(57)【要約】【課題】多数のセル識別子による通信システムのオーバヘッドを低下させる、通信システムにおける高速セルサーチのための方法及び装置を提供する。【解決手段】基準シーケンスは、最適な循環相互相関特性を有する独特な「クラス」のＧＣＬシーケンスから構成される。開示の高速セルサーチ方法は、簡単な処理によって「クラスインデックス」を検出する。したがって、一定のクラスインデックスのシーケンスと、時間領域における循環シフト量とを一定のセル／セルＩＤに対しユニークにマッピングするシステム配備では、シーケンスインデックス及びその循環シフトの識別子によってセルＩＤの識別子が提供される。【選択図】図５
2007312377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速セルサーチのための方法であって、
送信器から汎用チャープ状（ＧＣＬ）シーケンスを受信するＧＣＬシーケンス受信工程と、
ＧＣＬシーケンスからＧＣＬインデックスを決定するＧＣＬインデックス決定工程と、
ＧＣＬシーケンスの循環シフトを決定する循環シフト決定工程と、
ＧＣＬインデックス及びＧＣＬシーケンスの循環シフトに基づき送信器識別子を決定する送信器識別子決定工程と、からなる方法。
【請求項２】
ＧＣＬシーケンス受信工程は無線伝送を介してＧＣＬシーケンスを受信する工程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ＧＣＬインデックス決定工程はＧＣＬシーケンスからＧＣＬインデックスを同期検波によって決定する工程を含むことと、
循環シフト決定工程はＧＣＬシーケンスの循環シフトを同期検波によって決定する工程を含むことと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ＧＣＬインデックス決定工程はＧＣＬシーケンスからＧＣＬインデックスを非同期検波によって決定する工程を含むことと、
循環シフト決定工程はＧＣＬシーケンスの循環シフトを同期検波によって決定する工程を含むことと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ＧＣＬインデックス決定工程はＧＣＬシーケンスからＧＣＬインデックスを非同期検波によって決定する工程を含むことと、
循環シフト決定工程はＧＣＬシーケンスの循環シフトを非同期検波によって決定する工程
を含むことと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ＧＣＬインデックス及びＧＣＬシーケンスの循環シフトのユニークな組合せによって送信器がユニークに識別される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
送信器から汎用チャープ状（ＧＣＬ）シーケンスを受信する受信器と、
ＧＣＬインデックス及びＧＣＬシーケンスの循環シフトを決定するシーケンスインデックス及び循環シフト検出器と、
ＧＣＬインデックス及びＧＣＬシーケンスの循環シフトに基づき送信器識別子を決定するベース識別回路と、からなる装置。
【請求項８】
ＧＣＬシーケンスは無線伝送を介して受信される請求項７に記載の装置。
【請求項９】
シーケンスインデックス及び循環シフト検出器はＧＣＬシーケンスからＧＣＬインデックスを同期検波によって決定し、ＧＣＬシーケンスの循環シフトを同期検波によって決定する請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
シーケンスインデックス及び循環シフト検出器はＧＣＬシーケンスからＧＣＬインデックスを非同期検波によって決定し、ＧＣＬシーケンスの循環シフトを同期検波によって決定する請求項７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高速セルサーチに関する。詳細には、本発明は移動通信システムにおける初期アクセス若しくは定期的なアクセス中又はハンドオーバ中に、サービスセル又はセクタを高速に識別するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体セルラーネットワークでは、地理的なカバレッジエリアは多数のセルへ分割されており、各々のセルは基地局（ＢＳ）によってサービス提供されている。また各セルがさらに幾つかのセクタへ分割されていることもある。移動局（ＭＳ）は、その起動時に、登録するＢＳをサーチする必要がある。また、ＭＳは、現在のサービングセルからの信号が弱くなることを発見すると、別のセル／セクタへのハンドオーバの準備を行う。このため、ＭＳには通信用の良いＢＳをサーチする必要がある。初期登録又はハンドオーバ用のＢＳを迅速に識別するための性能は、処理の複雑さを減少させ、それによって電力消費を低下させるために重要である。
【０００３】
セルサーチ機能は、多くの場合、同期チャネル（ＳＣＨ）上で定期的に送信されるセル固有の基準信号（即ち、プリアンブル）に基づき実行される。簡単な方法は、各基準信号を検出し、次いで最良のＢＳの決定を試みることによって、全数サーチを行うことである。セル又はセクタの基準シーケンスを決定するときには、２つの重要な判定基準が存在する。第１に、基準シーケンスによって、そのサービスエリア内の全てのユーザに対し、良いチャネル推定が可能となることであり、これは多くの場合、所望のセルの基準シーケンスを用いる相関処理によって得られる。また、移動体は他のセクタ又はセルから送信される信号を受信するので、基準信号間の良い相互相関は所望のセルのチャネル推定に対する干渉効果を最小化するために重要である。
【０００４】
自己相関と同様に、２つのシーケンス間の相互相関は異なる相対シフトに相当するシーケンス自体である。厳密には、シフト−ｄにおける相互相関は、１つのシーケンスと、そのシーケンスに対してｄエントリだけ共役化及びシフトされている別のシーケンスとの間で成分毎に乗算した後の、全てのエントリを通じた総和の結果として定義される。「良い」相互相関とは、所望の基準シーケンスとの相関の後に干渉が均一に分布し、それによって所望のチャネルがより高い信頼性で推定されることが可能であるように、全てのシフトにおける相互相関の値が可能な限り均一であることを意味する。全てのシフトにおける最大の相互相関の値を最小化することは、それらの値が全て等しいときに達成され、これは「最適な」相互相関と呼ばれる。
