(57)【要約】  直交周波数分割多重アクセスにおいて、N（N≧2）本の送信アンテナから同期信号を送信する基地局は、周波数領域で、同期信号に用いられる同期信号系列を生成する信号系列生成部と、同期信号の送信帯域をK（K≧2）個の周波数ブロックに分割し、前記同期信号系列を前記K個の周波数ブロック内の１つ又は複数のサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部と、周波数領域で前記同期信号系列に乗算されるN種類のプリコーディングベクトルを生成し、第n（1≦n≦N）のアンテナから送信する同期信号系列に対して、少なくとも第nのプリコーディングベクトルを乗算するプリコーディング部と、N本の送信アンテナから同期信号を送信する送信部とを有する。
2018131375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重アクセス（OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）において、N（N≧2）本の送信アンテナから同期信号を送信する基地局であって、
周波数領域で、同期信号に用いられる同期信号系列を生成する信号系列生成部と、
同期信号の送信帯域をK（K≧2）個の周波数ブロックに分割し、前記同期信号系列を前記K個の周波数ブロック内の１つ又は複数のサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部と、
周波数領域で前記同期信号系列に乗算されるN種類のプリコーディングベクトルを生成し、第n（1≦n≦N）のアンテナから送信する同期信号系列に対して、少なくとも第nのプリコーディングベクトルを乗算するプリコーディング部と、
N本の送信アンテナから同期信号を送信する送信部と、
を有する基地局。
【請求項２】
前記サブキャリアマッピング部は、同期信号の送信帯域をM（M≧2）個の周波数ブロックに分割し、M個の周波数ブロックのそれぞれをK個の周波数ブロックに分割し、前記同期信号系列を前記K個の周波数ブロック内の１つ又は複数のサブキャリアへのマッピングをM回繰り返し、
前記プリコーディング部は、第n（1≦n≦N）のアンテナから送信する同期信号系列に対する、少なくとも第nのプリコーディングベクトルの乗算をM回繰り返す、請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
直交周波数分割多重アクセス（OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）において、N（N≧2）本の送信アンテナから同期信号を送信する基地局であって、
周波数領域で、同期信号に用いられる同期信号系列を生成する信号系列生成部と、
同期信号の送信帯域をN個の周波数ブロックに分割し、前記同期信号系列を前記N個の周波数ブロック内の１つ又は複数のサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部と、
第n（1≦n≦N）のアンテナから送信する同期信号系列に対して、第nの周波数ブロック以外の周波数ブロックにおける送信をミューティングするミューティング部と、
N本の送信アンテナから同期信号を送信する送信部と、
を有する基地局。
【請求項４】
直交周波数分割多重アクセス（OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）において、基地局のN（N≧2）本の送信アンテナから同期信号を送信する同期信号送信方法であって、
周波数領域で、同期信号に用いられる同期信号系列を生成するステップと、
同期信号の送信帯域をK（K≧2）個の周波数ブロックに分割し、前記同期信号系列を前記K個の周波数ブロック内の１つ又は複数のサブキャリアにマッピングするステップと、
周波数領域で前記同期信号系列に乗算されるN種類のプリコーディングベクトルを生成し、第n（1≦n≦N）のアンテナから送信する同期信号系列に対して、少なくとも第nのプリコーディングベクトルを乗算するステップと、
N本の送信アンテナから同期信号を送信するステップと、
を有する同期信号送信方法。
【請求項５】
直交周波数分割多重アクセス（OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）において、基地局から送信された同期信号に基づいてセルIDを検出するユーザ端末であって、
前記基地局から、タイミング検出のための第１同期信号及びセルIDの検出のための第２同期信号を受信する受信部と、
前記第１同期信号の信号系列レプリカと、前記受信した第１同期信号との自己相関を計算し、前記第１同期信号の受信タイミングを検出する第１同期信号系列推定部と、
前記検出された第１同期信号の受信タイミングに基づいて周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定部と、
前記推定された周波数オフセットを補償する周波数オフセット補償部と、
前記第２同期信号の信号系列レプリカと、前記受信した第２同期信号との自己相関を計算し、周波数領域の相関値を同相加算し、最大の相関値を与える第２同期信号の同期信号系列を推定する第２同期信号系列推定部と、
を有するユーザ端末。
【請求項６】
直交周波数分割多重アクセス（OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）において、基地局から送信された同期信号に基づいてセルIDを検出するユーザ端末におけるセルサーチ方法であって、
前記基地局から、タイミング検出のための第１同期信号及びセルIDの検出のための第２同期信号を受信するステップと、
前記第１同期信号の信号系列レプリカと、前記受信した第１同期信号との自己相関を計算し、前記第１同期信号の受信タイミングを検出するステップと、
前記検出された第１同期信号の受信タイミングに基づいて周波数オフセットを推定するステップと、
前記推定された周波数オフセットを補償するステップと、
前記第２同期信号の信号系列レプリカと、前記受信した第２同期信号との自己相関を計算し、周波数領域の相関値を同相加算し、最大の相関値を与える第２同期信号の同期信号系列を推定するステップと、
を有するセルサーチ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局、同期信号送信方法、ユーザ端末及びセルサーチ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
3rd Generation Partnership Project（3GPP）で、Long Term Evolution（LTE）の無線インタフェースをベースにしたInternet-of-Things（IoT）トラヒックを効率的に多重するNarrowband（NB）-IoT無線インタフェースが規定されている（非特許文献１参照）。NB-IoT無線インタフェースを用いたときのセルID検出には、LTEと同様に、同期信号が用いられる。セルIDは、物理セルID（PCID：Physical Cell Identity）と呼ばれているため、以降、PCIDと表記する。同期信号は、第１同期信号（PSS：Primary Synchronization Signal）及び第２同期信号（SSS：Secondary Synchronization Signal）から構成されている。NB-IoTのPSS及びSSSの多重法、及び系列はLTEのPSS及びSSSとは異なるため、以下に説明する。【０００３】
