(57)【要約】  端末が全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくても、同期チャネル（ＳＣＨ）の相関処理が可能とするスケーラブル帯域幅システムを提供すること。基地局は、システムがサービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位（例えば１．２５ＭＨｚ単位）で、最大帯域幅（例えば５ＭＨｚ）の全帯域に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する。端末は、予め保持している最小帯域幅単位の同期チャネル系列信号と、繰り返し送信された同期チャネルとの相関を算出し、最大の相関値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。【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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スケーラブル帯域幅システムであって、
サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する無線基地局装置と、
予め保持している前記最小帯域幅単位の同期チャネル系列信号と、前記繰り返し送信された同期チャネルとの相関を算出し、最大の相関値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無線端末装置と
を具備するスケーラブル帯域幅システム。
【請求項２】
前記無線端末装置は、前記最小帯域幅毎に得られた相関値を合成し、この合成相関値で最大の値が得られるタイミングをフレームとして検出する
請求項１に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項３】
前記無線端末装置は、前記周波数方向に亘って繰り返し送信された同期チャネルのうち、いずれか一つ又は複数の周波数帯で送信された同期チャネルを選択的に用いて相関を算出する
請求項１に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項４】
前記最小帯域幅は、１．２５ＭＨｚである
請求項１に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項５】
前記無線基地局装置は、前記同期チャネルの中心周波数がラスタ周波数に一致するようにして前記同期チャネルを繰り返し送信し、
前記無線端末装置は、前記ラスタ周波数を基準として受信した信号を用いて、前記フレームタイミング検出処理を行う
請求項１に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項６】
前記無線基地局は、特定の帯域については、前記サービスする複数の帯域幅の間で、同期チャネルの系列信号が一致するように、前記同期チャネルを繰り返し送信する
請求項１に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項７】
前記特定の帯域は、前記サポートする最大帯域幅の中心帯域である
請求項６に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項８】
無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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であって、
サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する
無線基地局装置。
【請求項９】
前記同期チャネルの中心周波数がラスタ周波数に一致するようにして前記同期チャネルを繰り返し送信する
請求項８に記載の無線基地局装置。
【請求項１０】
特定の帯域については、前記サービスする複数の帯域幅の間で、同期チャネルの系列信号が一致するように、前記同期チャネルを繰り返し送信する
請求項８に記載の無線基地局装置。
【請求項１１】
前記特定の帯域は、前記サポートする最大帯域幅の中心帯域である
請求項１０に記載の無線基地局装置。
【請求項１２】
無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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スケーラブル帯域幅システムに用いられる同期チャネル送信方法であって、
サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する
同期チャネル送信方法。
【請求項１３】
無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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であって、
サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、共通制御チャネルを繰り返し送信する
無線基地局装置。
【請求項１４】
無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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の送信方法であって、
サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、共通制御チャネルを繰り返し送信する
送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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スケーラブル帯域幅システム、及びそ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、同期チャネル送信方法及び送信方法に関する。
【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）が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、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）。【０００３】
ところで、マルチキャリア通信システムでは、基地局がカバーするセルを識別するために、セルごとに異なるスクランブルコードを割り当ている。端末（移動局）は、移動に伴うセルの切り替え（ハンドオーバ）時や間欠受信時などにセルサーチ、つまりセルを識別するためのスクランブルコードの同定を行う必要がある。【０００４】
各端末に割り当てられる帯域幅が固定であるマルチキャリア通信システムにおけるセルサーチでは、端末は、そのシステムの帯域幅に合わせて受信した同期チャネル（ＳＣＨ：Synchronization Channel）を用いてセルサーチを行えばよい。ＳＣＨを用いたセルサーチ方法としては、非特許文献２に記載されたものなどが一般的である。【０００５】
端末は、まず第１段階としてシンボルタイミング（ＦＦＴウィンドウタイミング）を検出した後、第２段階としてＳＣＨを用いてフレームタイミングの検出を行う。具体的には、受信信号をＦＦＴしてＳＣＨを分離しＳＣＨレプリカとの相関を取る。得られた相関値のうち最も大きな相関値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。その後、第３段階としてパイロットチャネルなどを用いてスクランブルコードを同定する。【０００６】
この同期チャネルの構成としては、例えば非特許文献３で提案されているものがある。非特許文献３では、図１に示すように、２つのＳＣＨを１ＯＦＤＭシンボル内で周波数方向に多重する配置する方法が提案されている。ここで、１フレームには１ＯＦＤＭシンボルが配置され、Ｐｒｉｍａｒｙ  ＳＣＨ  （Ｐ−ＳＣＨ）は全セル共通パターンであり、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ＳＣＨ  （Ｓ−ＳＣＨ）はセル毎に異なるパターン（コードグループを表すパターン）である。