【０００５】
特許文献１に記載の手法など従来技術の手法では、独特な「クラス」の汎用チャープ状（ＧＣＬ；Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｃｈｉｒｐ−Ｌｉｋｅ）シーケンスから構成される基準シーケンスの使用について記載されている。即ち、基地局に特定のＧＣＬシーケンスのインデックスを割り当てることによって、シーケンスインデックスを識別することにより基地局が識別される。
【０００６】
ＧＣＬシーケンスを使用することによって優れた基準信号が提供されるが、使用されているＧＣＬシーケンスの長さがＮｇであるとき、通信システムにおいて利用され得るシーケンスはＮｇ−１しか存在しない。典型的な通信システムには、５１２個を超えるセル識別子を提供することが必要である。これには、５１２個のユニークなＧＣＬシーケンスを収容する大きなＧＣＬシーケンスが必要となる。これによって、システムのオーバヘッドは大幅に増大する。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／００３９４５１Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、ＧＣＬシーケンスを利用するとともに、多数のセル識別子による通信システムのオーバヘッドを低下させる、通信システムにおける高速セルサーチのための方法及び装置が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の必要に対処するために、チャープ基準信号伝送に基づく高速セルサーチのための方法および装置を本明細書に開示する。詳細には、基準シーケンスは、最適な循環相互相関特性を有する独特な「クラス」のＧＣＬシーケンスから構成される。開示の高速セルサーチ方法は、簡単な処理によって「クラスインデックス」を検出する。したがって、一定のクラスインデックスのシーケンスと、時間領域における循環シフト量とを一定のセル／セルＩＤに対しユニークにマッピングするシステム配備では、シーケンスインデックス及びその循環シフトの識別子によってセルＩＤ（送信器）の識別子が提供される。
【０００９】
本発明は、高速セルサーチのための方法を含む。この方法は、送信器から汎用チャープ状（ＧＣＬ）シーケンスを受信する工程と、ＧＣＬシーケンスからＧＣＬインデックスを決定する工程と、ＧＣＬシーケンスの循環シフトを決定する工程とからなる。次いで、ＧＣＬインデックスと、ＧＣＬシーケンスの循環シフトとに基づき、送信器識別子が決定される。
【００１０】
これに加え、本発明は、送信器から汎用チャープ状（ＧＣＬ）シーケンスを受信する受信器と、ＧＣＬインデックスとＧＣＬシーケンスの循環シフトとを決定するシーケンスインデックス及び循環シフト検出器と、ＧＣＬインデックスとＧＣＬシーケンスの循環シフトとに基づき送信器識別子を決定するベース識別回路とを備える装置を含む。
【００１１】
これに加え、本発明は、固有のインデックスを有するＧＣＬシーケンスを循環シフトする工程と、固有のインデックスを用いて循環シフトしたＧＣＬシーケンスを送信する工程とからなる方法を含む。この方法では、インデックス及び循環シフトのユニークな組合せによって送信器がユニークに識別される。
【００１２】
これに加え、本発明は、固有のインデックスを有するＧＣＬシーケンスを循環シフトする循環シフタと、固有のインデックスを用いて循環シフトしたＧＣＬシーケンスを送信する送信器とを備える装置を含む。この装置では、インデックス及び循環シフトのユニークな組合せによって送信器がユニークに識別される。
【００１３】
これに加え、本発明は、高速セルサーチのための方法を含む。この方法は、送信器から汎用チャープ状（ＧＣＬ）シーケンスを受信する工程と、ＧＣＬシーケンスからＧＣＬインデックスを決定する工程と、ＧＣＬシーケンスの循環シフトを決定する工程と、からなる。ＧＣＬインデックスとＧＣＬシーケンスの循環シフトとに基づき、システム帯域幅、ブロードキャストチャネル帯域幅、送信アンテナ数、及び移動体ユニットパターンなどの情報が決定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ここで図面を参照する。図面では、同じ数字は同じ構成要素を表す。図１は、基準伝送を利用する通信システム１００のブロック図である。通信システムは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）プロトコルを利用する。しかしながら、代替の実施形態では、通信システム１００は、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）システムプロトコル、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）システムプロトコル、空間分割多重接続（ＳＤＭＡ）システムプロトコル、若しくは時分割多重接続方式（ＴＤＭＡ）システムプロトコル、又はそれらのプロトコルの様々な組合せなど、他のデジタルセルラー通信システムプロトコルを利用してもよい。
【００１５】
示すように、通信システム１００はベースユニット１０１，１０２と、リモートユニット１０３とを含む。ベースユニット又はリモートユニットは、より一般的には通信ユニットと呼ばれる場合もある。また、リモートユニットが移動体ユニットと呼ばれる場合もある。ベースユニットは、セクタ内の幾つかのリモートユニットにサービス提供する送受信ユニットを備える。当該技術分野において知られているように、通信ネットワークにおいてサービス提供する物理的なエリア全体はセルへ分割される場合があり、各セルは１つ以上のセクタを含む場合がある。
【００１６】