NB-IoTのチャネル帯域幅は、LTEの1リソースブロック（RB：Resource Block）に相当する、12サブキャリア（=180kHz）である。LTEを適用している周波数スペクトル内にNB-IoTを用いるインバンド（In-band）シナリオの場合について説明する。【０００４】
図１にIn-bandシナリオにおけるPSS及びSSSの多重法を示す。PSSは、10ms長の無線フレーム毎に、第6サブフレームに多重される。SSSは、20ms毎、すなわち偶数番目の無線フレームの第10サブフレームに多重される。【０００５】
図２及び図３に、それぞれ、サブフレーム内のPSS及びSSSの多重法を示す。LTEの各サブフレームの先頭から3OFDMシンボル区間には、下りリンク物理制御チャネル（PDCCH：Physical Downlink Control Channel）が多重されている。従って、In-bandシナリオでは、PSS及びSSSは、PDCCHに干渉を与えないように、サブフレームの4OFDMシンボルから14OFDMシンボルの11OFDMシンボル区間に多重される。ただし、セル固有参照信号（CRS：Cell-specific Reference Signal）が多重されているリソースエレメント（RE：Resource Element）は、PSS及びSSSはパンクチャされる。PCIDの検出確率を改善するためには、PSS及びSSSを周期的に送信する。具体的には、PSSは10ms、SSSは20ms間隔で周期的に多重され、送信される。Guard-bandシナリオ、及びStand-aloneシナリオでは、CRSが多重されているRE位置に、PSS及びSSSをパンクチャする必要はない。しかしながら、各サブフレームの先頭の3OFDMシンボル区間は除外した11OFDMシンボル区間にPSS及びSSSを多重する点は、In-bandシナリオと同様である。【０００６】
次に、PSS系列及びSSS系列について説明する。LTEでは、基地局（eNB：eNode Bと呼ばれる）のIDに相当する168個のSSS系列と、同一基地局内の3セルのセル番号を表わす3個のPSS系列から、504個のPCIDを識別する。一方、NB-IoTでは、SSS系列のみで、504個のPCIDを表す点がLTEとは異なっている。【０００７】
PSS系列は、Zadoff-Chu系列をサブフレーム内の11OFDMシンボル区間で2値の系列で変調した系列で表わされる。この2値、すなわち+1、-1の変調はコードカバー（Code cover）と呼ばれている。OFDMシンボル（FFTブロック長）のZadoff-Chu系列をサブフレーム内の11OFDMシンボルに用いる。OFDMシンボルのタイミング同期は、Zadoff-Chu系列を用いる連続するOFDMシンボル間の相関を取ることにより検出できる。しかしながら、サブフレーム内の11箇所で、Zadoff-Chu系列の相関ピークが現れてしまうため、11 OFDMシンボルにコードカバーを乗算する。直交カバーの系列は、S(l)={1 1 1 1 -1 -1 1 1 1 -1 1}（l = 3, 4, …, 13）である。図４にNB-IoTにおけるPSSシンボル（系列）の生成法を示す。周波数領域で、系列長11のZadoff-Chu系列を生成する。OFDMシンボルインデックスlにおける周波数領域のPSS系列は次式で表わされる。【０００８】
【数１】
2018131375.tif 000003
式(1)において、u=5は、Root indexである。周波数領域のZadoff-Chu系列をサブキャリアマッピングし、IFFTで時間領域のZadoff-Chu系列を生成する。各FFTブロックにCyclic prefix（CP）を挿入する。11個のCPを含むFFTブロックに2値の変調系列（コードカバー）を乗算して、PSSシンボル（系列）を生成する。後述するように、複数のOFDMシンボル間の相互相関を検出することにより、11OFDMシンボル区間の先頭位置を検出することができる。【０００９】
SSS系列は、20ms間隔で最後のサブフレーム、すなわちサブフレームインデックス9である10番目のサブフレームに多重される。SSS系列は、504個のPCIDの1つを表わし、かつ、80 msのスーパーフレームの検出を行う。SSS系列は、周波数領域の131系列長のZadoff-Chu系列と2値のスクランブル系列の組み合わせで生成される。504個のPCIDを、Zadoff-Chu系列の126個のRoot indexと、4個のアダマール系列のスクランブル符号で区別する。SSS系列は、次式で表わされる。【００１０】
【数２】
2018131375.tif 000004
式(2)において、n=0,1,…,131であり、【００１１】
【数３】
2018131375.tif 000005
である。【００１２】
【数４】
2018131375.tif 000006
は、Zadoff-Chu系列であり、uは、次式で表される126個のRoot indexである。【００１３】
【数５】
2018131375.tif 000007
式(3)において、NIDNcellは、NB-IoTのPCIDである。bq(m)は、4種類の系列長128のアダマール系列を表す。m=n mod 128であり、【００１４】
【数６】
2018131375.tif 000008
である。【００１５】
【数７】
2018131375.tif 000009
は、フレーム番号nfに応じた系列の巡回シフトを示す項であり、80ms区間の同期をとるためのものである。巡回シフト量θfは、次式で表される。【００１６】
【数８】
2018131375.tif 000010
図５にNB-IoTにおけるSSSシンボル（系列）の生成法を示す。周波数領域で、系列長131のZadoff-Chu系列を生成する。周波数領域のZadoff-Chu系列をサブキャリアマッピングし、IFFTで時間領域のZadoff-Chu系列を生成する。各FFTブロックにCyclic prefix（CP）を挿入する。CPを含むFFTブロックに2値のスクランブル系列を乗算して、SSSシンボル（系列）を生成する。【００１７】
LTEのPSS及びSSSには、Precoding Vector Switching（PVS）を用いる送信ダイバーシチが適用される。図６にLTEにおけるPVS送信ダイバーシチの送信法を示す。LTEでは、10msの無線フレーム内に2セットのPSS及びSSSが多重されている。各セットに{1, 1}、及び{1, -1}のプリコーディングベクトルを乗算する。同じセットのPSSとSSSには、同じプリコーディングベクトルが乗算されている。PSS及びSSSは、下りリンクでユーザ端末（UE：User Equipment）が最初に補足するチャネルである。UEのPSS及びSSSの検出処理を簡単化するために、基地局が1アンテナ送信の場合からの信号波形の変更を必要としない選択送信ダイバーシチが採用されている。選択送信ダイバーシチの中でも、2系統の送信機の送信電力を効率的に用いることができるPVS送信ダイバーシチが採用されている。LTEの場合、PSSとSSSはセットにして、5ms間隔で多重されている。また、セット内のPSS及びSSSには、同一のプリコーディングベクトルが乗算されている。受信機では、最初に検出したPSS系列から、各サブキャリア位置のチャネル応答を推定し、各サブキャリア位置のチャネル応答の推定値を用いて、SSS系列の相関を周波数領域で同相合成することができる。各サブキャリア位置の相関値を複数サブキャリアにわたり、同相合成する方法は、電力合成する方法に比較して、雑音成分を低減できるため、SSS系列の誤検出を低減することができる。前述のように、LTEのPSS及びSSSは、同じセット内のPSSとSSSは同一のプリコーディングベクトルが乗算されているため、UEは、プリコーディングベクトルを意識する（検出する）必要なく、PSSで推定した各サブキャリア位置のチャネル応答を用いて、SSSの相関値の同相加算を行うことができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】3GPP TS 36.211, "Evolved UTRA; Physical channels and modulation (Release 13)," V13.2.0, June 2016