【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】花田，新，樋口，佐和橋（NTT DoCoMo），RCS2001-091 (2001-07)“ブロードバンドマルチキャリアＣＤＭＡ伝送における周波数多重同期チャネルを用いた３段階セルサーチ特性
【非特許文献３】3GPP R1-050590, NTT DoCoMo “Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA Downlink” (June 2005)
【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、例えば非特許文献１のスケーラブル帯域幅システムでサポートすべき帯域幅は、１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ及び２０ＭＨｚと規定されている。【０００８】
端末は、初期セルサーチ時に基地局がどの帯域幅でサービスを行っているか知らないため、最大２０ＭＨｚ内のどの中心周波数、どの帯域幅で初期セルサーチの試行を開始すべきか分からない。したがって、端末は、基地局のサービス全帯域幅を検出してから、初期セルサーチの処理を開始する必要がある。【０００９】
しかしながら、端末は、セルサーチ中にサービス帯域幅の内訳を知ることができないため、ＳＣＨパターンの位置及びサイズが分からず、この結果ＳＣＨの相関が取得できない。結果として、フレーム同期以降の処理を行うことができないという課題がある。【００１０】
これを、図２及び図３を用いて説明する。図２は、端末に割り当てられる帯域幅が固定（５ＭＨｚ）であるマルチキャリア通信システムにおける相関取得の様子を示すもので、帯域幅が固定なのでこの帯域幅に相当する周期のＳＣＨレプリカ信号を用いて、容易に相関値を取得できる。【００１１】
これに対して、図３は、端末に割り当てられる帯域幅が可変なスケーラブル帯域幅システムにおける相関取得の様子を示すもので、端末は、セルサーチ中に、基地局が各端末に送信しているサービス帯域幅の内訳を知ることができないため、ＳＣＨパターンの位置及びサイズが分からず（つまりどのようなＳＣＨレプリカを用いて良いかが分からず）、相関値を取得することが困難となる。【００１２】
本発明の目的は、端末が全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくても、同期チャネル（ＳＣＨ）の相関値を正しく取得できるようなスケーラブル帯域幅システム、無線基地局装置、同期チャネル送信方法及び送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のスケーラブル帯域幅システムは、無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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スケーラブル帯域幅システムであって、サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する無線基地局装置と、予め保持している前記最小帯域幅単位の同期チャネル系列信号と、前記繰り返し送信された同期チャネルとの相関を算出し、最大の相関値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無線端末装置とを具備する構成を採る。【００１４】
この構成によれば、端末が、基地局の全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくてもＳＣＨ相関値を正しく取得できるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、端末が全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくても、同期チャネル（ＳＣＨ）の相関値を正しく取得することが可能となり、フレーム同期以降の処理を良好に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】同期チャネルの構成例を示す図
【図２】端末に割り当てられる帯域幅が固定であるマルチキャリア通信システムにおける相関取得の様子を示す図
【図３】端末に割り当てられる帯域幅が可変なスケーラブル帯域幅システムにおける相関取得の様子を示す図
【図４】実施の形態の基地局の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態の端末の構成を示すブロック図
【図６】実施の形態の動作の説明に供する図
【図７】他の実施の形態の基地局の送信方法の説明に供する図
【図８】他の実施の形態の基地局の送信方法の説明に供する図
【図９】中心部分でＳＣＨパターンが異なる場合の例を示す図
【図１０】中心部分でＳＣＨパターンが異なる場合の例を示す図
【図１１】相関が取得できる場合とできない場合の対応関係を示す図
【図１２】実施の形態２によるＳＣＨパターン例を示す図
【図１３】実施の形態２によるＳＣＨパターン例を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。【００１８】
（実施の形態１）
図４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５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。【００１９】
基地局１００は、サポートしている最大帯域幅のうち、当該最大帯域幅と同じか、またはそれよりも狭い帯域幅を各端末の通信帯域として各端末毎に柔軟に割り当て、各端末との間でＯＦＤＭ通信を行うようになっている。【００２０】
先ず、図１に示す基地局１００の構成について説明する。基地局１００は、送信制御部１０１に各端末１〜ｎ宛の送信データ１〜ｎを入力する。送信制御部１０１は、入力された送信データ１〜ｎを選択的に誤り訂正符号化部１０２に出力する。【００２１】
誤り訂正符号化部１０２は、送信制御部１０１から入力されたデータを誤り訂正符号化処理し、これにより得た符号化データを変調部１０３に送出する。変調部１０３は、符号化データに対して、例えばＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)や１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)等の変調処理を施し、これにより得た変調信号をフレーム形成部１０４に送出する。【００２２】
フレーム形成部１０４は、変調信号にパイロット信号（ＰＬ）を付加することで送信フレーム信号を形成し、これをスクランブリング部１０５に送出する。スクランブリング部１０５は、セル固有のスクランブリングコードを用いてスクランブリング処理を行い、スクランブリング後の信号をサブキャリア割当部１０６に送出する。【００２３】
サブキャリア割当部１０６には、スクランブリング処理部１０５からの送信データに加えて、同期チャネル系列信号形成部１０７によって形成された同期チャネル系列信号が入力される。サブキャリア割当部１０６は、同期チャネル系列信号が、基地局がサポートしている複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、最大帯域幅の全帯域に亘って、繰り返し割り当てられるように、同期チャネル系列信号のサブキャリア割当を行う。また、ここでは詳述しないが、サブキャリア割当部１０６は、各端末宛のスクランブリング処理後の信号を、スケジューリング情報等に基づいた位置及び帯域幅のサブキャリアに配置する。なお、サブキャリア割当部１０６は、シリアルパラレル変換回路により構成されている。【００２４】
サブキャリア割当部１０６の出力は、高速逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１０８によって処理され、続くガードインターバル（ＧＩ）挿入部１０９によってガードインターバルが挿入され、無線送信部１１０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１１１から出力される。【００２５】