複数のアンテナを用いて各セクタにサービス提供し、様々な高度通信モード（例えば、適応性ビーム形成、送信ダイバーシチ、送信ＳＤＭＡ、及び多重ストリーム伝送など）を提供するとき、複数のベースユニットが配備され得る。セクタ内のこれらのベースユニットが高度に統合され、様々なハードウェアコンポーネント及びソフトウエアコンポーネントを共有してもよい。例えば、位置を同じくしてセルにサービス提供する全てのベースユニットは、基地局として従来知られているものを構成することが可能である。ベースユニット１０１，１０２は、少なくとも一部が同じである資源（時間、周波数、又は両方）において、サービングリモートユニットへダウンリンク通信信号１０４，１０５を送信する。リモートユニット１０３は、１つ以上のベースユニット１０１，１０２とアップリンク通信信号１０６を介して通信を行う。送信している通信ユニットは、送信元通信ユニットと呼ばれる場合もある。受信している通信ユニットは、宛先通信ユニット又はターゲット通信ユニットと呼ばれる場合もある。
【００１７】
なお、図１には２つのベースユニット及び１つのリモートユニットしか示さないが、典型的な通信システムが多数のリモートユニットと同時に通信状態にある多数のベースユニットを含むことが当業者には認識される。また、簡単のため、本発明は主として複数のベースユニットから複数のリモートユニットへのダウンリンク伝送の場合について記載されているが、本発明は複数のリモートユニットから複数のベースユニットへのアップリンク伝送に対しても適用可能である。通信システム１００内のネットワーク要素は、本明細書に記載の機能を実行するための任意の適切な手法によって機能するプロセッサ、メモリ、命令セットなどを用いる周知の手法によって構成されることが想定される。
【００１８】
上述のように、基準補助変調は、一般にチャネル推定及びセル識別など多くの機能を支援するために用いられる。これを考慮して、ベースユニット１０１，１０２はそれらのダウンリンク伝送の一部として、既知の時間間隔にて基準シーケンスを送信する。リモートユニット１０３は異なるセルの使用可能なシーケンスのセット及び時間間隔を認識しており、この情報をセルサーチ及びチャネル推定に利用する。図２には、そうした基準伝送方式を示す。示すように、ベースユニット１０１，１０２からのダウンリンク伝送２００は、典型的には、基準シーケンス２０１と、それに続く残りの伝送２０２とを含む。残りの伝送２０２中には、同じシーケンス又は異なるシーケンスが１回以上現われる。したがって、通信システム１００内の各ベースユニットは、１つ以上の基準シーケンスを送信する送信器１０７と、データを送信するデータチャネル回路１０８とを備える。同様に、通信システム１００内の各リモートユニット１０３は、シーケンスインデックス及び循環シフト検出器１０９を備える。
【００１９】
なお、図２には基準シーケンス２０１が伝送の開始部に存在するように示すが、本発明の様々な実施形態では、基準チャネル回路はダウンリンク伝送２００内の任意の場所に基準シーケンス２０１を含めてよく、また別個のチャネル上で送信されてもよい。残りの伝送２０２には、以下に限定されないが、通常、復調／復号を行う前に受信器が認識する必要のある送信情報（いわゆる制御情報）及びユーザをターゲットとする実情報（ユーザデータ）などの伝送が含まれる。
【００２０】
上述のように、任意の基準シーケンスが最適な相互相関を有することは重要である。これを考慮して、通信システム１００は、循環相互相関が最適であるチャープシーケンスの独特な「クラス」から構成される基準シーケンスを利用する。そうした基準シーケンスの構成については、以下に述べる。ユニークなベースユニット（セル／セクタ）識別子の量を増大するために、ユニークなＧＣＬシーケンスの循環シフトが利用され、ベースユニットが識別される。したがって、第１のベースユニットが識別のための第１の循環シフト量を有するＧＣＬシーケンスを利用し、第２のベースユニットが識別のための第２の循環シフト量を有する同じＧＣＬシーケンスを利用してもよい。
【００２１】
一実施形態では、時間領域基準信号はＮ点高速フーリエ変換（ＦＦＴ）に基づく直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルである。通信システム１００のベースユニットに対し、周波数領域基準シーケンスとして長さＮｐのシーケンスのセットが割り当てられる（即ち、シーケンスのエントリは、周波数領域のＮｐ（Ｎｐ≦Ｎ）個の基準サブキャリアのセットに対し割り当てられる）。好適には、これらの基準サブキャリアの間隔は等しい（例えば、サブキャリア単位で０，１，２など）。時間領域において送信される最終の基準シーケンスは循環的に拡張されることが可能であり、通常、循環拡張子はチャネルの期待される最大遅延幅（ＬＤ）よりも長い。この場合、送信される最終のシーケンスの長さは、Ｎと循環拡張子の長さＬＣＰとの和に等しい。循環拡張子には、プレフィックス、ポストフィックス、又はプレフィックスとポストフィックスとの組合せが含まれる。循環拡張子はＯＦＤＭ通信システムに固有の部分である。挿入される循環プレフィックスによって、通常の自己相関又は相互相関は、０〜ＬＣＰの範囲の任意のシフトにおける循環相関として見える。循環プレフィックスが挿入されない場合、シフトが基準シーケンスの長さより充分に小さいときには、通常の相関は循環相関とほぼ等しい。
【００２２】
周波数領域基準シーケンスの構成は少なくとも３つの因子、即ち、ネットワークにおいて必要とされる所望の基準シーケンス数（Ｋ）、循環シフトインデックス数（Ｍ）、及び所望の基準長さ（Ｎｐ）に依存する。実際には、Ｐ−１の最適な循環相互相関を有する基準シーケンス数が利用可能である。ここでＰは、「１」を含む２つ以上の素数の積にＮｐを素因数分解した後の「１」以外のＮｐの最小素因数である。例えば、Ｎｐが素数であるとき、Ｐの取り得る最大値はＮｐ−１である。しかしながら、Ｎｐが素数でないとき、基準シーケンス数が所望の数Ｋより小さくなる場合が多い。最大のシーケンス数を得るために、基準シーケンスは、その長さＮＧが素数であるシーケンスから開始し、次いで修正を行うことによって構成される。好適な実施形態では、次の２つの修正のうちの１つが用いられる。
