(57)【要約】【課題】一部の送信帯域で同期信号を送信しない場合でも、平均同期検出時間が長くなることを回避する。【解決手段】本発明の通信システムは、同期確立するための同期信号を生成する同期信号生成手段と、データおよび同期信号を送信する送信側無線手段と、を有する送信手段と、同期信号を検出することによって同期確立する同期検出手段を有する受信手段と、を備える。ここで、送信手段は、同期検出手段が早く同期信号を検出できる周波数に同期信号を挿入可能な周波数帯域を、同期信号を挿入する周波数帯域として選択するサブバンド選択手段と、サブバンド選択手段にて選択された周波数帯域には同期信号を挿入し、他の周波数帯域の少なくともいずれか１つは同期信号を挿入しない従属サブバンドとする選択的同期信号挿入手段と、をさらに有し、送信側無線手段は、同期信号を、該同期信号が挿入された周波数帯域にて送信する。【選択図】図１
2009273004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同期確立するための同期信号を生成する同期信号生成手段と、データおよび前記同期信号を送信する送信側無線手段と、を有する送信手段と、前記同期信号を検出することによって同期確立する同期検出手段を有する受信手段と、を備える通信システムであって、
前記送信手段は、
前記同期検出手段が早く同期信号を検出できる周波数に前記同期信号を挿入可能な周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択するサブバンド選択手段と、
前記サブバンド選択手段にて選択された周波数帯域には前記同期信号を挿入し、他の周波数帯域の少なくともいずれか１つは前記同期信号を挿入しない従属サブバンドとする選択的同期信号挿入手段と、をさらに有し、
前記送信側無線手段は、前記同期信号を、該同期信号が挿入された周波数帯域にて送信することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記サブバンド選択手段は、前記同期検出手段が前記同期信号の検出を試行する最も広い周波数間隔による周波数に前記同期信号を挿入可能な周波波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記サブバンド選択手段は、複数の周波数帯域において、周波数帯域内の同期信号を挿入可能な周波数と、前記同期検出手段にて前記同期信号の検出を試行する周波数間隔で配置された周波数と、が一致する周波数を、前記周波数間隔を広いものから狭いものに段階的に変更しながら計算し、各周波数帯域の最初に一致した周波数のうち前記周波数間隔が最も広い周波数を含む周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する、請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記選択的同期信号挿入手段は、前記同期信号が挿入された周波数帯域に、前記従属サブバンドの情報を含む情報信号を挿入し、
前記送信側無線手段は、前記同期信号が挿入された周波数帯域にて前記情報信号を送信し、
前記受信手段は、前記情報信号に基づき、前記送信手段から前記従属サブバンドで送信された信号を受信する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記選択的同期信号挿入手段は、前記情報信号に、前記従属サブバンドにて送信される信号の変調方式の情報を含め、
前記受信手段は、前記情報信号に基づき、前記送信手段から前記従属サブバンドにて送信された信号の復調を行う、請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記選択的同期信号挿入手段は、前記情報信号に、前記従属サブバンドの使用状態の情報を含め、
前記受信手段は、前記情報信号に基づき、空いている周波数帯域を用いて他の送受信手段と通信を送受信手段である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
同期確立するための同期信号を生成する同期信号生成手段と、前記同期信号を検出することによって同期確立する同期検出手段を有する受信手段に対しデータおよび前記同期信号を送信する送信側無線手段と、を有する送信装置であって、
前記同期検出手段が同期信号を早く検出できる周波数に前記同期信号を挿入可能な周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択するサブバンド選択手段と、
前記サブバンド選択手段にて選択された周波数帯域には前記同期信号を挿入し、他の周波数帯域の少なくともいずれか１つは前記同期信号を挿入しない従属サブバンドとする選択的同期信号挿入手段と、をさらに有し、