次に、図５に示す端末２００の構成について説明する。端末２００は、アンテナ２０１で受信した信号を無線受信部２０２に入力する。無線受信部２０２は、受信信号に対してダウンコンバート処理やアナログディジタル変換処理等の所定の無線処理を施すことにより、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を得る。【００２６】
無線受信部２０２から出力されたベースバンドのＯＦＤＭ信号は、ガードインターバル（ＧＩ）除去部２０５によってガードインターバルが除去された後、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２０６に入力される。【００２７】
また、ベースバンドのＯＦＤＭ信号は、帯域幅判定部２０３に入力される。帯域幅判定部２０３は、各帯域で得られたＯＦＤＭ信号について、例えばガードインターバルの元となった部分と、当該ＯＦＤＭ信号を有効シンボル長だけずらした信号におけるガードインターバル部分との相関値の大きさを求め、この相関値の大きさに基づいて、基地局１００がサポートしている最大帯域幅を判定する。シンボルタイミング検出部２０４は、例えば帯域幅判定部２０３で求めた相関値のピークを検出することで、シンボルタイミングを検出する。ＦＦＴ２０６は、シンボルタイミング検出部２０４によって検出されたシンボルタイミング（ＦＦＴウィンドウタイミング）でＦＦＴ処理を行うことで、ＩＦＦＴ処理前の信号を得、これをサブキャリア選択部２０７及び２０９に送出する。サブキャリア選択部２０７は、例えば制御チャネルで送られてきたスケジューリング情報により指示されたサブキャリアの信号をデスクランブリング処理部２０８に送出する。【００２８】
サブキャリア選択部２０９は、基地局がサポートしている複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位のサブキャリアの信号を選択して、ＳＣＨ相関値算出部２１０及びパイロット相関値算出部２１２に送出する。【００２９】
ＳＣＨ相関値算出部２１０は、最小帯域幅単位で、サブキャリア選択部２０９から出力された同期チャネルの信号と、同期チャネル系列信号のレプリカとの相関値を算出し、相関値をフレームタイミング／コードグループ検出部２１１に送出する。【００３０】
フレームタイミング／コードグループ検出部２１１は、相関値のピークを検出することで、フレームタイミング及びコードグループを検出する。パイロット相関算出部２１２は、フレームの先頭タイミングで、ＦＦＴ２０６から出力された信号と、複数の候補スクランブルコードとの相関値を算出し（つまりフレーム先頭に配置されているスクランブリング処理されたパイロットと、複数の候補スクランブルコードとの相関値を算出し）、相関値をスクランブルコード同定部２１３に送出する。スクランブルコード同定部２１３は、相関値の最も大きいスクランブルコードを基地局１００で用いられたスクランブルコードであると同定し、同定したスクランブルコードをデスクランブリング処理部２０８に送出する。【００３１】
デスクランブリング処理部２０８は、サブキャリア選択部２０７から出力された信号を、同定されたスクランブルコードでデスクランブリングする。デスクランブリングされた信号は、復調部２１４によって復調され、復号部２１５によって復号されることで、受信データとされる。【００３２】
次に、図５を用いて、本実施の形態の基地局１００と端末２００の動作について説明する。【００３３】
基地局１００は、例えば図１に示したように、全基地局共通のシンボル系列からＳＣＨのＯＦＤＭシンボルを生成し、フレームデータに対して時間多重してスクランブリング処理後のフレームに挿入する。【００３４】
ここで、ＳＣＨのシンボル系列のパターンは、スケーラブル帯域幅の最小帯域幅（例えば１．２５ＭＨｚ）のサブキャリア数に相当するサイズを持つようになされている。サブキャリア割当部１０６は、上記最小帯域幅サイズのＳＣＨを繰り返して配置する。【００３５】
ＳＣＨの配置方法を、図６を用いて具体的に説明する。基地局１００が送信できる最大帯域幅を５ＭＨｚと仮定し、その中で１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、１．２５ＭＨｚの３つに分けてデータ信号を送信しているものとする。なお、説明を簡単にするために、スケーラブル帯域幅の最小帯域幅（１．２５ＭＨｚ）相当のサブキャリア数を８としている。図６に示すように、基地局１００は１．２５ＭＨｚ幅相当のサイズを持つＳＣＨパターンを、サービスの内訳の幅に関係なく繰り返して配置する。【００３６】
端末２００は、このような信号を受信すると、以下のような処理を行う。端末２００が受信できる周波数帯域幅（能力）の上限が最小帯域幅（１．２５ＭＨｚ）より大きい場合（２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）、端末２００のＳＣＨ相関値算出部２１０は、図６に示すように、ＳＣＨ相関値を合成する。つまり、ＳＣＨ相関値算出部２１０は最小帯域幅毎に得られた相関値を合成し、この合成相関値で最大の値が得られるタイミングをフレームとして検出する。これにより、フレームタイミング検出の精度向上が見込めるようになる。また、ＳＣＨ相関値算出部２１０によって、最大帯域幅の全帯域幅に亘って繰り返し送信された同期チャネルのうち、いずれか一つ又は複数の最小帯域幅で送信された同期チャネルを選択してＳＣＨ相関処理を行うことも可能である。このようにすると、全ての最小帯域幅で相関処理を行う必要がなくなるため、セルサーチの処理量を削減できる。【００３７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、システムがサービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位（例えば１．２５ＭＨｚ単位）で、最大帯域幅（例えば５ＭＨｚ）の全帯域に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する基地局１００と、予め保持している最小帯域幅単位の同期チャネル系列信号と、繰り返し送信された同期チャネルとの相関を算出し、最大の相関値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端末２００とを設けるようにしたことにより、端末２００が、基地局１００の全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくてもＳＣＨ相関値を正しく取得できるようになる。【００３８】
なお、上述した実施の形態では、基地局１００が、システムがサービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位（例えば１．２５ＭＨｚ単位）で、最大帯域幅（例えば５ＭＨｚ）の全帯域に亘って間隔を空けずに、同期チャネルを繰り返し送信する場合について述べたが、これに限らず、例えば最小帯域幅単位の同期チャネルを周波数方向に一定の間隔をおいて繰り返し送信するようにしてもよい。また、最小帯域幅単位の同期チャネルを基地局がサポートしている最大帯域幅全体に亘って繰り返し送信する場合に限定されるものではない。なぜなら、例えば、使用する帯域が最大帯域幅の中で予め限定されている場合等には、その限定された帯域についてのみ周波数方向に亘って最小帯域幅単位で同期チャネルを繰り返し送信すればよいからである。【００３９】
また、上述した実施の形態では、同期チャネルを繰り返し送信する場合について述べたが、図７に示すように、基地局が、サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、共通制御チャネルを繰り返し送信するようにしてもよい。このようにすれば、端末は、基地局の全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくても、共通制御チャネルで送られた共通制御情報を知ることができるので、ＳＣＨ相関処理を行うことができるようになる。【００４０】