１．Ｎｐよりも大きな最小の素数をＮＧとして選択し、シーケンスセットを生成する。このセットのシーケンスをＮｐまで切り詰める。
２．Ｎｐよりも小さな最大の素数をＮＧとして選択し、シーケンスセットを生成する。このセットの各シーケンスの開始成分を反復し、所望の長さＮｐに到達するまで終端部に付け足す。
【００２３】
ＮＧが素数であることを必要とする上述の設計によって、理想的な自己相関及び最適な相互相関を有するＮＧ−１個のシーケンスのセットが与えられる。しかしながら、より小さなシーケンス数しか必要とされない場合、「１」を除くＮＧの最小素因数がＫより大きい限り、ＮＧが素数である必要はない。
【００２４】
切り詰め又は挿入などの修正が用いられるときには、それ以上相互相関は厳密に最適とはならない。しかしながら、自己相関特性及び相互相関特性は依然として許容可能である。切り詰められた／拡張されたシーケンスに対し、ユニタリ変換など、さらなる修正が適用されてもよい。
【００２５】
また、上述においてはシーケンスの切り詰め及び循環拡張子しか記載していないが、本発明の代替の実施形態では、ＧＣＬシーケンスを修正して所望の長さの最終のシーケンスを得るための他の方法が存在する。そうした修正には、以下に限定されないが、任意シンボルを用いる拡張、パンクチャによる短縮などが含まれる。この場合にも、拡張された／パンクチャされたシーケンスに対し、ユニタリ変換など、さらなる修正が適用されてもよい。
【００２６】
上述のように、本発明の好適な実施形態では、基準シーケンスを構成するために汎用チャープ状（ＧＣＬ）シーケンスが利用される。ＧＣＬシーケンスには幾つかの「クラス」が存在し、クラスが注意深く選択される場合（以下のＧＣＬ特性を参照）、選択されたクラスのシーケンスは最適な相互相関及び理想的な自己相関を有する。長さＮＧのクラスｕ  ＧＣＬシーケンス（Ｓ）は、次のように定義される。
【００２７】
【数１】
2007312377.tif 000003
【００２８】
ここで、ｂは任意の単位振幅の複素スカラーであり、ａｕ（ｋ）は次式である。
【００２９】
【数２】
2007312377.tif 000004
【００３０】
ここで、ｕ＝１，．．．ＮＧ−１はＧＣＬシーケンスの「クラス」として知られており、ｋ＝０，１，．．．ＮＧ−１はシーケンスのエントリのインデックスであり、ｑは任意の整数である。
【００３１】
ＧＣＬシーケンスの各クラスは、特定のｑ，ｂの選択に応じて無限の数のシーケンスを有することが可能であるが、１つの基準シーケンスを構成するために用いられるシーケンスは、各クラスのうちの１つのみである。なお、各クラスインデックス「ｕ」によって、シーケンスの成分を通じて（即ち、「ｋ」の値を通じて）異なる位相ランプ特性が生成される。
【００３２】
また、各ＧＣＬシーケンスに対しＮＧ点のＤＦＴ（離散フーリエ変換）又はＩＤＦＴ（逆離散フーリエ変換）が行われる場合、新たなセットが式（１），（２）の形式により表現可能であるか否かにかかわらず、新たなセットのメンバのシーケンスも最適な循環相互相関及び理想的な自己相関を有する。実際、ＧＣＬシーケンスに対し行列変換を行うことによって形成されるシーケンスも、行列変換がユニタリである限り、最適な循環相互相関及び理想的な自己相関を有する。例えば、ＮＧ点のＤＦＴ／ＩＤＦＴ演算は、サイズＮＧの行列変換と等しい。ここで、行列はＮＧ×ＮＧのユニタリ行列である。結果として、最終のシーケンスは依然としてＧＣＬシーケンスから構成されるので、ＧＣＬシーケンスに対し実行されるユニタリ変換に基づき形成されるシーケンスは、依然として本発明の範囲内にある。即ち、最終のシーケンスは実質的にＧＣＬシーケンスに基づく（しかしながら、必ずしも等しくはない）。
【００３３】
ＮＧが素数である場合、独特な「クラス」の任意の２つのシーケンス間の相互相関は最適であり、セットにはＮＧ−１個のシーケンス（「クラス」）が存在する。切り詰め又は挿入などの修正が用いられるとき、修正された基準シーケンスは、ＧＣＬシーケンスから構成される、略最適基準シーケンスと呼ばれることがある。
【００３４】
整数「ｕ」はＧＣＬシーケンスインデックスである。このシーケンスインデックスは各セルへ割り当てられる。式中、ＮＧはＧＣＬシーケンスの長さである。ＮＧ−１個の異なるシーケンスの全体が、異なるセルにおける使用に利用可能である。ＮＧは、必要とされるシーケンス長さに等しいか、又はそれに近い素数である。必要とされるシーケンス長さが素数ではない場合、ＮＧには次に大きな素数を使用可能であり、得られるＧＣＬシーケンスは所望の長さＮｐまで切り詰められる。
【００３５】
時間領域のＧＣＬシーケンスを有するＯＦＤＭシンボルは、次のように表される。
【００３６】
【数３】
2007312377.tif 000005
【００３７】
ここで、ｕ＝１，．．．ＮＧ−１はＧＣＬシーケンスの「クラス」として知られており、ｎ＝０，．．．Ｎｐ−１はＮｐ点のＩＤＦＴが仮定される時間領域サンプルとして知られており、ｋ＝０，１，．．．Ｎｐ−１は周波数領域シーケンスのサブキャリアのインデックスである。
【００３８】
時間領域において「ｍ＊Ｑ」だけ循環シフトされたＧＣＬシンボルは、次式によって表される。
【００３９】
【数４】
2007312377.tif 000006
【００４０】
ここで、ｍ＝０，．．．Ｍ−１は循環シフトインデックスとして知られており、「Ｑ」は循環シフト単位量であり、「Ｍ」は利用可能な循環シフトインデックス数である。
なお、周波数領域における周波数を有する複素指数をＧＣＬシーケンスに乗算することによって、循環シフトが行われてもよい。この場合、周波数「ｍ＊Ｑ」を有する複素指数が乗算されるＧＣＬシンボルは、次式によって表される。
【００４１】
【数５】
2007312377.tif 000007
【００４２】
なお、適用時にＧＣＬシーケンスは基準シーケンスとして利用されるが、Ｍシーケンスなど他のシーケンスを用いることも可能である。