前記送信側無線手段は、前記同期信号を、該同期信号が挿入された周波数帯域にて送信することを特徴とする送信装置。
【請求項８】
前記サブバンド選択手段は、前記同期検出手段が前記同期信号の検出を試行する最も広い周波数間隔による周波数に前記同期信号を挿入可能な周波波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する、請求項７に記載の送信装置。
【請求項９】
前記サブバンド選択手段は、複数の周波数帯域において、周波数帯域内の同期信号を挿入可能な周波数と、前記同期検出手段にて前記同期信号の検出を試行する周波数間隔で配置された周波数と、が一致する周波数を、前記周波数間隔を広いものから狭いものに段階的に変更しながら計算し、各周波数帯域の最初に一致した周波数のうち前記周波数間隔が最も広い周波数を含む周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する、請求項８に記載の送信装置。
【請求項１０】
前記選択的同期信号挿入手段は、前記同期信号が挿入された周波数帯域に、前記従属サブバンドの情報を含む情報信号を挿入し、
前記送信側無線手段は、前記同期信号が挿入された周波数帯域にて前記情報信号を送信する、請求項７〜９のいずれか１項に記載の送信装置。
【請求項１１】
前記選択的同期信号挿入手段は、前記情報信号に、前記従属サブバンドにて送信される信号の変調方式の情報を含める、請求項１０に記載の送信装置。
【請求項１２】
前記選択的同期信号挿入手段は、前記情報信号に、前記従属サブバンドの使用状態の情報を含める、請求項１０または１１に記載の送信装置。
【請求項１３】
同期確立するための同期信号を生成し、前記同期信号を検出することによって同期確立する同期検出手段を有する受信手段に対しデータおよび前記同期信号を送信する送信装置が行う同期信号挿入方法であって、
前記同期検出手段が同期信号を早く検出できる周波数に前記同期信号を挿入可能な周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する選択ステップと、
前記選択ステップにて選択された周波数帯域には前記同期信号を挿入し、他の周波数帯域の少なくともいずれか１つは前記同期信号を挿入しない従属サブバンドとする挿入ステップと、
前記同期信号を、該同期信号が挿入された周波数帯域にて送信する送信ステップと、を有することを特徴とする同期信号挿入方法。
【請求項１４】
前記選択ステップでは、前記同期検出手段が前記同期信号の検出を試行する最も広い周波数間隔による周波数に前記同期信号を挿入可能な周波波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する、請求項１３に記載の同期信号挿入方法。
【請求項１５】
前記選択ステップでは、複数の周波数帯域において、周波数帯域内の同期信号を挿入可能な周波数と、前記同期検出手段にて前記同期信号の検出を試行する周波数間隔で配置された周波数と、が一致する周波数を、前記周波数間隔を広いものから狭いものに段階的に変更しながら計算し、各周波数帯域の最初に一致した周波数のうち前記周波数間隔が最も広い周波数を含む周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する、請求項１４に記載の同期信号挿入方法。
【請求項１６】
前記同期信号が挿入された周波数帯域に、前記従属サブバンドの情報を含む情報信号を挿入する情報信号挿入ステップと、
前記同期信号が挿入された周波数帯域にて前記情報信号を送信する情報信号送信ステップと、を有する請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の同期信号挿入方法。
【請求項１７】
前記情報信号挿入ステップでは、前記情報信号に、前記従属サブバンドにて送信される信号の変調方式の情報を含める、請求項１６に記載の同期信号挿入方法。
【請求項１８】
前記情報信号挿入ステップでは、前記情報信号に、前記従属サブバンドの使用状態の情報を含める、請求項１６または１７に記載の同期信号挿入方法。
【請求項１９】
同期確立するための同期信号を生成し、前記同期信号を検出することによって同期確立する同期検出手段を有する受信手段に対しデータおよび前記同期信号を送信する送信装置に、
前記同期検出手段が同期信号を早く検出できる周波数に前記同期信号を挿入可能な周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する選択手順と、
前記選択手順にて選択された周波数帯域には前記同期信号を挿入し、他の周波数帯域の少なくともいずれか１つは前記同期信号を挿入しない従属サブバンドとする挿入手順と、