さらに、基地局１００が、ＳＣＨや共通チャネルの中心周波数がラスタ周波数に一致するようにしてＳＣＨや共通チャネルを繰り返し送信し、端末２００が、ラスタ周波数を基準として受信した信号を用いて上述したようなフレームタイミング検出処理を行うようにすれば、端末が、キャリア周波数サーチ時に、使用されている周波数を容易に検出することができるようになるので、一段と好適である。【００４１】
このことについて説明する。端末は、セルサーチを行う前にキャリア周波数サーチを行うのが一般的である。キャリア周波数サーチは、各事業者がサービスに使用されうる周波数が使用されているかどうか調べるもので、ラスタ周波数（例えば２００ｋＨｚ）刻みで無線信号を受信し、そのＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)などに基づいて使用する周波数を検出する。このキャリア周波数サーチ（例えば特開２００２−３００１３６号公報、特開２００３−１３４５６９号公報参照）及びラスタ周波数（例えば３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．１０１  Ｖ６．９．０参照）は、既知の技術なのでここでの詳しい説明は省略する。【００４２】
本発明では、このキャリア周波数サーチ及びラスタ周波数の考え方を用いて、上述した実施の形態に加えて、基地局がラスタ周波数を基準としてＳＣＨを配置すると共に、端末がラスタ周波数刻みでキャリア周波数サーチを行うことも提案する。すなわち、基地局は、図８に示すように、最小帯域幅（１．２５ＭＨｚ）のＳＣＨの中心周波数がラスタ周波数に一致するように配置する。具体的には、図４の基地局１００が、サブキャリア割当部１０６によって、同期チャネル系列信号形成部１０７で形成した同期チャネル（ＳＣＨ）の中心周波数がラスタ周波数に一致するように、ＳＣＨをサブキャリア配置する。図５の端末２００は、無線受信部２０２によって、ラスタ周波数刻みで受信処理する。【００４３】
（実施の形態２）
本実施の形態の特徴は、基地局が、特定の帯域については、サービスする複数の帯域幅の間で、同期チャネルの系列信号が一致するように、同期チャネルを繰り返し送信するようにしたことである。このようにすることで、サービスする帯域幅を変更した場合でも、前記特定帯域での同期チャネルの内容は同一となるので、端末は前記特定帯域の同期チャネルの相関値を正しく取得することができるようになる。【００４４】
先ず、本実施の形態を提示した理由について、図９、図１０及び図１１を用いて説明する。【００４５】
本発明の発明者らは、スケーラブル帯域幅システムにおいては、同期チャネル（ＳＣＨ）を最大帯域幅（例えば２０ＭＨｚ）の中心部分に配置して送信する方法が提案されていることに着目した。【００４６】
このようなスケーラブル帯域幅システムにおける、サービスする帯域幅とＳＣＨとの関係を、図９に示す。図９からも分かるように、基地局は、サービスする複数の帯域幅（１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）間で、帯域の中心周波数が一致するようにする。また、基地局は、サービスする帯域幅が５ＭＨｚ未満の場合には１．２５ＭＨｚ幅でＳＣＨを送信し、サービスする帯域幅が５ＭＨｚ以上の場合には５ＭＨｚ幅でＳＣＨを送信する。さらに、基地局は、各帯域幅のＳＣＨについても、各帯域幅間でＳＣＨの中心周波数が一致するようにする。【００４７】
このようなスケーラブル帯域幅システムにおいては、サービスする帯域幅が変更された場合でも、ＳＣＨが中心周波数を含むある一定の帯域内に必ず存在するので、端末はサービスする帯域幅が変更された場合でも容易にＳＣＨを検出することができるといった利点がある。【００４８】
ところで、このようなスケーラブル帯域幅システムに、実施の形態１で説明したような、サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する方法を適用しようとすると、以下のような問題が生じるおそれがある。【００４９】
例えば、図９に示すように中心部分でＳＣＨの内容（すなわちＳＣＨを形成する系列信号のパターン：以下これをＳＣＨパターンと呼ぶ）が異なった場合、図１１に示すように基地局の帯域幅（Ｎｏｄｅ  Ｂ  ＢＷ）と端末の帯域幅（ＵＥ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）が異なるときに、端末はＳＣＨ相関を取得できず、セルサーチ処理が不可能になる場合がある。【００５０】
図１０は、中心部分でのＳＣＨパターンが異なる場合の例として、サービス帯域幅が１．２５ＭＨｚと５ＭＨｚの場合を比べたものである。図１０に示すように、最小帯域幅（１．２５ＭＨｚ）単位で、パターン「１，２」のＳＣＨパターンを繰り返し送信した場合、５ＭＨｚの中心部分では、ＳＣＨパターンが「２，１」となってしまう。この場合、端末は、相関取得すべきＳＣＨレプリカとしてパターン「１，２」の信号のみを用意していると、相関を正しく取得できなくなってしまう。このような事態を回避するためには、ＳＣＨレプリカとして、パターン「１，２」とパターン「２，１」のＳＣＨレプリカを用意しておくことも考えられるが、その分だけ構成が複雑となる。【００５１】
そこで、本実施の形態では、図１２、図１３に示すように、サービスする複数の帯域幅についてのＳＣＨパターンのうち、いずれかのＳＣＨパターンを操作して、サービスする複数の帯域幅間で、中心部分のＳＣＨパターンを必ず一致させるようにした。図１２、図１３の例では、サービス帯域幅１．２５ＭＨｚと２．５ＭＨｚのＳＣＨパターンを前後逆にした。これにより、サービスする全ての帯域幅（１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）の間で、中心部分のＳＣＨパターンが一致するようになる。この結果、端末は、パターン「２，１」である１つのＳＣＨレプリカのみで、全ての帯域幅（１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）における相関値を正しく取得できるようになる。【００５２】
因みに、上述したような操作は、図４の同期チャネル系列信号形成部１０７によって、形成する同期チャネル系列信号を変更することで容易に実現できる。【００５３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＳＣＨを最大帯域幅の中心部分に配置して送信する方法に実施の形態１で説明した方法を適用するにあたって、中心部分の帯域については、サービスする複数の帯域幅の間で、ＳＣＨの系列信号が一致するようにしたことにより、１つの系列信号のみで全ての帯域幅（１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）における相関値を正しく取得できるようになる。【００５４】
なお、上述した実施の形態では、ＳＣＨを最大帯域幅の中心部分に配置して送信する方法に実施の形態１で説明した方法を適用することを想定したため、ＳＣＨの系列信号を一致させる帯域を、最大帯域幅の中心部分（中心帯域）とした場合について述べたが、サービスする複数の帯域幅の間でＳＣＨの系列信号を一致させる帯域はこれに限らない。要は、ＳＣＨパターンを検出しようとする特定の帯域において、ＳＣＨの系列信号を一致させるようにすればよい。【００５５】
本明細書は、２００５年８月２３日出願のＰＣＴ／ＪＰ０５／０１５２９６、２００５年１１月４日出願のＰＣＴ／ＪＰ０５／０２０３１１及び２００６年１月１１日出願の特願２００６−００４１５２に基づく。その内容は全てここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のスケーラブル帯域幅システム、無線基地局装置、同期チャネル送信方法及び送信方法は、端末が全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくても、同期チャネル（ＳＣＨ）の相関処理を実行することが求められるスケーラブル帯域幅システム、無線基地局装置及び無線端末装置に広く適用可能である。
【図１】
2007023810.tif 000002
【図２】
2007023810.tif 000003
