構造において、一つのフレーム中に少なくとも一つの長さが２ＮOFDMのＣＰＩＣＨユニットが周期性の信号モードを有する。これにより、図６と図７の周期性信号モードはフレームタイミングを検出するのに用いられ得る。並びに、一つのフレーム中にあって少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルが含有するシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕の情報によりセルコードが識別される。これにより、図５のセルサーチプロセスが図６と図７のフレーム構造に応用されうる。
【００１９】
図８は本発明の第１実施例の時間ドメイン上のフレーム構造を説明する図である。図８に示されるように、一つのフレーム中の第１個と第２個のＯＦＤＭシンボルはそれぞれ共同パイロットチャンネル１（ＣＰＩＣＨ１）と共同パイロットチャンネル２（ＣＰＩＣＨ２）とされる。フレーム中のその他の（Ｍ−２）個のＯＦＤＭシンボルは、通信チャンネル（ＴＣＨｓ）を表示し、即ちＴＣＨデータの伝送に用いられる。あきらかに、ＣＰＩＣＨ信号はＴＣＨ信号に直交する。ｓ(j) 〔ｎ〕はセルｊに関係するダウンリンク通信信号を表示する。図８中の一つのフレームにあって、第ｍ個のＯＦＤＭシンボル（ＧＩを含まない）の対応するダウンリンク通信信号はｓm (j) 〔ｎ〕，ｎ＝０〜ＮFFT −１と表示される。図９は図８のフレーム構造の別の一種類の表示図である。そのうち、ＲCPICH はＣＰＩＣＨ信号対一つのＴＣＨの信号パワー比値であり、且つＫはサブ搬送波数である。
【００２０】
図１０は図８中のＣＰＩＣＨ１の詳細な構造（ＧＩを考慮しない）を示す。時間ドメインＣＰＩＣＨ１信号ｓ0 (j) 〔ｎ〕，ｎ＝０〜ＮFFT −１は、ＮR 次重複する時間ドメインショートシーケンスｘ1 (j) 〔ｎ〕，ｎ＝０〜ｖ−１で組成され、以下に示されるとおりであり、
【数１】
2005198232.tif 000003
そのうち、「（（ｎ））」は「ｎ  ｍｏｄｕｌｏ  ｖ」を代表する。言い換えると、この時間ドメインＣＰＩＣＨ１信号ｓ0 (j) 〔ｎ〕は一つの周期信号であり、その周期はｖである。時間ドメインショートシーケンスｘ1 (j) 〔ｎ〕は周波数ドメインショートシーケンスＸ1 (j) 〔ｋ〕，ｋ＝０〜ｕ−１よりｖ点ＩＤＦＴ（ＩＦＦＴ）を通して得られ、そのうち、ｕ・ＮR ＝Ｋ且つｕ≦ｖである。
【００２１】
図１１は図８中のＣＰＩＣＨ２の詳細な構造（ＧＩを考慮しない）を示す。時間ドメインＣＰＩＣＨ２信号ｓ1 (j) 〔ｎ〕，ｎ＝〜ＮFFT −１は、ＮR 次重複する時間ドメインショートシーケンスｘ2 (j) 〔ｎ〕，ｎ＝０〜ｖ−１で組成され、以下に示されるとおりである。
【数２】
2005198232.tif 000004
言い換えると、時間ドメインＣＰＩＣＨ２信号ｓ1 (j) 〔ｎ〕は一つの周期信号であり、その周期はｖである。時間ドメインショートシーケンスｘ2 (j) 〔ｎ〕は以下の周波数ドメインショートシーケンスよりｖ点ＩＤＦＴ（ＩＦＦＴ）を通して得られる。
【数３】
2005198232.tif 000005
【００２２】
周波数ドメインショートシーケンスＸ1 (j) 〔ｋ〕とＸ2 (j) 〔ｋ〕（或いは同様に、Ｘ1 (j) 〔ｋ〕とＡ(j) 〔ｋ〕），ｋ＝０〜ｕ−１、はシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕，ｋ＝0 〜ＬP −１、及びＱ(q) 〔ｋ〕，ｋ＝０〜ＬQ −１に関する情報を含有するよう設計可能である。可能な設計としては以下のようなものがある。
【数４】
2005198232.tif 000006
且つ
【数５】
2005198232.tif 000007
そのうちΩ1 とΩ2 はＡ(j) 〔ｋ〕の周波数インデックスで構成された二つの相互排斥集合であり、及び、Ω1 ∪Ω2 ⊂｛０，１，．．．，ｕ−１｝である。この設計中、図５のセルサーチプロセスは図１２のように実施されうる。しかし、その他の実施方式も実施可能であり、なぜならＣＰＩＣＨ１とＣＰＩＣＨ２に出現する周波数ドメインショートシーケンスＸ1 (j) 〔ｋ〕は任意に設定できるためである。例えば全てのセルをいずれも同じＸ1 (j) 〔ｋ〕を具備すると設定でき、これにより得られるＸ1 (j) 〔ｋ〕は同時にシンボル同期、フレーム同期及びチャンネルエスティメーションの訓練シーケンスとされうる。