前記同期信号を、該同期信号が挿入された周波数帯域にて送信する送信手順と、を実行させることを特徴とする同期信号挿入プログラム。
【請求項２０】
前記選択手順では、前記同期検出手段が前記同期信号の検出を試行する最も広い周波数間隔による周波数に前記同期信号を挿入可能な周波波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する、請求項１９に記載の同期信号挿入プログラム。
【請求項２１】
前記選択手順では、複数の周波数帯域において、周波数帯域内の同期信号を挿入可能な周波数と、前記同期検出手段にて前記同期信号の検出を試行する周波数間隔で配置された周波数と、が一致する周波数を、前記周波数間隔を広いものから狭いものに段階的に変更しながら計算し、各周波数帯域の最初に一致した周波数のうち前記周波数間隔が最も広い周波数を含む周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する、請求項２０に記載の同期信号挿入プログラム。
【請求項２２】
前記送信装置に、
前記同期信号が挿入された周波数帯域に、前記従属サブバンドの情報を含む情報信号を挿入する情報信号挿入手順と、
前記同期信号が挿入された周波数帯域にて前記情報信号を送信する情報信号送信手順と、をさらに実行させる請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の同期信号挿入プログラム。
【請求項２３】
前記情報信号挿入手順では、前記情報信号に、前記従属サブバンドにて送信される信号の変調方式の情報を含める、請求項２２に記載の同期信号挿入プログラム。
【請求項２４】
前記情報信号挿入手順では、前記情報信号に、前記従属サブバンドの使用状態の情報を含める、請求項２２または２３に記載の同期信号挿入プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データを送受信するための有効な周波数を検出するための同期信号を、送信のために挿入する通信システム、送信装置、および同期信号挿入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話システム等の通信システムにおいては、送信装置から受信装置へデータを送信する際の周波数として、所定の周波数帯域内の複数の周波数が定義される。送信装置は、これら複数の周波数の中から１以上の周波数を選択し、選択された周波数にてデータを送信する。
【０００３】
この種の通信システムが、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＨＳＵＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）、Ｒｅｌｅａｓｅ８規格（非特許文献１）で規定されている。
【０００４】
３ＧＰＰのＲｅｌｅａｓｅ８規格で規定された通信システムによれば、基地局である送信装置は、例えば、２１１０ＭＨｚから２１７０ＭＨｚの間の周波数帯域を規定し、ラスタ（Ｒａｓｔｅｒ）で定義される２００ｋＨｚもしくは１００ｋＨｚの整数倍の周波数の中から有効周波数を選択し、選択された有効周波数を中心周波数とした送信帯域にてデータを送信する。なお、ラスタは、通信システムの送信帯域の中心周波数を配置する最小単位として定義されている。
【０００５】
また、移動局である受信装置は、電源投入時あるいは圏外検出時に、候補となる周波数の中から有効周波数を検出し、検出された有効周波数との周波数同期を確立し、さらに基地局セルサーチを行ってセルＩＤ通信を開始する。この有効周波数を検出する処理はキャリアサーチもしくはバンドサーチと呼ばれる。
【０００６】
ところで、通信システムの中には、周波数同期を確立するために、同期信号（ＳＣＨ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ）と呼ばれる既知の信号を用いるものがある。
【０００７】
ここで、同期信号を用いる通信システムの一例として、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式の通信システムにおける同期信号の配置について、図１５および図１６を参照して説明する。なお、図１５および１６は、送信帯域内での同期信号の配置を周波数軸上で模式的に示している。
【０００８】
図１５に示すように、送信装置は、送信帯域（ＢＷChannel)の中心周波数ｆｃを中心とした帯域を、同期信号を挿入する帯域（ＢＷSCH）とする。
【０００９】
また、図１６に示すように、送信装置は、複数の送信帯域にてデータを送信する場合、各送信帯域に同期信号を挿入する。
【００１０】