【図３】
2007023810.tif 000004
【図４】
2007023810.tif 000005
【図５】
2007023810.tif 000006
【図６】
2007023810.tif 000007
【図７】
2007023810.tif 000008
【図８】
2007023810.tif 000009
【図９】
2007023810.tif 000010
【図１０】
2007023810.tif 000011
【図１１】
2007023810.tif 000012
【図１２】
2007023810.tif 000013
【図１３】
2007023810.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月11日(2008.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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スケーラブル帯域幅システムであって、
サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する無線基地局装置と、
予め保持している前記最小帯域幅単位の同期チャネル系列信号と、前記繰り返し送信された同期チャネルとの相関を算出し、最大の相関値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無線端末装置と
を具備するスケーラブル帯域幅システム。
【請求項２】
前記無線端末装置は、前記最小帯域幅毎に得られた相関値を合成し、この合成相関値で最大の値が得られるタイミングをフレームとして検出する
請求項１に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項３】
前記無線端末装置は、前記周波数方向に亘って繰り返し送信された同期チャネルのうち、いずれか一つ又は複数の周波数帯で送信された同期チャネルを選択的に用いて相関を算出する
請求項１に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項４】
前記最小帯域幅は、１．２５ＭＨｚである
請求項１に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項５】
前記無線基地局装置は、前記同期チャネルの中心周波数がラスタ周波数に一致するようにして前記同期チャネルを繰り返し送信し、
前記無線端末装置は、前記ラスタ周波数を基準として受信した信号を用いて、前記フレームタイミング検出処理を行う
請求項１に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項６】
前記無線基地局は、特定の帯域については、前記サービスする複数の帯域幅の間で、同期チャネルの系列信号が一致するように、前記同期チャネルを繰り返し送信する
請求項１に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項７】
前記特定の帯域は、前記サポートする最大帯域幅の中心帯域である
請求項６に記載のスケーラブル帯域幅システム。
【請求項８】
無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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であって、
サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する
無線基地局装置。
【請求項９】
前記同期チャネルの中心周波数がラスタ周波数に一致するようにして前記同期チャネルを繰り返し送信する
請求項８に記載の無線基地局装置。
【請求項１０】
特定の帯域については、前記サービスする複数の帯域幅の間で、同期チャネルの系列信号が一致するように、前記同期チャネルを繰り返し送信する
請求項８に記載の無線基地局装置。
【請求項１１】
前記特定の帯域は、前記サポートする最大帯域幅の中心帯域である
請求項１０に記載の無線基地局装置。
【請求項１２】
無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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スケーラブル帯域幅システムに用いられる同期チャネル送信方法であって、
サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する
同期チャネル送信方法。
【請求項１３】
無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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であって、
サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、共通制御チャネルを繰り返し送信する
無線基地局装置。
【請求項１４】
無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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の送信方法であって、
サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、共通制御チャネルを繰り返し送信する
送信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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スケーラブル帯域幅システム、及びそ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、同期チャネル送信方法及び送信方法に関する。
【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）が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、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）。
【０００３】
ところで、マルチキャリア通信システムでは、基地局がカバーするセルを識別するために、セルごとに異なるスクランブルコードを割り当ている。端末（移動局）は、移動に伴うセルの切り替え（ハンドオーバ）時や間欠受信時などにセルサーチ、つまりセルを識別するためのスクランブルコードの同定を行う必要がある。
【０００４】
各端末に割り当てられる帯域幅が固定であるマルチキャリア通信システムにおけるセルサーチでは、端末は、そのシステムの帯域幅に合わせて受信した同期チャネル（ＳＣＨ：Synchronization Channel）を用いてセルサーチを行えばよい。ＳＣＨを用いたセルサーチ方法としては、非特許文献２に記載されたものなどが一般的である。
【０００５】
端末は、まず第１段階としてシンボルタイミング（ＦＦＴウィンドウタイミング）を検出した後、第２段階としてＳＣＨを用いてフレームタイミングの検出を行う。具体的には、受信信号をＦＦＴしてＳＣＨを分離しＳＣＨレプリカとの相関を取る。得られた相関値のうち最も大きな相関値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。その後、第３段階としてパイロットチャネルなどを用いてスクランブルコードを同定する。
【０００６】
この同期チャネルの構成としては、例えば非特許文献３で提案されているものがある。非特許文献３では、図１に示すように、２つのＳＣＨを１ＯＦＤＭシンボル内で周波数方向に多重する配置する方法が提案されている。ここで、１フレームには１ＯＦＤＭシンボルが配置され、Ｐｒｉｍａｒｙ  ＳＣＨ  （Ｐ−ＳＣＨ）は全セル共通パターンであり、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ＳＣＨ  （Ｓ−ＳＣＨ）はセル毎に異なるパターン（コードグループを表すパターン）である。