【００２３】
ダウンリンク通信信号ｓ(j) 〔ｎ〕をτ単位時間の遅延後に、一つのＭＳの受信機で受信させると、この受信信号は以下のように表示される。
【数６】
2005198232.tif 000008
そのうち、「* 」は線形旋回演算（ｌｉｎｅａｒ  ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）を代表する。（５）の式中、ｒ〔ｎ〕は受信信号で、ｈ(j) 〔ｎ〕はチャンネルインパルス応答である。ｗ(j) 〔ｎ〕は雑音成分であり、背景雑音（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  ｎｏｉｓｅ）を含むほか、その他のセルとその他のＭＳからの干渉を含む。チャンネルｈ(j) 〔ｎ〕を線形非時間変化（ｌｉｎｅａｒ  ｔｉｍｅ−ｉｎｖａｒｉａｎｔ；ＬＴＩ）で且つ長さがＬh の有限インパルス応答（ｆｉｎｉｔｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ；ＦＩＲ）システムであると仮定される。未知の時間遅延τは更に以下のように表示される。
【数７】
2005198232.tif 000009
そのうち、Ｄとｄは負でない整数とされ、且つ０≦ｄ＜ＮOFDMである。図１２のセルサーチプロセスに基づき、この実施例のセルサーチ方法の目的は、ステップ１００１中で未知の時間遅延ｄ（ＯＦＤＭシンボルタイミング）を推定し、ステップ１００２で未知の時間遅延Ｄ（フレームタイミング）を推定し、並びにステップ１００３でシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕（セルコードＣ(j) 〔ｋ〕）を識別する。
【００２４】
ステップ１００１中で、ＯＦＤＭシンボルタイミングは受信信号ｒ〔ｎ〕のＣＰの相関性質により検出され、これは図１３に示されるとおりである。以下の式に示されるように、受信信号とその遅延ＮFFT 個サンプルの信号の間の自相関数値（ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を計算し並びに平均を取る。
【数８】
2005198232.tif 000010
そのうち、「* 」は共役複素数（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）を代表する。（７）の式より分かるように、シンボルタイミングｄは
【数９】
2005198232.tif 000011
の最大値より検出される。このステップはまたその他のシンボル同期方法、例えば有名な最尤法（ｍａｘｉｍｕｍ−ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ；ＭＬ）と、最小平均２乗誤差推定法（ｍｉｎｉｍｕｍ  ｍｅａｎ−ｓｑｕａｒｅ−ｅｒｒｏｒ；ＭＭＳＥ）により達成されうる。
【００２５】
ステップ１００１でシンボルタイミングｄの検出を完成した後、ダウンリンク通信信号ｓ(j) 〔ｎ〕と受信信号ｒ〔ｎ＋ｄ〕の間に存在する未知の時間遅延Ｄ・ＮOFDM（（６）の式を参照）を求める必要がある。ステップ１００２で、フレームタイミングＤはＣＰＩＣＨ１とＣＰＩＣＨ２内の周期性信号モードの特質を利用して検出される。この点は以下の推論により論証される。
【００２６】
仮にチャンネル長さＬh ≦ＮGI＋１（即ちＩＳＩとＩＣＩがない）とし、且つ（５）の式の受信信号ｒ〔ｎ〕中よりＧＩを除去すると、第ｍ個の受信ＯＦＤＭシンボルは以下のようである。
【数１０】
2005198232.tif 000012
そのうち、
【数１１】
2005198232.tif 000013
と
【数１２】
2005198232.tif 000014
はそれぞれ第ｍ個の受信したＯＦＤＭシンボルのダウンリンク通信信号（ＧＩを考慮しない）と雑音に対応する。雑音の影響を無視すると、受信した第Ｄ個のＯＦＤＭシンボルｒD 〔ｎ〕と第（Ｄ＋１）個のＯＦＤＭシンボルｒD+1 〔ｎ〕は、それぞれＣＰＩＣＨ１とＣＰＩＣＨ２に対応し、周期ｖを具えた周期信号であることが証明されうる。これにより、フレームタイミングＤは以下の二つの連続受信するＯＦＤＭシンボルの自相関数値により求められ得る。
【数１３】