送信装置は、同期信号が挿入された各送信帯域にてデータを送信する際に、一定時間間隔で同期信号を挿入し、一緒に送信する。このとき、送信装置は、同期信号を時間軸上で周期的に送信し、その周期を受信装置にて既知のパターンもしくは繰り返しパターンとする。
【００１１】
これにより、受信装置は、パターン検出もしくは遅延検波などの処理により同期信号を検出することで、有効周波数を検出し、周波数同期を確立することができる。
【００１２】
受信装置が、同期信号を検出する方法としては、所定の周波数帯域内で降順もしくは昇順に周波数を変更しながら、各周波数において、同期信号の検出の試行を繰り返す方法が知られている。
【００１３】
また、近年、同期信号をより高速に検出する方法として、受信装置が、所定の周波数帯域内にわたって、同期信号の検出を試行する周波数間隔を広いものから狭いものへ段階的に切り替え、送信装置が、受信装置の広い周波数間隔で同期信号を送信する方法（段階キャリアサーチ法）が提案されている（非特許文献２）。
【００１４】
また、非特許文献１によれば、３ＧＰＰのＲｅｌｅａｓｅ８規格では、オペレータに割り当てられた周波数帯域内で、狭帯域から広帯域まで複数の送信帯域幅（１．４，１．６，３，３．２，５，１０，１５，２０ＭＨｚ）を設定可能とし、同期信号の帯域はこれらよりも狭い１．０８ＭＨｚ（７２サブキャリア＊１５ｋＨｚ）とすることが検討されている。さらに、複数の送信帯域幅を設定可能な通信システムに関して、複数の送信帯域幅の中心周波数を一致させ、かつその中心周波数をラスタの整数倍とし、同期信号を各送信帯域の中心の帯域に配置することが規定されている。
【００１５】
一方で、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）のＭＢ（Ｍｕｌｔｉ  Ｂａｎｄ）−ＯＦＤＭ方式においては、所定の周波数帯域内で複数の送信帯域を用いるマルチバンドシステムで通信を行う際に、同期検出に用いるプリアンブル信号（同期信号）を、拡張バンドでは挿入しないことで、無線リソースを節約する方法が検討されていた（非特許文献３参照）。
【００１６】
また、一方で、世界無線通信会議（ＷＲＣ：Ｗｏｒｌｄ  Ｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）では、周波数の空き状態を知らせるために、コグニティブパイロットの設置が話し合われている。
【非特許文献１】３ＧＰＰ，  ＴＳ  ３６．１０４  ｖ．８．０．０  （２００７−１２）  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ（ＢＳ）  Ｒａｄｉｏ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ  （Ｒｅｌｅａｓｅ  ８），  ５．２  Ｃｈａｎｎｅｌ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，  ５．３  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｂａｎｄｓ，  ５．４．２  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｒａｓｔｅｒ
【非特許文献２】松本眞理子、望月孝志，田上勝巳“下りリンクＯＦＤＭにおけるキャリアサーチ高速化に関する検討”、電子情報通信学会，ソサイエティ大会 ２００７年Ｂ−５−６１，２００７年９月，Ｂ−５−６１
【非特許文献３】Ｍｕｌｔｉ−ｂａｎｄ  ＯＦＤＭ  ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｌａｙｅｒ  ｐｒｏｐｏｓａｌ  ｆｏｒ  ＩＥＥＥ  ８０２．１５  Ｔａｓｋ  Ｇｒｏｕｐ  ３ａ−ｒｕ，  Ａ．  Ｂａｔｒａ  ｅｔ  ａｌ，  ＩＥＥＥ  ８０２．１５−０３／２６８ｒ３  （２００３−１１），  １．３．２  ＰＬＣＰ  ｆｒａｍｅ  ｆｏｒｍａｔ，  １．３．６  Ｏｐｔｉｏｎａｌ  ｂａｎｄ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ，  １．４．１．２  Ｂａｎｄ  ｎｕｍｂｅｒｉｎｇ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、上述した通信システムには、以下に示す課題がある。
【００１８】
第１の課題は、所定の周波数帯域内で複数の送信帯域にてデータを送信する場合、個々の送信帯域に同期信号を挿入すると、無線リソースの有効活用の面から非効率な場合があるということである。
【００１９】