【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】花田，新，樋口，佐和橋（NTT DoCoMo），RCS2001-091 (2001-07)“ブロードバンドマルチキャリアＣＤＭＡ伝送における周波数多重同期チャネルを用いた３段階セルサーチ特性
【非特許文献３】3GPP R1-050590, NTT DoCoMo “Physical Channels and Multiplexing in Evolved UTRA Downlink” (June 2005)
【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、例えば非特許文献１のスケーラブル帯域幅システムでサポートすべき帯域幅は、１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ及び２０ＭＨｚと規定されている。
【０００８】
端末は、初期セルサーチ時に基地局がどの帯域幅でサービスを行っているか知らないため、最大２０ＭＨｚ内のどの中心周波数、どの帯域幅で初期セルサーチの試行を開始すべきか分からない。したがって、端末は、基地局のサービス全帯域幅を検出してから、初期セルサーチの処理を開始する必要がある。
【０００９】
しかしながら、端末は、セルサーチ中にサービス帯域幅の内訳を知ることができないため、ＳＣＨパターンの位置及びサイズが分からず、この結果ＳＣＨの相関が取得できない。結果として、フレーム同期以降の処理を行うことができないという課題がある。
【００１０】
これを、図２及び図３を用いて説明する。図２は、端末に割り当てられる帯域幅が固定（５ＭＨｚ）であるマルチキャリア通信システムにおける相関取得の様子を示すもので、帯域幅が固定なのでこの帯域幅に相当する周期のＳＣＨレプリカ信号を用いて、容易に相関値を取得できる。
【００１１】
これに対して、図３は、端末に割り当てられる帯域幅が可変なスケーラブル帯域幅システムにおける相関取得の様子を示すもので、端末は、セルサーチ中に、基地局が各端末に送信しているサービス帯域幅の内訳を知ることができないため、ＳＣＨパターンの位置及びサイズが分からず（つまりどのようなＳＣＨレプリカを用いて良いかが分からず）、相関値を取得することが困難となる。
【００１２】
本発明の目的は、端末が全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくても、同期チャネル（ＳＣＨ）の相関値を正しく取得できるようなスケーラブル帯域幅システム、無線基地局装置、同期チャネル送信方法及び送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のスケーラブル帯域幅システムは、無線基地局装置が複数の最大帯域幅をサポートし、その最大帯域幅の中で、各無線端末装置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スケーラブル帯域幅システムであって、サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する無線基地局装置と、予め保持している前記最小帯域幅単位の同期チャネル系列信号と、前記繰り返し送信された同期チャネルとの相関を算出し、最大の相関値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無線端末装置とを具備する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、端末が、基地局の全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくてもＳＣＨ相関値を正しく取得できるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、端末が全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくても、同期チャネル（ＳＣＨ）の相関値を正しく取得することが可能となり、フレーム同期以降の処理を良好に行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態１）
図４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５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。
【００１８】
基地局１００は、サポートしている最大帯域幅のうち、当該最大帯域幅と同じか、またはそれよりも狭い帯域幅を各端末の通信帯域として各端末毎に柔軟に割り当て、各端末との間でＯＦＤＭ通信を行うようになっている。
【００１９】
先ず、図１に示す基地局１００の構成について説明する。基地局１００は、送信制御部１０１に各端末１〜ｎ宛の送信データ１〜ｎを入力する。送信制御部１０１は、入力された送信データ１〜ｎを選択的に誤り訂正符号化部１０２に出力する。
【００２０】
誤り訂正符号化部１０２は、送信制御部１０１から入力されたデータを誤り訂正符号化処理し、これにより得た符号化データを変調部１０３に送出する。変調部１０３は、符号化データに対して、例えばＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)や１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)等の変調処理を施し、これにより得た変調信号をフレーム形成部１０４に送出する。
【００２１】
フレーム形成部１０４は、変調信号にパイロット信号（ＰＬ）を付加することで送信フレーム信号を形成し、これをスクランブリング部１０５に送出する。スクランブリング部１０５は、セル固有のスクランブリングコードを用いてスクランブリング処理を行い、スクランブリング後の信号をサブキャリア割当部１０６に送出する。
【００２２】
サブキャリア割当部１０６には、スクランブリング処理部１０５からの送信データに加えて、同期チャネル系列信号形成部１０７によって形成された同期チャネル系列信号が入力される。サブキャリア割当部１０６は、同期チャネル系列信号が、基地局がサポートしている複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、最大帯域幅の全帯域に亘って、繰り返し割り当てられるように、同期チャネル系列信号のサブキャリア割当を行う。また、ここでは詳述しないが、サブキャリア割当部１０６は、各端末宛のスクランブリング処理後の信号を、スケジューリング情報等に基づいた位置及び帯域幅のサブキャリアに配置する。なお、サブキャリア割当部１０６は、シリアルパラレル変換回路により構成されている。
【００２３】
サブキャリア割当部１０６の出力は、高速逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１０８によっ
て処理され、続くガードインターバル（ＧＩ）挿入部１０９によってガードインターバルが挿入され、無線送信部１１０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１１１から出力される。
【００２４】
次に、図５に示す端末２００の構成について説明する。端末２００は、アンテナ２０１で受信した信号を無線受信部２０２に入力する。無線受信部２０２は、受信信号に対してダウンコンバート処理やアナログディジタル変換処理等の所定の無線処理を施すことにより、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を得る。
【００２５】
無線受信部２０２から出力されたベースバンドのＯＦＤＭ信号は、ガードインターバル（ＧＩ）除去部２０５によってガードインターバルが除去された後、高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２０６に入力される。
【００２６】