シーケンスインデックス検出及び循環シフトインデックスのための３つの手法が存在する。即ち、（１）シーケンスインデックス及び循環シフトインデックスの両方の同期検波、（２）シーケンスインデックスの非同期検波及び循環シフトインデックスの同期検波、（３）シーケンスインデックス及び循環シフトインデックスの両方の非同期検波である。
【００４３】
手法（１）の場合、同期チャネルシーケンス（即ち、基準シーケンス又はプリアンブル）として任意のシーケンス（Ｍシーケンスなど）が適用可能であるが、手法（２），（３）の場合、シーケンスインデックスの非同期検波のためにはＧＣＬシーケンスが好適である。
【００４４】
（１）シーケンスインデックス及び循環シフトインデックスの両方の同期検波
シーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）の同期検波には、推定チャネルインパルス応答が必要とされる。したがって、チャネル推定を行うために、別の同期チャネル（即ち、別の基準シーケンス又は別のプリアンブル）が必要とされる。図３には、好適な同期チャネル（即ち、プリアンブル又は基準シーケンス）構造の例を示す。図３では、第１の同期チャネルシーケンス（即ち、第１の基準シーケンス又は第１のプリアンブル）は全てのセルの間で共通であり、受信器におけるチャネル推定に用いられる。また、第１の同期チャネルに対し循環シフトは適用されない。第２の同期チャネルシーケンス（即ち、第２の基準シーケンス又は第２のプリアンブル）は、時間領域におけるセル固有の循環シフトによるセル固有のＧＣＬシーケンスである。
【００４５】
図３には第１の同期チャネル及び第２の同期チャネルが時分割多重化（ＴＤＭ）されているように示すが、第１の同期チャネル及び第２の同期チャネルの周波数分割多重化（ＦＤＭ）など、他の多重化方法を適用することが可能である。循環シフトインデックスは同期検波されるので、「Ｑ」が小さい（例えば、Ｑ＝１又は２）場合にも、循環シフトされたシーケンスは全ての循環シフトインデックスにおいて直交している。
【００４６】
図４は、手法（１），（２）の場合に第１の同期チャネル及び第２の同期チャネルを送信するために用いられる送信器１０７のブロック図である。示すように、この送信器は第１の同期シーケンスを生成するためのセル共通シーケンス生成器４０１と、第２の同期シーケンスを生成するためのセル固有シーケンス生成器４０２と、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）回路４０３，４０４と、第２の同期シーケンスを循環シフトするための循環シフタ４０５と、マルチプレクサ４０６と、随意の循環プレフィックス加算器４０７とを備える。
【００４７】
動作中、セル共通シーケンスはセル共通シーケンス生成器４０１によって生成され、ＩＦＦＴ  ４０３へ渡され、そこで時間領域信号へ変換される。ユニークなシーケンスインデックス（ｕ）によるセル固有ＧＣＬシーケンスは、セル固有シーケンス生成器４０２によって生成され、ＩＦＦＴ  ４０４へ渡され、そこで時間領域信号へ変換される。セル固有の時間領域信号は、循環シフタ４０５によって循環シフトされる。このシフトはユニークなシフト量（ｍ＊Ｑ）を含む。セル共通の時間領域信号（即ち、Ｐ−ＳＣＨ）及びセル固有の時間領域信号（即ち、Ｓ−ＳＣＨ）は、マルチプレクサ４０６へ渡され、そこで多重化される。随意の循環プレフィックスが加算器４０７によって付加され、循環シフトされたＧＣＬシーケンスは伝送回路（図示せず）によって送信される。シーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）のユニークな組合せによって、送信器がユニークに識別される。
【００４８】
図５は、手法（１），（２）によってシーケンスインデックス（ｕ）及びユニークな循環シフトインデックス（ｍ）を識別するように設計されているリモートユニット１０３のブロック図である。示すように、リモートユニット１０３は、標準的なＯＦＤＭ復調器５０１と、デマルチプレクサ５０２と、チャネル推定器５０３と、シーケンスインデックス及び循環シフトインデックス検出器１０９と、ベース識別回路５０５とを備える。
【００４９】
受信器の動作中、受信された同期チャネル信号は標準的なＯＦＤＭ復調器５０１へ渡され、そこで任意の循環プレフィックスが除去され、次いで、ＦＦＴ（図示せず）によって、周波数領域信号において受信同期チャネル信号へ変換される。周波数領域の受信同期チャネルはデマルチプレクサ５０２へ渡され、周波数領域において第１の同期チャネル信号及び第２の同期チャネル信号（ＧＣＬ信号）が得られる。第１の同期チャネル信号はチャネル推定器５０３へ渡され、チャネルインパルス応答が推定される。周波数領域の第２の同期チャネル信号及び周波数領域の推定されたチャネルインパルス応答は、シーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）検出器１０９へ渡される。シーケンスインデックスｕ及び循環シフトインデックスｍは、ベース識別回路５０５へ出力され、そこで基地局識別が行われる。
【００５０】
図６は、手法（１）を用いるときの図５のシーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）検出器１０９のブロック図である。この検出器１０９はＮｐ点乗算器６０１と、等化利得生成器６０２と、シーケンスインデックスセレクタ６０４と、シーケンスレプリカ生成器６０５と、Ｎｐ点乗算器６０７と、ＩＦＦＴ  ６０９と、ピーク検索器６１０と、ピーク値及びその位置を保持するためのメモリ６０３と、最大ピーク値検索器６０８によるシーケンスとからなる。
【００５１】