2005198232.tif 000015
（９）の式中のフレームのサーチ範囲は少なくとも（Ｍ＋１）個のＯＦＤＭシンボルを含まねばならず、これにより、二つのＣＰＩＣＨ（ＣＰＩＣＨ１とＣＰＩＣＨ２）が計算に含まれるようにする。ｒD 〔ｎ〕とｒD+1 〔ｎ〕，ｎ＝０〜ＮFFT −１は、周期ｖを具えた周期信号であるため、（９）の式中、Γ2 〔ｍ〕はｍ＝Ｄの時最大値を有し得て、これによりフレームタイミングＤは（９）の式中、
【数１４】
2005198232.tif 000016
の最大値により検出できる。
【００２７】
ステップ１００２でフレームタイミングＤの検出を完成した後、ステップ１００３でセルコードＣ(j) 〔ｋ〕を、（３）、（４ａ）と（４ｂ）の式中のＣＰＩＣＨ１とＣＰＩＣＨ２の間の周波数ドメイン関係により、対応するシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕を識別することで得られる。
雑音の影響と演算の複雑度を減らすため、ＣＰＩＣＨ１が対応する受信したＯＦＤＭシンボルｒD 〔ｎ〕中のＮR 部分の重複シーケンスの平均を以下のように取り、
【数１５】
2005198232.tif 000017
同様の方式を用いて、受信したＯＦＤＭシンボルｒD+1 〔ｎ〕の平均を以下のように取り
【数１６】
2005198232.tif 000018
それぞれ
【数１７】
2005198232.tif 000019
【数１８】
2005198232.tif 000020
に対してｖポイントＤＦＴを行ない、
【数１９】
2005198232.tif 000021
且つ
【数２０】
2005198232.tif 000022
を生成する。
そのうち、
【数２１】
2005198232.tif 000023
は以下の式のｖポイントＤＦＴであり、
【数２２】
2005198232.tif 000024
そのうち
【数２３】
2005198232.tif 000025
はａより小さくない最小整数である。（１２）の式から分かるように、Ｌh ≦ｖの時、
【数２４】
2005198232.tif 000026
であり、そうでなければ、
【数２５】
2005198232.tif 000027
はｈ(j) 〔ｎ〕のエイリアシング（ａｌｉａｓｉｎｇ）結果である。
【００２８】
（１１ａ）、（１１ｂ）及び（４ａ）の式に基づき、ターゲットのシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕を以下の計算式により識別する。
【数２６】
2005198232.tif 000028
それはｉ＝ｐにおいて最大値を有する。これにより、（１３）の式中のＰ(p) 〔ｋ〕のＰ個の候補者に対応する
【数２７】
2005198232.tif 000029
の最大値をサーチすることにより、ターゲットのシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕を得られる。同様の方式で、（１１ａ）、（１１ｂ）及び（４ｂ）の式に基づき、ターゲットのシーケンスＱ(q) 〔ｋ〕を以下の計算式により識別する。
【数２８】
2005198232.tif 000030
それはｉ＝ｐにおいて最大値を有する。これにより、（１４）の式中のＱ(q) 〔ｋ〕のＱ個の候補者に対応する
【数２９】
2005198232.tif 000031
の最大値をサーチすることにより、ターゲットのシーケンスＱ(q) 〔ｋ〕を得られる。
【００２９】
伝統的なＳＣＨとＣＰＩＣＨセルサーチ方法とは異なり、（１３）の式中で
【数３０】
2005198232.tif 000032
最大値をサーチするプロセスは（１４）の式中で
【数３１】
2005198232.tif 000033
の最大値をサーチするプロセスと関係がない。シーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕を識別した時、セルコードＣ(j) 〔ｋ〕も探し出される。
【００３０】
ステップ１００３は更に検証（ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ステップを含み、検出エラーを防止する。
【数３２】
2005198232.tif 000034
と
【数３３】
2005198232.tif 000035