また、ベースバンドのＯＦＤＭ信号は、帯域幅判定部２０３に入力される。帯域幅判定部２０３は、各帯域で得られたＯＦＤＭ信号について、例えばガードインターバルの元となった部分と、当該ＯＦＤＭ信号を有効シンボル長だけずらした信号におけるガードインターバル部分との相関値の大きさを求め、この相関値の大きさに基づいて、基地局１００がサポートしている最大帯域幅を判定する。シンボルタイミング検出部２０４は、例えば帯域幅判定部２０３で求めた相関値のピークを検出することで、シンボルタイミングを検出する。ＦＦＴ２０６は、シンボルタイミング検出部２０４によって検出されたシンボルタイミング（ＦＦＴウィンドウタイミング）でＦＦＴ処理を行うことで、ＩＦＦＴ処理前の信号を得、これをサブキャリア選択部２０７及び２０９に送出する。サブキャリア選択部２０７は、例えば制御チャネルで送られてきたスケジューリング情報により指示されたサブキャリアの信号をデスクランブリング処理部２０８に送出する。
【００２７】
サブキャリア選択部２０９は、基地局がサポートしている複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位のサブキャリアの信号を選択して、ＳＣＨ相関値算出部２１０及びパイロット相関値算出部２１２に送出する。
【００２８】
ＳＣＨ相関値算出部２１０は、最小帯域幅単位で、サブキャリア選択部２０９から出力された同期チャネルの信号と、同期チャネル系列信号のレプリカとの相関値を算出し、相関値をフレームタイミング／コードグループ検出部２１１に送出する。
【００２９】
フレームタイミング／コードグループ検出部２１１は、相関値のピークを検出することで、フレームタイミング及びコードグループを検出する。パイロット相関算出部２１２は、フレームの先頭タイミングで、ＦＦＴ２０６から出力された信号と、複数の候補スクランブルコードとの相関値を算出し（つまりフレーム先頭に配置されているスクランブリング処理されたパイロットと、複数の候補スクランブルコードとの相関値を算出し）、相関値をスクランブルコード同定部２１３に送出する。スクランブルコード同定部２１３は、相関値の最も大きいスクランブルコードを基地局１００で用いられたスクランブルコードであると同定し、同定したスクランブルコードをデスクランブリング処理部２０８に送出する。
【００３０】
デスクランブリング処理部２０８は、サブキャリア選択部２０７から出力された信号を、同定されたスクランブルコードでデスクランブリングする。デスクランブリングされた信号は、復調部２１４によって復調され、復号部２１５によって復号されることで、受信データとされる。
【００３１】
次に、図５を用いて、本実施の形態の基地局１００と端末２００の動作について説明する。
【００３２】
基地局１００は、例えば図１に示したように、全基地局共通のシンボル系列からＳＣＨのＯＦＤＭシンボルを生成し、フレームデータに対して時間多重してスクランブリング処理後のフレームに挿入する。
【００３３】
ここで、ＳＣＨのシンボル系列のパターンは、スケーラブル帯域幅の最小帯域幅（例えば１．２５ＭＨｚ）のサブキャリア数に相当するサイズを持つようになされている。サブキャリア割当部１０６は、上記最小帯域幅サイズのＳＣＨを繰り返して配置する。
【００３４】
ＳＣＨの配置方法を、図６を用いて具体的に説明する。基地局１００が送信できる最大帯域幅を５ＭＨｚと仮定し、その中で１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、１．２５ＭＨｚの３つに分けてデータ信号を送信しているものとする。なお、説明を簡単にするために、スケーラブル帯域幅の最小帯域幅（１．２５ＭＨｚ）相当のサブキャリア数を８としている。図６に示すように、基地局１００は１．２５ＭＨｚ幅相当のサイズを持つＳＣＨパターンを、サービスの内訳の幅に関係なく繰り返して配置する。
【００３５】
端末２００は、このような信号を受信すると、以下のような処理を行う。端末２００が受信できる周波数帯域幅（能力）の上限が最小帯域幅（１．２５ＭＨｚ）より大きい場合（２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）、端末２００のＳＣＨ相関値算出部２１０は、図６に示すように、ＳＣＨ相関値を合成する。つまり、ＳＣＨ相関値算出部２１０は最小帯域幅毎に得られた相関値を合成し、この合成相関値で最大の値が得られるタイミングをフレームとして検出する。これにより、フレームタイミング検出の精度向上が見込めるようになる。また、ＳＣＨ相関値算出部２１０によって、最大帯域幅の全帯域幅に亘って繰り返し送信された同期チャネルのうち、いずれか一つ又は複数の最小帯域幅で送信された同期チャネルを選択してＳＣＨ相関処理を行うことも可能である。このようにすると、全ての最小帯域幅で相関処理を行う必要がなくなるため、セルサーチの処理量を削減できる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、システムがサービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位（例えば１．２５ＭＨｚ単位）で、最大帯域幅（例えば５ＭＨｚ）の全帯域に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する基地局１００と、予め保持している最小帯域幅単位の同期チャネル系列信号と、繰り返し送信された同期チャネルとの相関を算出し、最大の相関値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端末２００とを設けるようにしたことにより、端末２００が、基地局１００の全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくてもＳＣＨ相関値を正しく取得できるようになる。
【００３７】
なお、上述した実施の形態では、基地局１００が、システムがサービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位（例えば１．２５ＭＨｚ単位）で、最大帯域幅（例えば５ＭＨｚ）の全帯域に亘って間隔を空けずに、同期チャネルを繰り返し送信する場合について述べたが、これに限らず、例えば最小帯域幅単位の同期チャネルを周波数方向に一定の間隔をおいて繰り返し送信するようにしてもよい。また、最小帯域幅単位の同期チャネルを基地局がサポートしている最大帯域幅全体に亘って繰り返し送信する場合に限定されるものではない。なぜなら、例えば、使用する帯域が最大帯域幅の中で予め限定されている場合等には、その限定された帯域についてのみ周波数方向に亘って最小帯域幅単位で同期チャネルを繰り返し送信すればよいからである。
【００３８】
また、上述した実施の形態では、同期チャネルを繰り返し送信する場合について述べたが、図７に示すように、基地局が、サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、共通制御チャネルを繰り返し送信するようにしてもよい。このようにすれば、端末は、基地局の全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくても、共通制御チ
ャネルで送られた共通制御情報を知ることができるので、ＳＣＨ相関処理を行うことができるようになる。
【００３９】
さらに、基地局１００が、ＳＣＨや共通チャネルの中心周波数がラスタ周波数に一致するようにしてＳＣＨや共通チャネルを繰り返し送信し、端末２００が、ラスタ周波数を基準として受信した信号を用いて上述したようなフレームタイミング検出処理を行うようにすれば、端末が、キャリア周波数サーチ時に、使用されている周波数を容易に検出することができるようになるので、一段と好適である。
【００４０】
このことについて説明する。端末は、セルサーチを行う前にキャリア周波数サーチを行うのが一般的である。キャリア周波数サーチは、各事業者がサービスに使用されうる周波数が使用されているかどうか調べるもので、ラスタ周波数（例えば２００ｋＨｚ）刻みで無線信号を受信し、そのＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)などに基づいて使用する周波数を検出する。このキャリア周波数サーチ（例えば特開２００２−３００１３６号公報、特開２００３−１３４５６９号公報参照）及びラスタ周波数（例えば３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．１０１  Ｖ６．９．０参照）は、既知の技術なのでここでの詳しい説明は省略する。