動作中、等化利得生成器６０２はチャネル応答を受信し、推定されたチャネルインパルス応答に基づき周波数領域における等化利得を生成する。ここで、利得の等化には、最大比合成（ＭＲＣ）、ゼロフォーシング（ＺＦ）又は最小二乗誤差（ＭＭＳＥ）が利用可能である。受信された第２の同期ＧＣＬ信号はＮｐ点乗算器６０１へ渡され、周波数領域における等化利得が乗算される。ＧＣＬシーケンスインデックスは全ての可能なインデックスからシーケンスインデックスセレクタ６０４によって選択され、シーケンスレプリカ生成器６０５へ渡される。所与のインデックスによるＧＣＬシーケンスレプリカが生成器６０５によって生成され、回路６０６によって共役化される。共役化されたシーケンス及び等化された第２の同期チャネル信号は、Ｎｐ点乗算器６０７へ渡され、周波数領域において乗算される。Ｎｐ点乗算器６０７の出力はＩＦＦＴ  ６０９へ渡され、時間領域信号へ変換される。この時間領域信号はピーク検索器６１０へ渡され、そこでピーク検索器によってピーク値及びその位置が検出される。ピーク値及びその位置並びにシーケンスインデックスがメモリ６０３へダンプされる。１つのシーケンスインデックスに対するピーク値及びその位置の検索が完了した後、動作はシーケンスインデックスセレクタ６０４へ戻る。全てのシーケンスインデックスが試行されるまで、ピーク値及びその位置並びにシーケンスインデックスがメモリ６０３へダンプされ続ける。
【００５２】
全てのシーケンスインデックスが試行された後、メモリにおいて最大ピーク値を有するシーケンスインデックスが、最大ピーク値検索器６０８によってサーチされる。最終的に、シーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）が決定される。循環シフトインデックス（ｍ）及びＧＣＬシーケンスインデックス（ｕ）の両方はベース識別回路５０５へ渡され、そこで（ｍ），（ｕ）に基づきベースユニットの識別子が決定される。
【００５３】
（２）シーケンスインデックスの非同期検波及び循環シフトインデックスの同期検波
この状況では、チャネル推定を行うために別の同期チャネル（即ち、基準シーケンス又はプリアンブル）が必要とされるので、図３に示す同期チャネル（即ち、プリアンブル又は基準シーケンス）構造が好適である。第１の同期チャネルシーケンス（即ち、第１の基準シーケンス又は第１のプリアンブル）は全てのセルの間で共通であり、受信器におけるチャネル推定に用いられる。また、第１の同期チャネルに対し循環シフトは適用されない。上述のように、第２の同期チャネルシーケンス（即ち、第２の基準シーケンス又は第２のプリアンブル）は、時間領域におけるセル固有の循環シフトによるセル固有のＧＣＬシーケンスである。上述の（１）に記載の手法と異なり、この手法では、ＧＣＬシーケンスインデックス識別として簡単な処理を用いる「差動復調器」が利用される。
【００５４】
循環シフトインデックスは同期検波されるので、循環シフトの単位量「Ｑ」が充分に小さい（例えば、Ｑ＝１又は２）場合にも、循環シフトされたシーケンスは全ての循環シフトインデックスにおいて直交している。手法（２）の送信器は、図４に示す手法（１）の送信器と同じである。シーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）のユニークな組合せによって、ベースユニットがユニークに識別される。また、受信器は図５に示す手法（１）の受信器と同じである。
【００５５】
図７は、シーケンスインデックスの非同期検波及び循環シフトインデックスの同期検波のための、シーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）検出器１０９のブロック図である。シーケンスインデックス及び循環シフトインデックス検出器１０９は、シーケンスインデックス検出器７０１と、等化利得生成器７０３と、Ｎｐ点乗算器７０７と、シーケンスレプリカ生成器７０５と、Ｎｐ点乗算器７１１と、ＩＦＦＴ  ７１３と、ピーク位置検索器７１５とを備える。
【００５６】
動作中、周波数領域の受信された第２の同期チャネル信号はシーケンスインデックス検出器７０１へ渡され、そこで受信ＧＣＬシーケンスのインデックス（ｕ）が決定される。等化利得生成器７０３は、推定されたチャネルインパルス応答に基づき、周波数領域における等化利得を生成する。ここで、等化利得生成器７０３における利得の等化には、最大比合成（ＭＲＣ）、ゼロフォーシング（ＺＦ）又は最小二乗誤差（ＭＭＳＥ）が利用可能である。受信された第２の同期チャネル信号はＮｐ点乗算器７０７へ渡され、周波数領域における等化利得が乗算される。シーケンスインデックス検出器７０１に決定されたインデックスによるシーケンスレプリカが生成され、次いで回路７０９によって共役化される。共役化されたシーケンス及び等化された第２の同期チャネル信号は、Ｎｐ点乗算器７１１へ渡され、周波数領域において乗算される。Ｎｐ点乗算器７１１の出力はＩＦＦＴ  ７１３へ渡され、時間領域信号へ変換される。この時間領域信号はピーク位置検索器７１５へ渡され、時間領域のピークの位置が検出される。検出されたピークの位置は循環シフトインデックス（ｍ）として識別される。この手法では、簡単な処理を用いる「差動復調器」を備えるシーケンスインデックス検出器が利用されるため、（１）の手法と異なり、シーケンスインデックスの検索において全ての可能なインデックスを試行することは不要である。循環シフトインデックス（ｍ）及びＧＣＬシーケンスインデックス（ｕ）の両方はベース識別回路へ渡され、そこで（ｍ），（ｕ）に基づきベースユニットの識別子が決定される。
【００５７】
（３）シーケンスインデックスの非同期検波及び循環シフトインデックスの非同期検波
この手法では、同期チャネルシーケンスインデックス及び循環シフトインデックスの両方が、非同期検波される。同期チャネルシーケンス（即ち、基準シーケンス又はプリアンブル）は、時間領域におけるセル固有の循環シフトによるセル固有のＧＣＬシーケンスである。しかしながら、この手法では、シーケンスインデックス及び循環シフトインデックスの両方が非同期検波されるので、（１），（２）の手法と異なり、推定チャネル応答は不要である。したがって、この手法では、手法（１），（２）と異なり、セル固有の同期チャネルを除き、チャネル推定を行うための別の同期チャネル（即ち、別のプリアンブル、別の基準シーケンス）は不要である。実際、この手法では、第１の同期チャネル及び第２の同期チャネルを有する図３に示すようなチャネル構造が、必ずしも用いられる必要はない（なお、当然のことながら、この手法には図３に示すようなチャネル構造も適用され得る）。