をそれぞれ
【数３４】
2005198232.tif 000036
と
【数３５】
2005198232.tif 000037
の最大値のインデックスに対応させるため、識別のセルコード（即ち識別するシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕）は以下の比の値により検証できる。
【数３６】
2005198232.tif 000038
且つ
【数３７】
2005198232.tif 000039
△3aと△3bがいずれもあらかじめ設定されたスレショルドを超過する時、すでに識別されたセルコードを高い信頼度を有するセルコード候補者として認めることができる。この状況において、ＭＳはこのセルサーチプロセスが成功のうちに完成したと認定し、その後、後続のプロセス、例えば周波数同期、ブロードキャスティング情報読み取り、信号対干渉に雑音を加えたものの比の値（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−ｐｌｕｓ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）の測定等を行なう。反対に、このような状況でなければ、ＭＳは続いてこのセルサーチプロセスを、信頼できるセルコード候補者を獲得できるまで行なう。
【００３１】
上述したように、第１実施例のセルサーチプロセスはただステップ１００３の二つのｖポイントＤＦＴ演算のみ必要である。これは伝統的なＳＣＨとＣＰＩＣＨ方法に較べ、本発明の第１実施例のセルサーチ方法の演算複雑度が相当に低いことを意味する。且つ本発明の第１実施例のセルサーチ方法は、ＬＴＩ  ＦＩＲチャンネルｈ(j) 〔ｎ〕に対してその他の更なる仮定を行ない、この意味は、チャンネル効果に対抗するのに非常に役立つことを示す。
【００３２】
以下に本発明の第２実施例を提供する。その複雑度はさらに低い。
図１４は本発明の第２実施例の時間ドメイン上のフレーム構造を示す。図１４に示されるように、一つのフレーム中の第１個のＯＦＤＭシンボルは共同パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）である。フレーム中のその他の（Ｍ−１）個のＯＦＤＭシンボルはＴＣＨデータの伝送に用いられる。図１５は図１４中のＣＰＩＣＨの詳細な構造（ＧＩを考慮しない）を説明する図である。時間ドメインＣＰＩＣＨ信号ｓ0 (j) 〔ｎ〕，ｎ＝０〜ＮFFT −１はＮR 次重複する時間ドメインショートシーケンスｘ(j) 〔ｎ〕，ｎ＝０〜ｖ−１
で組成され、以下に示すとおりである。
【数３８】
2005198232.tif 000040
言い換えると、この時間ドメインＣＰＩＣＨ信号ｓ0 (j) 〔ｎ〕は周期信号であり、その周期はｖである。時間ドメインショートシーケンスｘ(j) 〔ｎ〕は以下の周波数ドメインショートシーケンスに対してｖポイントＩＤＦＴ（ＩＦＦＴ）を取ることで得られる。
【数３９】
2005198232.tif 000041
且つ
【数４０】
2005198232.tif 000042
【００３３】
周波数ドメインショートシーケンスＸ(j) 〔ｋ〕（或いは同様に、Ｂ(j) 〔ｋ〕とＡ(j) 〔ｋ〕）はシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕，ｋ＝０〜ＬP −１とＱ(q) 〔ｋ〕，ｋ＝０〜ＬQ −１に関する情報を包含するよう設計しうる。一種の可能な設計は以下のとおりである。
【数４１】
2005198232.tif 000043
且つ
【数４２】
2005198232.tif 000044
そのうちΩ1 とΩ2 はＡ(j) 〔ｋ〕の周波数インデックスで構成された二つの相互排斥集合であり、及び、Ω1 ∪Ω2 ⊂｛０，１，．．．，（ｕ／２）−１｝である。この設計中、（１７ａ）と（１７ｂ）の式のシーケンスＢ(j) 〔ｋ〕は任意に設定できる。
【００３４】
本発明の第１実施例と類似し、図１２のセルサーチプロセスが本発明の第２実施例に使用されうる。ステップ１００１中で、ＯＦＤＭシンボルタイミングｄは（７）の式中の
【数４３】
2005198232.tif 000045
の最大値をサーチすることにより検出できる。ステップ１００１でシンボルタイミングｄを検出した後、フレームタイミングＤを以下のように受信ＯＦＤＭシンボルの自相関数値を計算することにより求めることができる。