【００４１】
本発明では、このキャリア周波数サーチ及びラスタ周波数の考え方を用いて、上述した実施の形態に加えて、基地局がラスタ周波数を基準としてＳＣＨを配置すると共に、端末がラスタ周波数刻みでキャリア周波数サーチを行うことも提案する。すなわち、基地局は、図８に示すように、最小帯域幅（１．２５ＭＨｚ）のＳＣＨの中心周波数がラスタ周波数に一致するように配置する。具体的には、図４の基地局１００が、サブキャリア割当部１０６によって、同期チャネル系列信号形成部１０７で形成した同期チャネル（ＳＣＨ）の中心周波数がラスタ周波数に一致するように、ＳＣＨをサブキャリア配置する。図５の端末２００は、無線受信部２０２によって、ラスタ周波数刻みで受信処理する。
【００４２】
（実施の形態２）
本実施の形態の特徴は、基地局が、特定の帯域については、サービスする複数の帯域幅の間で、同期チャネルの系列信号が一致するように、同期チャネルを繰り返し送信するようにしたことである。このようにすることで、サービスする帯域幅を変更した場合でも、前記特定帯域での同期チャネルの内容は同一となるので、端末は前記特定帯域の同期チャネルの相関値を正しく取得することができるようになる。
【００４３】
先ず、本実施の形態を提示した理由について、図９、図１０及び図１１を用いて説明する。
【００４４】
本発明の発明者らは、スケーラブル帯域幅システムにおいては、同期チャネル（ＳＣＨ）を最大帯域幅（例えば２０ＭＨｚ）の中心部分に配置して送信する方法が提案されていることに着目した。
【００４５】
このようなスケーラブル帯域幅システムにおける、サービスする帯域幅とＳＣＨとの関係を、図９に示す。図９からも分かるように、基地局は、サービスする複数の帯域幅（１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）間で、帯域の中心周波数が一致するようにする。また、基地局は、サービスする帯域幅が５ＭＨｚ未満の場合には１．２５ＭＨｚ幅でＳＣＨを送信し、サービスする帯域幅が５ＭＨｚ以上の場合には５ＭＨｚ幅でＳＣＨを送信する。さらに、基地局は、各帯域幅のＳＣＨについても、各帯域幅間でＳＣＨの中心周波数が一致するようにする。
【００４６】
このようなスケーラブル帯域幅システムにおいては、サービスする帯域幅が変更された
場合でも、ＳＣＨが中心周波数を含むある一定の帯域内に必ず存在するので、端末はサービスする帯域幅が変更された場合でも容易にＳＣＨを検出することができるといった利点がある。
【００４７】
ところで、このようなスケーラブル帯域幅システムに、実施の形態１で説明したような、サービスする複数の帯域幅のうちの最小帯域幅単位で、周波数方向に亘って、同期チャネルを繰り返し送信する方法を適用しようとすると、以下のような問題が生じるおそれがある。
【００４８】
例えば、図９に示すように中心部分でＳＣＨの内容（すなわちＳＣＨを形成する系列信号のパターン：以下これをＳＣＨパターンと呼ぶ）が異なった場合、図１１に示すように基地局の帯域幅（Ｎｏｄｅ  Ｂ  ＢＷ）と端末の帯域幅（ＵＥ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）が異なるときに、端末はＳＣＨ相関を取得できず、セルサーチ処理が不可能になる場合がある。
【００４９】
図１０は、中心部分でのＳＣＨパターンが異なる場合の例として、サービス帯域幅が１．２５ＭＨｚと５ＭＨｚの場合を比べたものである。図１０に示すように、最小帯域幅（１．２５ＭＨｚ）単位で、パターン「１，２」のＳＣＨパターンを繰り返し送信した場合、５ＭＨｚの中心部分では、ＳＣＨパターンが「２，１」となってしまう。この場合、端末は、相関取得すべきＳＣＨレプリカとしてパターン「１，２」の信号のみを用意していると、相関を正しく取得できなくなってしまう。このような事態を回避するためには、ＳＣＨレプリカとして、パターン「１，２」とパターン「２，１」のＳＣＨレプリカを用意しておくことも考えられるが、その分だけ構成が複雑となる。
【００５０】
そこで、本実施の形態では、図１２、図１３に示すように、サービスする複数の帯域幅についてのＳＣＨパターンのうち、いずれかのＳＣＨパターンを操作して、サービスする複数の帯域幅間で、中心部分のＳＣＨパターンを必ず一致させるようにした。図１２、図１３の例では、サービス帯域幅１．２５ＭＨｚと２．５ＭＨｚのＳＣＨパターンを前後逆にした。これにより、サービスする全ての帯域幅（１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）の間で、中心部分のＳＣＨパターンが一致するようになる。この結果、端末は、パターン「２，１」である１つのＳＣＨレプリカのみで、全ての帯域幅（１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）における相関値を正しく取得できるようになる。
【００５１】
因みに、上述したような操作は、図４の同期チャネル系列信号形成部１０７によって、形成する同期チャネル系列信号を変更することで容易に実現できる。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＳＣＨを最大帯域幅の中心部分に配置して送信する方法に実施の形態１で説明した方法を適用するにあたって、中心部分の帯域については、サービスする複数の帯域幅の間で、ＳＣＨの系列信号が一致するようにしたことにより、１つの系列信号のみで全ての帯域幅（１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）における相関値を正しく取得できるようになる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態では、ＳＣＨを最大帯域幅の中心部分に配置して送信する方法に実施の形態１で説明した方法を適用することを想定したため、ＳＣＨの系列信号を一致させる帯域を、最大帯域幅の中心部分（中心帯域）とした場合について述べたが、サービスする複数の帯域幅の間でＳＣＨの系列信号を一致させる帯域はこれに限らない。要は、ＳＣＨパターンを検出しようとする特定の帯域において、ＳＣＨの系列信号を一致させるようにすればよい。
【００５４】
本明細書は、２００５年８月２３日出願のＰＣＴ／ＪＰ０５／０１５２９６、２００５年１１月４日出願のＰＣＴ／ＪＰ０５／０２０３１１及び２００６年１月１１日出願の特願２００６−００４１５２に基づく。その内容は全てここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のスケーラブル帯域幅システム、無線基地局装置、同期チャネル送信方法及び送信方法は、端末が全帯域幅内のサービスの内訳を知らなくても、同期チャネル（ＳＣＨ）の相関処理を実行することが求められるスケーラブル帯域幅システム、無線基地局装置及び無線端末装置に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】同期チャネルの構成例を示す図
【図２】端末に割り当てられる帯域幅が固定であるマルチキャリア通信システムにおける相関取得の様子を示す図
【図３】端末に割り当てられる帯域幅が可変なスケーラブル帯域幅システムにおける相関取得の様子を示す図
【図４】実施の形態の基地局の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態の端末の構成を示すブロック図
【図６】実施の形態の動作の説明に供する図
【図７】他の実施の形態の基地局の送信方法の説明に供する図
【図８】他の実施の形態の基地局の送信方法の説明に供する図
【図９】中心部分でＳＣＨパターンが異なる場合の例を示す図
【図１０】中心部分でＳＣＨパターンが異なる場合の例を示す図
【図１１】相関が取得できる場合とできない場合の対応関係を示す図
【図１２】実施の形態２によるＳＣＨパターン例を示す図
【図１３】実施の形態２によるＳＣＨパターン例を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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