【非特許文献２】3GPP TSG RAN WG1 #84 R1-161116, "NB-PSS and NB-SSS Design," Qualcomm Incorporated, Feb. 2016
【非特許文献３】3GPP TSG RAN WG1 NB-IoT Ad-Hoc Meeting R1-161981, "NB-PSS and NB-SSS Design (Revised)," Qualcomm Incorporated, March 2016
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
非特許文献２及び３に、NB-IoTにおけるPSS及びSSSに時間領域のPVS送信ダイバーシチを適用した場合の送信法が提案されている。図７に、非特許文献２及び３で提案されているPSS及びSSSにPVS送信ダイバーシチを適用した場合の送信法を示す。非特許文献２及び３に記載のPVS送信ダイバーシチ法では、PSS、SSSともに交互に、プリコーディングベクトルを切り換えている。PSSの多重間隔が、10msとLTEの場合に比較して長くなったため、PVS送信ダイバーシチの効果を得るためには、1回の検出ループで最低20ms区間の受信信号を受信する必要がある。さらに、SSSの多重間隔が20msと長くなってしまったため、SSS系列の検出にPVS送信ダイバーシチの効果を得ようとすると1回の検出ループで、最大40msを要してしまう。従って、PCIDの検出を複数ループ行う場合には、さらにPCIDの検出時間の増大を招いてしまう。PCIDの検出時間が増大すると、その分、PSS及びSSSの相関検出処理を行う回数が増大するため、UEの消費電力の増大を招いてしまう。特に、センサー端末など、消費電力の制約が厳しい端末では、PCIDの検出時間を高速にして、早く待ちうけ状態に入る必要がある。【００２０】
本発明では、同期信号に周波数領域のPVS送信ダイバーシチ法、及び選択送信ダイバーシチ法を適用することにより、PCID検出時間を短縮することができる基地局、同期信号送信方法、ユーザ端末及びセルサーチ方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の一形態に係る基地局は、
直交周波数分割多重アクセス（OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）において、N（N≧2）本の送信アンテナから同期信号を送信する基地局であって、
周波数領域で、同期信号に用いられる同期信号系列を生成する信号系列生成部と、
同期信号の送信帯域をK（K≧2）個の周波数ブロックに分割し、前記同期信号系列を前記K個の周波数ブロック内の１つ又は複数のサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部と、
周波数領域で前記同期信号系列に乗算されるN種類のプリコーディングベクトルを生成し、第n（1≦n≦N）のアンテナから送信する同期信号系列に対して、少なくとも第nのプリコーディングベクトルを乗算するプリコーディング部と、
N本の送信アンテナから同期信号を送信する送信部と、
を有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、同期信号に周波数領域のPVS送信ダイバーシチ法、及び選択送信ダイバーシチ法を適用することにより、PCID検出時間を短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】NB-IoTにおけるPSS及びSSSの無線フレーム内の多重法を示す概略図である。
【図２】NB-IoTにおけるPSSのサブフレーム内の多重法を示す概略図である。
【図３】NB-IoTにおけるSSSのサブフレーム内の多重法を示す概略図である。
【図４】NB-IoTのPSSシンボル（系列）の生成法を示す概略図である。
【図５】NB-IoTのSSSシンボル（系列）の生成法を示す概略図である。
【図６】LTEにおけるPSS及びSSSのPVS送信ダイバーシチ法を示す概略図である。
【図７】NB-IoTにおけるPSS及びSSSの時間領域のPVS送信ダイバーシチ法を示す概略図である。
【図８】本発明の実施例に係る無線通信システムの構成例を示す概略図である。
【図９】本発明の実施例に係る基地局のブロック図である。
【図１０】周波数領域PVS送信ダイバーシチ法を示す概略図である（2送信アンテナ、Localized型）。
【図１１】周波数領域PVS送信ダイバーシチ法を示す概略図である（2送信アンテナ、Distributed型）。
【図１２】周波数領域PVS送信ダイバーシチ法を示す概略図である（NTx = 4送信アンテナ）。
【図１３】周波数領域PVS送信ダイバーシチ法を示す概略図である（NTx = 4送信アンテナ、1回繰り返しの場合）。
【図１４】周波数領域PVS送信ダイバーシチ法を示す概略図である（NTx = 4送信アンテナ、複数回繰り返しの場合）。
【図１５】本発明の他の実施例に係る基地局のブロック図である。
【図１６】周波数領域選択送信ダイバーシチ法を示す概略図である（2送信アンテナ、Localized型）。
【図１７】周波数領域選択送信ダイバーシチ法を示す概略図である（2送信アンテナ、Distributed型）。
【図１８】本発明の実施例に係るユーザ端末のブロック図である。
【図１９】本発明の他の実施例に係るユーザ端末のブロック図である。
【図２０】周波数領域PVS送信ダイバーシチを用いる場合のPCID検出のタイムスケジュールである。
【図２１】本発明の実施例に係る無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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、以下で説明する実施例は一例に過ぎず、本発明が適用される実施例は、以下の実施例に限られるわけではない。例えば、本実施例に係る無線通信システムはLTEをベースにしたNB-IoT方式を想定しているが、本発明はNB-IoT方式に限定されるわけではなく、LTE方式にも適用可能であり、同期信号を用いてPCIDを検出する他の方式にも適用可能である。
【００２５】
＜システム構成＞
図８は、本発明の実施例に係る無線通信システムの構成例を示す概略図である。図８に示すように、本発明の実施例に係る無線通信システムは、基地局eNBとユーザ端末UEとを有する。図８の例では、１つの基地局eNB及び１つのユーザ端末UEが図示されているが、複数の基地局eNBを有していてもよいし、複数のユーザ端末UEを有していてもよい。
【００２６】
基地局eNBは、１つまたは複数（例えば、３つ）の（セクタとも呼ばれる）セルを収容することができる。基地局eNBが複数のセルを収容する場合、基地局eNBのカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局ＲＲＨ：Remote Radio Head）によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」「ｅＮＢ」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局eNBは、固定局（fixed station）、NodeB、eNodeB（eNB）、アクセスポイント（access point）、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