【数４４】
2005198232.tif 000046
そのうち、受信信号ｒm 〔ｎ〕を（８）の式より定める。受信した第Ｄ個のＯＦＤＭシンボルｒD 〔ｎ〕はＣＰＩＣＨ信号に対応し、周期ｖを有する周期信号であるため、（１９）の式中のΓ2 〔ｍ〕はｍ＝Ｄの時最大値を有し得る。これによりステップ１００２で、フレームタイミングＤは（１９）の式中、
【数４５】
2005198232.tif 000047
の最大値により検出できる。
【００３５】
ステップ１００２でフレームタイミングＤの検出を完成後、ステップ１００３で、セルコードＣ(j) 〔ｋ〕を、（１７ａ）、（１７ｂ）、（１８ａ）と（１８ｂ）の式中の周波数関係の特質、識別した対応するシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕により求めることができる。雑音の影響と演算の複雑度を減らすため、ＣＰＩＣＨが対応する受信ＯＦＤＭシンボルｒD+1 〔ｎ〕中のＮR 部分の重複シーケンスの平均を取り、（１０ａ）の式のような平均時間ドメイン信号、
【数４６】
2005198232.tif 000048
を得る。
【数４７】
2005198232.tif 000049
に対してｖポイントＤＦＴを取り、
【数４８】
2005198232.tif 000050
を得る。そのうち、
【数４９】
2005198232.tif 000051
は（１２）の式中の
【数５０】
2005198232.tif 000052
のｖポイントＤＦＴである。
【００３６】
（２０）、（１７ａ）、（１７ｂ）と（１８ａ）の式に基づき、ターゲットのシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕を以下の式により識別する。
【数５１】
2005198232.tif 000053
それはｉ＝ｐで最大値を有するが、前提は
【数５２】
2005198232.tif 000054
である。これにより、（２１）の式中のＰ(p) 〔ｋ〕のＰ個の候補者が対応する
【数５３】
2005198232.tif 000055
の最大値をサーチすることで、ターゲットのシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕を求めることができる。同様の方式を用い、（２０）、（１７ａ）、（１７ｂ）と（１８ｂ）の式に基づき、ターゲットのシーケンスＱ(q) 〔ｋ〕を、
【数５４】
2005198232.tif 000056
により識別することができ、それはｉ＝ｑで最大値を有するが、前提は
【数５５】
2005198232.tif 000057
である。これにより、（２ｗ）の式中のＱ(q) 〔ｋ〕のＱ個の候補者が対応する
【数５６】
2005198232.tif 000058
の最大値をサーチすることで、ターゲットのシーケンスＱ(q) 〔ｋ〕を求めることができる。シーケンスＰ(p) 〔ｋ〕とＱ(q) 〔ｋ〕がいずれも識別されると、即ちセルコードＣ(j) 〔ｋ〕が探し出される。最後に、既に識別されたセルコードも本発明の第１実施例と同様に検証される。
【００３７】
上述したように、本発明の第２実施例のセルサーチプロセスはただステップ１００３内に一つのｖポイントＤＦＴ演算を必要とし、ゆえにその演算の複雑度は更に低い。さらに本発明の第２実施例のセルサーチ方法はただ
【数５７】
2005198232.tif 000059
のチャンネル仮定のみ必要で、この条件は一般の典型的な応用において成立する。これは即ち本発明の第２実施例のセルサーチ方法がチャンネル効果への対抗に非常に有用であることを意味する。
【００３８】
続いて、本発明の第１実施例の計算とシュミレート結果により本発明を検証する。ＭＣ−ＣＤＭＡセルラー通信システムを考慮すると、その干渉コード（セルコード）Ｃ(j) 〔ｋ〕，ｋ＝０〜ｋ−１（即ちＬC ＝Ｋ）は僅かにシーケンスＰ(p) 〔ｋ〕，ｋ＝０〜ｕ−１（即ちＬP ＝ｕ）を以て代表される。言い換えると、シーケンスＱ(q) 〔ｋ〕(j) ，ｋ＝０〜ＬQ −１は存在せず、並びに（４ｂ）の式中の集合Ω2 は空集合である。
【００３９】