【００５８】
図８は、手法（３）を利用する、時間領域にｍ＊Ｑの循環シフトを有する同期チャネルシーケンス（即ち、基準シーケンス又はプリアンブル）を送信するために用いられる送信器１０７のブロック図である。ここで、ｍは循環シフトインデックスであり、Ｑは循環シフトの単位量である。示すように、送信器１０７は同期シーケンスを生成するためのセル固有シーケンス生成器８０１と、ＩＦＦＴ回路８０２と、同期チャネルシーケンスを循環シフトするための循環シフタ８０３と、随意の循環プレフィックス加算器８０４とを備える。
【００５９】
ＧＣＬインデックスがセル固有シーケンス生成器８０１へ入力され、特定のインデックス（ｕ）によるＧＣＬシーケンスがＩＦＦＴ回路８０２へ出力され、そこでＧＣＬシーケンスのＩＦＦＴが行われ、シーケンスは時間領域信号へ変換される。変換されたＧＣＬシーケンスは循環シフタ８０３へ出力され、そこで時間領域において量ｍ＊Ｑだけシフトされる。詳細には、変換されたＧＣＬシーケンスは、第１のｍ＊Ｑエントリがシーケンスの前部から除去され、シーケンスの終端部に付加されるようにシフトされる。
【００６０】
循環シフト変換されたＧＣＬシーケンスは随意の循環プレフィックス加算器８０４へ出力され、そこで随意の循環プレフィックスがシーケンスへ付加される。次いで、随意の循環プレフィックスを有する循環シフト変換されたＧＣＬシーケンスは、標準的なＯＦＤＭ送信回路（図示せず）を介して送信される。上述のように、ＧＣＬシーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）のユニークな組合せによって、ユニークにベースユニットが識別される。循環シフトＧＣＬシーケンスは、次の仮定の下では、全ての循環シフトインデックスにおいて直交している。
・「Ｑ」は伝播チャネルの最大遅延波よりも大きい。
・「Ｍ＊Ｑ」はＦＦＴの長さを超えない。ここで、Ｍは利用可能な循環シフトインデックス（ｍ）の数である。
【００６１】
循環シフトインデックスはセル情報を伝達するために用いられるので、ユニークなセルＩＤをベースユニットに提供するには、より短い、少数のＧＣＬシーケンスが利用されることが必要である。例えば、６４個のＧＣＬシーケンスと８つの循環シフト量とを利用すると、５１２個の基地局にユニークな識別子を提供することが可能である（即ち、（６４個のＧＣＬインデックス）＊（８つのセルＩＤ）＝５１２個のユニークなセルＩＤ）。
【００６２】
図９は、手法（３）を用いてシーケンスインデックス（ｕ）及びユニークな循環シフト（ｍ）を識別するリモートユニット１０３のブロック図である。示すように、リモートユニット１０３は、ＯＦＤＭ復調器９０１と、シーケンスインデックス検出器及び循環シフトインデックス検出器１０９と、シーケンスレプリカ生成器９０３と、Ｎｐ点乗算器９０５と、ＩＦＦＴ回路９０６と、ベース識別回路９０８とを備える。
【００６３】
動作中、受信されたＳＣＨ信号は標準的なＯＦＤＭ復調器９０１へ渡され、そこで循環プレフィックスが除去され、次いで、ＦＦＴ（図示せず）によって、受信ＳＣＨ周波数領域信号へ変換される。受信ＳＣＨ周波数領域信号はシーケンスインデックス検出器１０９へ渡され、そこで受信ＧＣＬシーケンスのインデックス（ｕ）が決定される。シーケンスインデックス検出器１０９に決定されたインデックスによるシーケンスレプリカが生成され、次いで回路９０４によって共役化される。共役化されたシーケンス及び受信されたＳＣＨ信号は、Ｎｐ点乗算器９０５へ渡され、周波数領域において乗算される。Ｎｐ点乗算器９０５の出力はＩＦＦＴ回路９０６へ渡され、時間領域信号へ変換される。次いで、この時間領域の信号は循環シフトインデックス検出器１０９へ渡され、そこで時間領域において（ｍ＊Ｑ）以内の最大出力を有するウィンドウの位置を検索することによって、循環シフトインデックスが決定される。循環シフトインデックス（ｍ）及びＧＣＬシーケンスインデックス（ｕ）の両方はベース識別回路９０８へ渡され、そこで（ｍ），（ｕ）に基づきベースユニットの識別子が決定される（即ち、各基地局は、ｍ，ｕのユニークな組合せを有する）。
【００６４】
図１０は、セル固有の基準信号を送信する図４に示す送信器の動作を示すフローチャートである。論理フローは工程１００１にて開始し、周波数領域においてセル間の共通シーケンスが生成される。工程１００３にて、周波数領域に特定のインデックス「ｕ」を有するセル固有シーケンスが生成される。工程１００５にて、セル間の共通シーケンス及びセル固有シーケンスは、ＩＦＦＴ回路によって、それぞれ別々にセル間の共通時間領域信号及びセル固有の時間領域信号に変換される。工程１００７にて、セル固有の時間領域信号は、時間領域において量ｍ＊Ｑだけ循環シフトされる。工程１００９にて、共通時間領域信号及びセル固有の循環シフト時間領域信号は多重化される。最終的に、工程１０１１にて、多重化された時間領域信号が送信される。
【００６５】
図１１は、手法（１）を利用して無線伝送を介してセル固有の汎用チャープ状（ＧＣＬ）シーケンスを受信する図５のリモートユニットの動作を示すフローチャートである。論理フローは工程１１０１にて開始し、ＧＣＬシーケンスが送信器から受信される。ＧＣＬシーケンスは固有のインデックスを含み、ＯＦＤＭ復調器５０１によって循環シフト量が受信される。工程１１０３にて、セル間の共通信号と、固有インデックス及び循環シフト量を有する信号とが分離される。工程１１０５にて、セル間の共通信号を用いることによってチャネル推定が行われる。工程１１０７にて、シーケンスインデックス及び循環シフト検出器によるチャネル推定結果を用いて、シーケンスインデックスが決定される（即ち、シーケンスインデックスは同期検波される）。工程１１０９にて、シーケンスインデックス及び循環シフト検出器によるチャネル推定結果を用いて、決定したインデックスをによるシーケンスの循環シフト量が決定される（即ち、循環シフト量は同期検波される）。最終的に、工程１１１１にて、インデックス及び循環シフト量はベース識別回路５０５へ渡され、そこでインデックス及び循環シフト量に基づき基地局の識別子が決定される。