【００２７】
ユーザ端末UEは、当業者によって、移動局、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
【００２８】
LTEをベースにした無線通信システムでは、下りリンクについては直交周波数分割多重アクセス（OFDMA：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され、上りリンクについてはシングルキャリア周波数分割多重アクセス（SC-FDMA：Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）が採用されている。
【００２９】
UEは、eNBと通信するために、接続先のセルを探索するセルサーチを行う。セルサーチに用いられる信号は同期信号（SS：Synchronization Signal）と呼ばれ、PSS及びSSSの２種類の同期信号が用いられる。NB-IoTでは、PSSはタイミング検出のために用いられ、例えば、FFTブロックタイミング、サブフレームタイミング、及び無線フレームタイミングを検出するために用いられる。SSSはセルIDの検出のために用いられる。
【００３０】
上記の信号は、例えば、時間領域及び周波数領域で構成されるリソースの所定の部分で送信される。無線フレームは時間領域において１つまたは複数のフレームで構成されてもよい。時間領域において１つまたは複数の各フレームはサブフレームと呼ばれてもよい。サブフレームは更に時間領域において１つまたは複数のスロットで構成されてもよい。スロットはさらに時間領域において１つまたは複数のシンボル（OFDMシンボル、SC-FDMAシンボル等）で構成されてもよい。無線フレーム、サブフレーム、スロット、およびシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット、およびシンボルは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。例えば、LTEシステムでは、基地局が各ユーザ端末に無線リソース（各ユーザ端末において使用することが可能な周波数帯域幅及び／又は送信電力等）を割り当てるスケジューリングを行う。スケジューリングの最小時間単位をTTI（Transmission Time Interval）と呼んでもよい。例えば、１サブフレームをTTIと呼んでもよいし、複数の連続したサブフレームをTTIと呼んでもよいし、１スロットをTTIと呼んでもよい。
【００３１】
リソースブロック（RB）は、時間領域および周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域では１つまたは複数個の連続した副搬送波（subcarrier）を含んでもよい。また、リソースブロックの時間領域では、１つまたは複数個のシンボルを含んでもよく、１スロット、１サブフレーム、または１TTIの長さであってもよい。１TTI、１サブフレームは、それぞれ１つまたは複数のリソースブロックで構成されてもよい。上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるシンボルおよびリソースブロックの数、および、リソースブロックに含まれるサブキャリアの数は様々に変更することができる。
【００３２】
本発明の実施例では、eNBは、PSS及びSSSに周波数領域のPVS送信ダイバーシチ法、及び選択送信ダイバーシチ法を適用する。また、eNBで用いられるダイバーシチ法にかかわらず、UEが同じ処理でセルIDを検出する方法を説明する。
【００３３】
＜周波数領域PVS送信ダイバーシチ法を用いた基地局の構成＞
図９は、本発明の実施例に係る基地局１０のブロック図である。基地局１０は、UEがセルサーチを行うことができるように、同期信号に周波数領域のPVS送信ダイバーシチ法を適用して、N（N≧2）本の送信アンテナから同期信号を送信する。なお、以下に説明するダイバーシチ法は、PSSにも適用可能であり、SSSにも適用可能である。基地局１０は、Zadoff-Chu系列生成部１０１と、サブキャリアマッピング部１０３と、プリコーディング部１０５と、送信部１０７とを有する。
【００３４】
Zadoff-Chu系列生成部１０１は、周波数領域で、同期信号に用いられる同期信号系列であるZadoff-Chu系列を生成する。Zadoff-Chu系列生成部１０１は、PSSに用いる同期信号系列であるPSS系列と、SSSに用いる同期信号系列であるSSS系列とを生成する。
【００３５】
サブキャリアマッピング部１０３は、同期信号の送信帯域をK（K≧2）個の周波数ブロックに分割し、Zadoff-Chu系列生成部１０１で生成されたZadoff-Chu系列をK個の周波数ブロック内の１つ又は複数のサブキャリアにマッピングする。なお、Zadoff-Chu系列をK個の周波数ブロックにマッピングする周波数領域PVS送信ダイバーシチ法については、主にLocalized型及びDistributed型がある。Localized型は、Zadoff-Chu系列を２つ以上の連続するサブキャリアにマッピングする方式であり、Distributed型は、Zadoff-Chu系列を１サブキャリア毎に離散的にマッピングする方式である。具体例には以下に説明する。
【００３６】
プリコーディング部１０５は、周波数領域でZadoff-Chu系列に乗算されるN種類のプリコーディングベクトルを生成し、第n（1≦n≦N）のアンテナから送信するPSS系列及びSSS系列に対して、少なくとも第nのプリコーディングベクトルを乗算する。なお、周波数ブロック数(K)は送信アンテナ数(=N)と異なってもよいが、各送信アンテナに対して異なるプリコーディングベクトルを用いた場合に最大の送信ダイバーシチ効果が得られるため、N≦Kであることが好ましい。
【００３７】
送信部１０７は、N本の送信アンテナから同期信号を送信する。具体的には、送信部１０７は、IFFTで時間領域のZadoff-Chu系列を生成する。各FFTブロックにCyclic prefix（CP）を挿入して、同期信号であるPSSシンボル（系列）又はSSSシンボル（系列）を生成し、N本の送信アンテナから送信する。
【００３８】
＜周波数領域PVS送信ダイバーシチ法の具体例＞
図１０及び図１１に、基地局が2アンテナ送信の場合の周波数領域PVS送信ダイバーシチ法の概略図を示す。図１０は、Localized型PVS送信ダイバーシチ、図１１は、Distributed型PVS送信ダイバーシチのプリコーディングベクトルの乗算方法の実施例を示す。図１０のLocalized型PVS送信ダイバーシチでは、12サブキャリアで構成される1リソースブロック（RB：Resource Block）の送信帯域を連続する6サブキャリアずつの2ブロックに分割する。送信アンテナ#1では、周波数領域のZadoff-Chu系列のそれぞれのブロックに{1, 1}のプリコーディングベクトルを乗算する。送信アンテナ#2では、周波数領域のZadoff-Chu系列のそれぞれのブロックに{1, -1}のプリコーディングベクトルを乗算する。プリコーディングベクトルを乗算した系列をIDFTして、時間領域の系列を生成する。図１１のDistributed PVS送信ダイバーシチでは、送信アンテナ#1では、周波数領域のZadoff-Chu系列のそれぞれのブロックに{1, 1}のプリコーディングベクトルを乗算する。送信アンテナ#2では、サブキャリア毎交互に、例えば、奇数サブキャリアには、{1, 1}のプリコーディングベクトルを、偶数サブキャリアには、{1, -1}のプリコーディングベクトルを乗算する。