例えば、受信装置は、電源ＯＮ時には通信システムの情報を持たないため、最初の有効周波数検出（キャリアサーチ）に用いるための同期信号は、通信システムで一意に定められた信号であることが望ましく、パイロット信号等の他の信号との共用が難しい。従って、個々の送信帯域に同期信号を挿入すると、同期信号を挿入した周波数は、データの送信に用いることができなくなってしまう。
【００２０】
第２の課題は、第１の課題を解決するためにＵＷＢで検討されていたように一部の送信帯域に同期信号を挿入しないと、平均同期検出時間が長くなってしまうということである。
【００２１】
例えば、降順もしくは昇順に周波数を変更する場合、一部の送信帯域に同期信号を挿入しないと、各周波数における同期信号の検出確率が低くなるため、平均同期検出時間が長くなってしまう。
【００２２】
本発明の目的は、上述した課題を解決することができる通信システム、送信装置、および同期信号挿入方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するために本発明の通信システムは、
同期確立するための同期信号を生成する同期信号生成手段と、データおよび前記同期信号を送信する送信側無線手段と、を有する送信手段と、前記同期信号を検出することによって同期確立する同期検出手段を有する受信手段と、を備える通信システムであって、
前記送信手段は、
前記同期検出手段が早く同期信号を検出できる周波数に前記同期信号を挿入可能な周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択するサブバンド選択手段と、
前記サブバンド選択手段にて選択された周波数帯域には前記同期信号を挿入し、他の周波数帯域の少なくともいずれか１つは前記同期信号を挿入しない従属サブバンドとする選択的同期信号挿入手段と、をさらに有し、
前記送信側無線手段は、前記同期信号を、該同期信号が挿入された周波数帯域にて送信することを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成するために本発明の送信装置は、
同期確立するための同期信号を生成する同期信号生成手段と、前記同期信号を検出することによって同期確立する同期検出手段を有する受信手段に対しデータおよび前記同期信号を送信する送信側無線手段と、を有する送信装置であって、
前記同期検出手段が同期信号を早く検出できる周波数に前記同期信号を挿入可能な周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択するサブバンド選択手段と、
前記サブバンド選択手段にて選択された周波数帯域には前記同期信号を挿入し、他の周波数帯域の少なくともいずれか１つは前記同期信号を挿入しない従属サブバンドとする選択的同期信号挿入手段と、をさらに有し、
前記送信側無線手段は、前記同期信号を、該同期信号が挿入された周波数帯域にて送信することを特徴とする。
【００２５】
上記目的を達成するために本発明の同期信号挿入方法は、
同期確立するための同期信号を生成し、前記同期信号を検出することによって同期確立する同期検出手段を有する受信手段に対しデータおよび前記同期信号を送信する送信装置が行う同期信号挿入方法であって、
前記同期検出手段が同期信号を早く検出できる周波数に前記同期信号を挿入可能な周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する選択ステップと、
前記選択ステップにて選択された周波数帯域には前記同期信号を挿入し、他の周波数帯域の少なくともいずれか１つは前記同期信号を挿入しない従属サブバンドとする挿入ステップと、
前記同期信号を、該同期信号が挿入された周波数帯域にて送信する送信ステップと、を有することを特徴とする。
【００２６】
上記目的を達成するために本発明の同期信号挿入プログラムは、
同期確立するための同期信号を生成し、前記同期信号を検出することによって同期確立する同期検出手段を有する受信手段に対しデータおよび前記同期信号を送信する送信装置に、
前記同期検出手段が同期信号を早く検出できる周波数に前記同期信号を挿入可能な周波数帯域を、前記同期信号を挿入する周波数帯域として選択する選択手順と、
前記選択手順にて選択された周波数帯域には前記同期信号を挿入し、他の周波数帯域の少なくともいずれか１つは前記同期信号を挿入しない従属サブバンドとする挿入手順と、
前記同期信号を、該同期信号が挿入された周波数帯域にて送信する送信手順と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、送信手段では受信手段が早く同期信号を検出できる周波数に同期信号を挿入可能な周波数帯域には同期信号を挿入し、他の周波数帯域には同期信号を挿入しない。
【００２８】