【００６６】
図１２は、手法（２）を用いて無線伝送を介してセル固有の汎用チャープ状（ＧＣＬ）シーケンスを受信する図５のリモートユニットの動作を示すフローチャートである。論理フローは工程１２０１にて開始し、セル間の共通信号と、固有インデックス及び循環シフト量を有する信号とが受信器によって受信される。工程１２０３にて、セル間の共通信号と、固有インデックス及び循環シフト量を有する信号とが分離される。工程１２０５にて、セル間の共通信号を用いることによってチャネル推定が行われる。工程１２０７にて、シーケンスインデックス及び循環シフト検出器によるチャネル推定結果を用いることなく、シーケンスインデックスが決定される（即ち、シーケンスインデックスは非同期検波される）。工程１２０９にて、シーケンスインデックス及び循環シフト検出器によるチャネル推定結果を用いて、決定したインデックスによるシーケンスの循環シフト量が決定される（即ち、循環シフト量は同期検波される）。最終的に、工程１２１１にて、インデックス及び循環シフト量はベース識別回路へ渡され、そこでインデックス及び循環シフト量に基づき基地局の識別子が決定される。
【００６７】
図１３は、手法（３）を用いてセル固有のＧＣＬシーケンスを送信する図８の送信器の動作を示すフローチャートである。論理フローは工程１３０１にて開始し、周波数領域に特定のインデックス「ｕ」を有するセル固有シーケンスが生成される。工程１３０３にて、セル固有のシーケンスはＩＦＦＴ回路によってセル固有の時間領域信号へ変換される。工程１３０５にて、セル固有の時間領域信号は、時間領域において量ｍ＊Ｑだけ循環シフトされる。最終的に、工程１３０７にて、時間領域において循環シフトされた信号が送信される。
【００６８】
図１４は、手法（３）を用いてセル固有のＧＣＬシーケンスを受信する図９のリモートユニットの動作を示すフローチャートである。論理フローは工程１４０１にて開始し、固有インデックス及び循環シフト量を有する信号が受信器によって受信される。工程１４０３にて、シーケンスインデックス検出器によってシーケンスインデックスが決定される（即ち、シーケンスインデックスは非同期検波される）。工程１４０５にて、循環シフト検出器によって、決定したインデックスによるシーケンスの循環シフト量が決定される（即ち、循環シフト量は非同期検波される）。最終的に、工程１４０７にて、インデックス及び循環シフト量はベース識別回路へ渡され、そこでインデックス及び循環シフト量に基づき基地局の識別子が決定される。
【００６９】
特定の実施形態に関連して本発明を詳細に図示し説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態及び詳細において種々の変更が行われ得ることが当業者には理解される。例えば、循環シフトについての上述の手法はユニークなセル識別子を提供するために利用されたが、他の種類の情報を受信器へ提供するために循環シフトインデックスが利用されてもよい。そうした情報には、セルのシステム帯域幅、セルのブロードキャストチャネル帯域幅、セルの送信アンテナ数（セルのＮＴＸＡ）、ノードＢ（移動体ユニット）パターンなどが含まれる。そうした変更は全て、添付の特許請求の範囲の内にあることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】通信システムのブロック図。
【図２】図１の通信システムの基準信号伝送を示す図。
【図３】図１の通信システムの第１の同期チャネル及び第２の同期チャネルを示す図。
【図４】第１の同期チャネル及び第２の同期チャネルを送信する送信器のブロック図。
【図５】シーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）を識別するように設計された受信器のブロック図。
【図６】シーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）検出器のブロック図。
【図７】シーケンスインデックス（ｕ）及び循環シフトインデックス（ｍ）検出器のブロック図。
【図８】送信器のブロック図。
【図９】受信器のブロック図。
【図１０】送信器の動作を示すフローチャート。
【図１１】受信器の動作を示すフローチャート。
【図１２】受信器の動作を示すフローチャート。
【図１３】送信器の動作を示すフローチャート。
【図１４】受信器の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７１】
１０７…送信器、１０９…シーケンスインデックス及び循環シフト検出器、５０５，９０８…ベース識別回路。
【図１】
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【図２】
2007312377.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007312377.tif 000013
【図７】
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【図８】
2007312377.tif 000015
【図９】
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【図１０】
2007312377.tif 000017
【図１１】
2007312377.tif 000018
【図１２】
2007312377.tif 000019
【図１３】
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【図１４】
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