【００３９】
図１０及び図１１の実施例は2ブロックへの分割の場合、且つ、2送信アンテナの場合であるが、2ブロックへの分割、且つ、NTx送信アンテナに拡張することができる。この場合、NTx種類の異なるプリコーディングベクトルを生成する。送信アンテナ#1からは、全ての周波数ブロックにプリコーディングベクトル#1を乗算する。全ての送信アンテナ#n（2≦n≦NTx）では、周波数ブロック#1では、プリコーディングベクトル#1を、周波数ブロック#2では、プリコーディングベクトル#nを各ブロック内のサブキャリア信号に乗算する。
【００４０】
図１０及び図１１の実施例は2ブロックへの分割の場合、且つ、2送信アンテナの場合であるが、一般に、Kブロックへの分割、且つ、NTx送信アンテナに拡張することができる。図１２にNTx=4送信アンテナの場合のLocalized型PVS送信ダイバーシチ法の実施例を示す。NTx種類の異なるプリコーディングベクトルを生成する。同期信号の周波数領域のサブキャリア数をNScSSで表わし、同期信号の連続サブキャリアを有するKブロックに分割する。Kは、2≦K≦NScSSの範囲の整数である。また、一般には偶数値をとる。K=NScSSの場合は、Distributed送信になる。図１２の実施例は、K=6の場合である。本実施例の送信法では、送信アンテナ#1からは、全ての周波数ブロックにプリコーディングベクトル#1を乗算する。全ての送信アンテナ#n（2≦n≦NTx）では、周波数ブロック#(2k-1)では、プリコーディングベクトル#1を、周波数ブロック#2kでは、プリコーディングベクトル#nを各ブロック内のサブキャリア信号に乗算する（1≦k≦NScSS/2）。
【００４１】
図１３の実施例では、同期信号の送信帯域をNTx個の周波数ブロックに分割し、送信アンテナ#1の全ての周波数ブロックにはプリコーディングベクトル#1を乗算し、送信アンテナ#nにおいては（1≦n≦NTx）、周波数ブロック#nには、プリコーディングベクトル#nを乗算し、それ以外の周波数ブロックには、プリコーディングベクトル#1を乗算して送信する。K=NScSSの場合は、Distributed送信になる。
【００４２】
すなわち、Distributed送信の場合、同期信号が多重されるサブキャリアをサブキャリア1から1サブキャリア毎にグループインデックスの昇順にK個のブロックに分割する。送信アンテナ#1からは、全ての周波数ブロックにプリコーディングベクトル#1を乗算する。全ての送信アンテナ#n（2≦n≦NTx）では、周波数ブロック#nでは、プリコーディングベクトル#nを、それ以外の周波数ブロックでは、プリコーディングベクトル#1を各ブロック内のサブキャリア信号に乗算する。
【００４３】
図１４の実施例は、図１３の送信法を同期信号の送信帯域で複数回繰り返す送信方法である。同期信号の送信帯域をM（M≧2）個の周波数ブロックに分割し、M個の周波数ブロックのそれぞれをNTx個の周波数ブロックに分割する。送信アンテナ#1の全ての周波数ブロックにはプリコーディングベクトル#1を乗算し、送信アンテナ#nにおいては（1≦n≦NTx）、周波数ブロック#nには、プリコーディングベクトル#nを乗算し、それ以外の周波数ブロックには、プリコーディングベクトル#1を乗算する。このようなZadoff-Chu系列のマッピング及びプリコーディングベクトルの乗算をM回繰り返す。
【００４４】
＜周波数領域選択送信ダイバーシチ法を用いた基地局の構成＞
図１５は、本発明の他の実施例に係る基地局１０のブロック図である。基地局１０は、UEがセルサーチを行うことができるように、同期信号に周波数領域の選択送信ダイバーシチ法を適用して、N（N≧2）本の送信アンテナから同期信号を送信する。なお、以下に説明するダイバーシチ法は、PSSにも適用可能であり、SSSにも適用可能である。基地局１０は、Zadoff-Chu系列生成部１５１と、サブキャリアマッピング部１５３と、ミューティング部１５５と、送信部１５７とを有する。
【００４５】
Zadoff-Chu系列生成部１５１は、周波数領域で、同期信号に用いられる同期信号系列であるZadoff-Chu系列を生成する。Zadoff-Chu系列生成部１５１は、PSSに用いる同期信号系列であるPSS系列と、SSSに用いる同期信号系列であるSSS系列とを生成する。
【００４６】
サブキャリアマッピング部１５３は、同期信号の送信帯域をN個の周波数ブロックに分割し、Zadoff-Chu系列生成部１５１で生成されたZadoff-Chu系列をN個の周波数ブロック内の１つ又は複数のサブキャリアにマッピングする。なお、Zadoff-Chu系列をN個の周波数ブロックにマッピングする周波数領域選択送信ダイバーシチ法については、主にLocalized型及びDistributed型がある。具体例には以下に説明する。
【００４７】
ミューティング部１５５は、第n（1≦n≦N）のアンテナから送信する同期信号系列に対して、第nの周波数ブロック以外の周波数ブロックにおける送信をミューティングする。すなわち、第nのアンテナからは第nの周波数ブロックの同期信号のみが送信される。
【００４８】
送信部１５７は、N本の送信アンテナから同期信号を送信する。具体的には、送信部１５７は、IFFTで時間領域のZadoff-Chu系列を生成する。各FFTブロックにCyclic prefix（CP）を挿入して、同期信号であるPSSシンボル（系列）又はSSSシンボル（系列）を生成し、N本の送信アンテナから送信する。
【００４９】
＜周波数領域選択送信ダイバーシチ法の具体例＞
図１６及び図１７に、基地局が2アンテナ送信の場合の周波数領域選択送信ダイバーシチの送信法の実施例を示す。図１６は、Localized型選択送信ダイバーシチ、図１７は、Distributed型選択送信ダイバーシチの送信法の実施例を示す。図１６のLocalized型選択送信ダイバーシチでは、12サブキャリアで構成される1RBの送信帯域を連続する6サブキャリアずつの2ブロックに分割する。送信アンテナ#1からはブロック#1を送信し、ブロック#2は、ミューティングする。送信アンテナ#2からはブロック#2を送信し、ブロック#1はミューティングする。各送信アンテナの周波数領域波形をIDFTして、時間領域の系列を生成する。図１７のDistributed型選択送信ダイバーシチでは、各送信アンテナにおいて、周波数領域で交互にサブキャリア信号を送信、あるいはミューティングを行う。例えば、送信アンテナ#1では、奇数サブキャリア位置の信号を送信し、偶数サブキャリア位置の信号をミューティングする。逆に、送信アンテナ#2では、例えば、偶数サブキャリア位置の信号を送信し、奇数サブキャリア位置の信号をミューティングする。
【００５０】
周波数領域PVS送信ダイバーシチ法と同様に、周波数領域選択送信ダイバーシチ法においても、一般に、NTxブロックへの分割、且つ、NTx送信アンテナに拡張することができる。また、同期信号の送信帯域をM（M≧2）個の周波数ブロックに分割し、M個の周波数ブロックのそれぞれをNTx個の周波数ブロックに分割することで、Zadoff-Chu系列のマッピング及びミューティングをM回繰り返すことも可能である。
【００５１】
＜ユーザ端末の構成＞