図１６は伝統的なＣＰＩＣＨ方法と本発明の第１実施例に対して、セルサーチプロセスの一つのループに必要な複数乗法演算数とＦＦＴサイズの関係を示す。比較的少ない演算複雑度は比較的多くのパワー消耗を節約することを代表する。図１６に示されるように、伝統的なＣＰＩＣＨ方法の演算複雑度は本発明の第１実施例の４〜５倍も高い。
【００４０】
図１７と図１８は伝統的なＣＰＩＣＨ方法と本発明の第１実施例の、ＲCPICH ＝６ｄＢとＲCPICH ＝９ｄＢの干渉コード識別性能と幾何係数ｇの関係図である。セルｊの幾何係数ｇの定義は以下のとおりである。
【数５８】
2005198232.tif 000060
そのうち、ｗ1 〔ｎ〕はセル間干渉であり、ｗ2 〔ｎ〕は背景雑音である。高いｇ値はＭＳがセルｊのＢＳに接近することを表示し、低いｇ値はＭＳがセル境界に接近することを表示する。図１７と図１８から分かるように、本発明のセルサーチ方法は開始とターゲットセルサーチのいずれに対しても伝統的なＣＰＩＣＨ方法の表現よりも優れており、特に低いｇ値状況下ではそうである。これは即ち本発明のセルサーチ方法がセルサーチプロセス中にあって比較的少ないループで高い信頼度のセルコードを探し出せ、相対的に平均セルサーチ時間は短く且つパワー消耗が低いことを表示する。
【００４１】
以上は本発明の好ましい実施例の説明に過ぎず、本発明の実施の範囲を制限するものではない。本発明の特許請求範囲の記載に基づく均等の変化と修飾はいずれも本発明の請求範囲に属するものとする。例えば、一つのフレーム中に三つ以上のＣＰＩＣＨｓを含みうる。ＣＰＩＣＨｓは一つのフレーム中の第１個と第２個のＯＦＤＭシンボルのほかに、そのたのＯＦＤＭシンボル位置に配置しうる。ＣＰＩＣＨｓは異なる周期を有し得る。これにより、全てのこのような均等変化と修飾はいずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】周知のＳＣＨセルサーチ方法のフレーム構造表示図である。
【図２】周知のセルサーチ方法のセルサーチプロセスフローチャートである。
【図３】周知のＣＰＩＣＨセルサーチ方法のフレーム構造表示図である。
【図４】本発明のセルサーチ方法の時間ドメイン上のフレーム構造表示図である。
【図５】本発明のセルサーチ方法のセルサーチプロセスフローチャートである。
【図６】本発明のセルサーチ方法の時間ドメイン上の別種のフレーム構造説明図である。
【図７】本発明のセルサーチ方法の時間ドメイン上の別種のフレーム構造説明図である。
【図８】本発明の第１実施例の時間ドメイン上のフレーム構造表示図である。
【図９】図８のフレーム構造の別の種類の表示図である。
【図１０】図８中の共同パイロットチャンネル１（ＣＰＩＣＨ１）の詳細な構造図である。
【図１１】図８中の共同パイロットチャンネル２（ＣＰＩＣＨ２）の詳細な構造図である。
【図１２】本発明の第１と第２実施例のセルサーチプロセスフローチャートである。
【図１３】図１２中のステップ１００１で受信信号のＣＰの相関性質を使用する説明図である。
【図１４】本発明の第２実施例の時間ドメイン上のフレーム構造説明図である。
【図１５】図１４中の共同パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ）の詳細な構造の説明図である。
【図１６】伝統的なＣＰＩＣＨ方法と本発明の第１実施例に対して、セルサーチプロセスの一つのループに必要な複数乗法演算数とＦＦＴサイズの関係を説明する図である。
【図１７】伝統的なＣＰＩＣＨ方法と本発明の第１実施例の、ＲCPICH ＝６ｄＢにおける干渉コード識別性能と幾何係数ｇの関係図である。
【図１８】伝統的なＣＰＩＣＨ方法と本発明の第１実施例の、ＲCPICH ＝９ｄＢにおける干渉コード識別性能と幾何係数ｇの関係図である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｓ１  シンボル同期                  Ｓ２  フレーム同期とグループ識別
Ｓ３  干渉コード識別
５０１  タイミング同期              ５０２  セルコード識別
１００１  シンボル同期              １００２  フレーム同期
１００３  セルコード識別
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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