図１８及び図１９は、本発明の実施例に係るユーザ端末２０のブロック図である。ユーザ端末２０は、基地局から送信された同期信号に基づいてPCIDを検出する。なお、以下に説明するPCIDの検出は、基地局で用いられるダイバーシチ法にかかわらず実現可能である。ユーザ端末２０は、受信部２０１と、PSS系列推定部２０３と、周波数オフセット推定部２０５と、周波数オフセット補償部２０７と、FFT部２０９と、SSS系列推定部２１１とを有する。
【００５２】
受信部２０１は、基地局から、PSS及びSSSを受信する。
【００５３】
PSS系列推定部２０３は、PSS系列レプリカと、受信したPSSとの自己相関を計算し、PSSの受信タイミングを検出する。具体的には、PSS系列推定部２０３は、セルサイト（基地局）から送信されたPSS系列情報を既知として、PSSを含む受信信号の自己相関を検出する。検出した複数のセルの相関振幅又は相関電力の中の最大の相関振幅又は相関電力からPSSの受信タイミングを検出する。
【００５４】
周波数オフセット推定部２０５は、検出されたPSSの受信タイミングに基づいて周波数オフセットを推定する。具体的には、周波数オフセット推定部２０５は、検出したPSSの受信タイミングから、PSSの自己相関を計算し、周波数オフセットを推定する。
【００５５】
周波数オフセット補償部２０７は、PSS及びSSSを含む受信信号に対して、推定された周波数オフセットを補償する。
【００５６】
FFT部２０９は、最大のPSSの相関電力のタイミングで、SSSの時間波形（時間領域信号）を周波数領域信号に変換する。
【００５７】
SSS系列推定部２１１は、SSS系列レプリカと、受信したSSSとの自己相関を計算し、周波数領域の相関値を同相加算し、最大の相関値を与えるSSSの同期信号系列を推定する。具体的には、周波数領域のSSSの受信信号とSSS系列レプリカとの相関振幅又は相関電力を計算し、最大の相関振幅又は相関電力を与えるSSS系列を検出する。SSS系列の推定法には、(1)SSSの送信帯域内のフラットフェージングを仮定して、周波数領域の各サブキャリア位置の相関値を同相加算する方法、及び(2)PSSを用いて推定した周波数応答を用いてSSSの周波数領域の各サブキャリア位置の相関値を同相加算する方法がある。図１８は(1)の方法を示しており、図１９は(2)の方法を示している。
【００５８】
(1)の方法は、図７の時間領域PVS送信ダイバーシチ法に適用可能である。図７を参照して説明したとおり、10ms間隔で多重されているPSSには、例えば{1, 1}, {1, -1}のプリコーディングベクトルが交互に乗算される。一方、20ms間隔で多重されているSSSにも、例えば{1, 1}, {1, -1}のプリコーディングベクトルが交互に乗算される。すなわち、SSSからみて、同一の無線フレームに多重されているPSSが、同一のプリコーディングベクトル又は異なるプリコーディングベクトルの状態が交互に現れることになる。一方、ユーザ端末は、PSSのプリコーディングベクトルを検出できないため、PSSで推定した周波数応答を用いて、SSS系列の相関を同相加算することはできない。従って、周波数領域のチャネル変動がほぼ同一、すなわち、周波数フラットフェージングを仮定して、同相成分、直交成分を同相加算する。SSS系列推定部２１１は、周波数領域のSSSの受信信号にSSS系列の複素共役を乗算した信号を同相成分、直交成分、独立に平均化し、平均化後の同相成分、あるいは直交成分のいずれか一方の振幅、あるいは同相成分と直交成分から求めた相関電力を計算することにより、SSS系列を推定する。
【００５９】
(2)の方法は、図１０〜図１７の周波数領域PVS送信ダイバーシチ法又は周波数領域選択送信ダイバーシチ法に適用可能である。図１０〜図１７を参照して説明したとおり、同一の無線フレームに属する同じサブキャリア位置のPSSとSSSは、同一のプリコーディングベクトルが乗算される。従って、PSSで推定した各サブキャリア位置のチャネル応答を用いて、SSSの相関値を周波数領域で同相加算することができる。SSS系列推定部２１１は、チャネル応答の推定値の複素共役を乗算された各サブキャリア位置のSSSに対して、予め決められた複数のSSS系列の候補の中のSSS系列を順番に相関電力を計算し、最大の相関電力を与えるSSS系列を検出する。
【００６０】
＜PSS受信タイミング、無線フレームタイミングの検出の具体例＞
NB-IoTのシミュレーション条件では、20ppmの周波数オフセットが仮定されている。LTEのPSSの相関検出では、PSSを含む受信信号と時間領域のPSS系列レプリカとの相互相関を計算する。説明の簡単化のため、受信の処理は、オーバーサンプリング無しで、サンプリング周波数は、Zadoff-Chu系列のチップレートに等しく設定した。
【００６１】
PSSの自己相関が最大となるタイミングから、FFTブロックタイミング、PSSの受信タイミング、サブフレームタイミング、無線フレームタイミングが検出できる。PSSは、11FFTブロックに多重されているため、ベクトルγ(τ)を、次式で示すように、サンプリング時間τを開始タイミングとする11FFTブロック区間の受信信号のサンプル値信号とする。式(5)において、
【００６２】
【数９】
2018131375.tif 000011
は、同一のZadoff-Chu系列で拡散されたPSSのFFTブロック長の受信信号を表わす。
【００６３】
【数１０】
2018131375.tif 000012
受信機では、まず、次式で示すように、k FFTブロック間隔（1≦k＜11）遅延した受信信号の自己相関を計算する。
【００６４】
【数１１】
2018131375.tif 000013
式(6)において、s(l)は、PSSのl番目のFFTブロックにおける変調成分を表わし、Hは、エルミート転置を示す。一例として、k=1の場合は、1FTTブロック区間遅延した受信信号の自己相関を示す。PSSの正しい受信タイミングをτ0とした場合、周波数オフセットに起因する1FFTブロック区間の位相回転量をθで表わすと、E[Ak(τ0)]∝ejkθとなる。周波数オフセットの影響を小さくするために、次式で示すコスト関数を用いる（非特許文献３参照）。
【００６５】
【数１２】
2018131375.tif 000014
式(7)において、Ak(τ)は、kの値が大きくなるほど、周波数オフセットが大きくなるために相関ピーク位置の誤差が大きくなる。従って、式(7)に示すように、周波数オフセットの影響を小さくするために、各相関値を重み付き合成している。重み係数は、PSSの検出確率が最大になるようにして求める。非特許文献３では、w1=0.76、w2=0.54、及びw3=0.34の値が用いられている。UEの移動速度が低速、あるいは静止環境の場合には、最大ドップラ周波数は低く、時間領域のチャネル変動は非常に小さくなる、従って、10ms間隔で多重されている複数のPSSのコスト関数を同相加算することにより、雑音の影響を低減することができる。
【００６６】
【数１３】
2018131375.tif 000015
＜周波数オフセット推定の具体例＞
コスト関数ρm(τ)は、CPを含む1FFTブロック間隔の周波数オフセットに起因する位相回転量を表わしているため、周波数オフセットは、次式で表わされる。
【００６７】
【数１４】
2018131375.tif 000016
式(9)において、
【００６８】
【数１５】
2018131375.tif 000017
である。また、fsはサンプリング周波数、fSCはサブキャリア間隔、NFFTは有効シンボル区間（FFTブロック区間）のサンプル数、NCPはCP区間のサンプル数を表わす。fs=7.67MHz、fSC=15kHz、NFFT=512、NCP=36の場合、周波数オフセットは次式で求めることができる。
【００６９】
【数１６】
2018131375.tif 000018
式(9)、(10)は、
【００７０】
【数１７】
2018131375.tif 000019
の範囲の位相検出が可能である。しかし、周波数オフセットが高くなると、
【００７１】
【数１８】
2018131375.tif 000020
が、2πの範囲を超えてしまう。そこで、次式に示すように、周波数オフセットの検出範囲を拡大する。
【００７２】
【数１９】
2018131375.tif 000021
式(11)において
【００７３】
【数２０】
2018131375.tif 000022
、及びGの値を最尤検出する。Gの値は、周波数オフセット値の大きさに応じて、例えば、G∈{0,±1,±2}の値にする。
【００７４】
＜SSS系列推定の具体例＞
SSS系列を検出することにより、PCIDを検出できる。式(11)で推定した、周波数オフセット値を受信信号に補償した後、PSSを用いて推定したFFTブロックタイミング、及びサブフレームタイミングを用いてSSSを含む受信信号をFFTにより、周波数領域信号に変換する。上記のように、SSS系列の推定法としては、(1)SSSの送信帯域内のフラットフェージングを仮定して、周波数領域の相関値を同相加算する方法、及び(2)PSSを用いて推定した周波数応答を用いてSSSの周波数領域の各サブキャリア位置の相関値を同相加算する方法がある。まず、(2)の方法について説明する。
【００７５】
サブキャリアインデックスをnで表わし（n=1,2,…,11）、PSSの周波数領域の受信信号から、各サブキャリア位置のチャネル応答を次式のように求める。SSSと同一の無線フレームに多重されているPSSのみをSSSのチャネル応答の推定に用いる。無線フレームvのサブキャリア#nにおけるチャネル応答の推定値は次式のように求める。
【００７６】
【数２１】
2018131375.tif 000023
式(12)において、無線フレームのインデックスを示すvは、SSS系列の相関検出を開始した、無線フレームをv=0としている。126個のZadoff-Chu系列のRoot indexと4個のスクランブル系列で表わされる504個のPCIDのインデックスをlで表わす（0≦l＜504）。また、スクランブル系列の巡回シフトパターンのインデックスをcで表わす（0≦c＜4）。次式に示す方法で、l及びcを検出する。
【００７７】
【数２２】
2018131375.tif 000024
式(13)において、SSS系列の相関検出を開始する無線フレームにSSSが多重されているかどうかは不明である。従って、連続する無線フレームのSSSの多重タイミングでSSS系列の相関検出処理を行い（v∈{0,1}）、相関値の大きな無線フレームにSSSが多重されているものと判定する。
【００７８】
前述のように、(1)の方法は、NB-IoTの送信帯域が狭帯域であるためフラットフェージングを仮定して、周波数領域で各サブキャリアのSSS系列の相関値を同相加算する方法である。次式に示すように、周波数領域のチャネル応答が一定であることを仮定して、同相成分、直交成分を求める。
【００７９】
【数２３】
2018131375.tif 000025
図２０に周波数領域PVS送信ダイバーシチを用いる場合のPCID検出のタイムスケジュールを示す。1繰り返しループのタイムスケジュールを示し、PCIDが検出できない場合は、図２０の処理を複数回繰り返す。10ms区間の受信信号の自己相関を検出することにより、PSSの受信タイミング、FFTブロックタイミング、サブフレームタイミング、無線フレームタイミングを検出する。本発明の実施例による周波数領域PVSでは、1サブフレーム区間の自己相関でPVSダイバーシチ効果を得ることができる。検出したPSSの受信タイミングを用いて、次の10ms区間のPSSを用いて周波数オフセットを推定する。推定した周波数オフセットを受信信号に補償して、SSS系列の相関検出を行う。504種類のPCIDを表わすZadoff-Chu系列のRoot index及びスクランブル系列の組み合わせを検出する。SSSは、20ms間隔で多重されているため、20ms区間のSSSの相互相関を検出する必要がある。前述の各プロセスを10ms区間の整数倍の区間の相関検出を行うことにより、1繰り返しループの処理時間は増大するものの、相関信号を平均化することにより、雑音の影響を低減できる。
【００８０】
＜本発明の実施例の効果＞
以上のように、本発明の実施例によれば、時間領域PVS送信ダイバーシチ法に比較して、原理的なPCID検出時間を短縮することができる。
【００８１】
LTEのPSS及びSSSに適用されているPVS送信ダイバーシチ、及びNB-IoTのPSS及びSSSに適用されている非特許文献３のPVS送信ダイバーシチは、時間領域で複数のPSSあるいはSSSに異なるプリコーディングベクトルを乗算することにより、複数のPSSあるいはSSSの相関検出値を合成することにより、空間ダイバーシチ効果を得ることができる。一方、本発明の実施例による周波数領域PVS送信ダイバーシチ法では、10ms長の1無線フレーム区間、より厳密には、1サブフレーム区間に多重されているPSSあるいはSSSを周波数領域で複数のブロックに分割し、複数の周波数ブロック間で異なるプリコーディングベクトルを乗算する手段を用いることにより、空間ダイバーシチ効果を得ることができる。このため、NB-IoT方式において、PVS送信ダイバーシチ、あるいは選択送信ダイバーシチを用いた場合のPCID検出時間を短縮することができ、PCIDの高速検出が可能になる。さらに、PCIDの検出時間を短縮することにより、センサーなどを含むユーザ端末の低消費電力化を実現できる。
【００８２】
＜ハードウェア構成＞
なお、上記実施例の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／又は無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
【００８３】
例えば、本発明の一実施例における基地局、ユーザ端末などは、本発明の同期信号送信方法又はセルサーチ方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図２１は、本発明の実施例に係る基地局１０又はユーザ端末２０である無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局１０及びユーザ端末２０は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
【００８４】
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。基地局１０及びユーザ端末２０のハードウェア構成は、図に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
【００８５】
基地局１０及びユーザ端末２０における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信、及び／又は、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。
【００８６】
プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、上述の基地局１０のZadoff-Chu系列生成部１０１、サブキャリアマッピング部１０３、プリコーディング部１０５、Zadoff-Chu系列生成部１５１、サブキャリアマッピング部１５３、ミューティング部１５５、ユーザ端末２０のPSS系列推定部２０３、周波数オフセット推定部２０５、周波数オフセット補償部２０７、FFT部２０９、SSS系列推定部２１１などは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。
【００８７】
また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュール及び／又はデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施例で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、基地局１０のZadoff-Chu系列生成部１０１、サブキャリアマッピング部１０３、プリコーディング部１０５、Zadoff-Chu系列生成部１５１、サブキャリアマッピング部１５３、ミューティング部１５５、ユーザ端末２０のPSS系列推定部２０３、周波数オフセット推定部２０５、周波数オフセット補償部２０７、FFT部２０９、SSS系列推定部２１１などは、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
【００８８】
メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本発明の一実施例に係る同期信号送信方法又はセルサーチ方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
【００８９】
ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
【００９０】
通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の基地局１０の送信部１０７、送信部１５７、ユーザ端末２０の受信部２０１などは、通信装置１００４で実現されてもよい。
【００９１】
入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。
【００９２】
また、プロセッサ１００１及び／又はメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
【００９３】
また、基地局１０及びユーザ端末２０は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。
【００９４】
＜補足＞
本明細書で説明した各態様／実施例は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ  ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
【００９５】
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
【００９６】
本明細書において基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper node）によって行われることもある。基地局を有する１つまたは複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および／または基地局以外の他のネットワークノード（例えば、ＭＭＥまたはＳ−ＧＷなどが考えられるが、これらに限られない）によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ（例えば、ＭＭＥおよびＳ−ＧＷ）であってもよい。
【００９７】
情報等は、上位レイヤ（または下位レイヤ）から下位レイヤ（または上位レイヤ）へ出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
【００９８】
入出力された情報等は特定の場所（例えば、メモリ）に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
【００９９】
判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。
【０１００】
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
【０１０１】
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
【０１０２】
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
【０１０３】
なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
【０１０４】
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
【０１０５】
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＤＣＣＨなど）及び情報要素（例えば、ＴＰＣなど）は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
【０１０６】
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)（例えば、情報を受信すること）、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
【０１０７】
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
【０１０８】
本明細書で使用する「第１の」、「第２の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第１および第２の要素への参照は、２つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味しない。
【０１０９】
「含む（include）」、「含んでいる（including）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える（comprising）」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。
【０１１０】
本明細書で説明した各態様／実施例の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
【０１１１】
本明細書で説明した各態様／実施例は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。
【０１１２】
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【０１１３】
本国際出願は２０１７年１月１１日に出願した日本国特許出願２０１７−００２６２６号に基づく優先権を主張するものであり、２０１７−００２６２６号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【０１１４】
１０    基地局
１０１  Zadoff-Chu系列生成部
１０３  サブキャリアマッピング部
１０５  プリコーディング部
１０７  送信部
１５１  Zadoff-Chu系列生成部
１５３  サブキャリアマッピング部
１５５  ミューティング部
１５７  送信部
２０    ユーザ端末
２０１  受信部
２０３  PSS系列推定部
２０５  周波数オフセット推定部
２０７  周波数オフセット補償部
２０９  FFT部
２１１  SSS系列推定部
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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