これにより、同期信号の挿入を削減する事により無線リソースを有効活用することができ、受信手段において、同期信号を検出する同期検出処理を行う際に、早い段階で同期信号が検出されるため、他のサブバンドに同期信号を挿入しなくても、平均同期検出時間が長くならないという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
なお、以下で説明する図面において、同一の構成要素については、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３１】
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態の通信システムの構成を示す。
【００３２】
図１に示すように、本実施形態の通信システムは、送信装置１０１と、送信装置１０１と通信を行う受信装置１０２と、を有している。
【００３３】
なお、送信装置１０１は、送信手段の一例である。また、受信装置１０２は、受信手段の一例である。
【００３４】
以降、送信装置１０１がデータの送信に用いる個々の送信帯域をサブバンドと呼ぶ。
【００３５】
ここで、送信装置１０１および受信装置１０２の構成について説明する。
【００３６】
まず、送信装置１０１の構成について説明する。
【００３７】
送信装置１０１は、データ送信部１０３と、サブバンド選択部１０４と、同期信号生成部１０５と、選択的同期信号挿入部１０６と、送信側無線部１０７と、送信アンテナ１０８と、を有している。
【００３８】
データ送信部１０３は、ネットワークを介してデータが送信されてくると、所定の周波数帯域内の複数のサブバンドの１以上のサブバンドに対して、送信されてきたデータをマッピングする。
【００３９】
同期信号生成部１０５は、時間軸上で同じパターンを繰り返す信号もしくは受信装置１０２との間で既知のパターンの信号を、同期信号として生成する。
【００４０】
サブバンド選択部１０４は、受信装置１０２にて同期信号が早く検出される周波数を含むサブバンド、つまり、受信装置１０２が同期信号の検出を試行する最も広い周波数間隔による周波数に同期信号を挿入可能なサブバンドを、同期信号を挿入するサブバンドとして選択する。
【００４１】
具体的には、サブバンド選択部１０４は、データ送信部１０３によりデータがマッピングされた各サブバンドにおいて、サブバンド内の同期信号を挿入可能な周波数と、受信装置１０２にて同期信号の検出を試行する周波数間隔で配置された周波数と、が一致する周波数を、周波数間隔を広いものから狭いものに段階的に変更しながら計算し、各サブバンドの最初に一致した周波数を、同期信号を挿入する周波数の候補となる同期信号候補周波数とする。
【００４２】
また、サブバンド選択部１０４は、各サブバンドの同期信号候補周波数の中で、最も広い周波数間隔による同期信号候補周波数を、同期信号を挿入する設定同期信号周波数に選択する。以降、設定同期信号周波数を含むサブバンドを主サブバンドと呼ぶ。
【００４３】
選択的同期信号挿入部１０６は、サブバンド選択部１０４で選択された設定同期信号周波数を含む主サブバンドにのみ同期信号を挿入し、他のサブバンドの少なくともいずれか１つには同期信号を挿入しない。以降、同期信号が挿入されないサブバンドを従属サブバンドと呼ぶ。
【００４４】
また、選択的同期信号挿入部１０６は、主サブバンドの同期信号の前もしくは後に、従属サブバンドの情報を含む情報信号を挿入する。なお、情報信号に、従属サブバンドにて送信されるデータや信号の変調方式の情報を含めても良い。変調方式は、例えば、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式や、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｙｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）方式などの場合がある。
【００４５】
送信側無線部１０７は、主サブバンドおよび従属サブバンドにわたって、データ、同期信号、および情報信号に対し、変調や無線周波数へのアップコンバーションなどを行い、送信アンテナ１０８から電波１０９として送信する。
【００４６】
次に、受信装置１０２の構成について説明する。
【００４７】
受信装置１０２は、受信アンテナ１１０と、受信側無線部１１１と、データ受信部１１２と、段階同期検出部１１３と、を有している。
【００４８】
段階同期検出部１１３は、受信装置１０２の電源ＯＮ時や圏外からの復帰時などに、同期信号の検出を試行する同期信号候補周波数を示す周波数情報を、受信側無線部１１１に通知する。このとき、段階同期検出部１１３は、同期信号候補周波数を、当初は、広い周波数間隔を用いて計算し、全ての同期信号候補周波数で同期信号が検出されない場合、周波数間隔を狭いものに段階的に変更して計算する。
【００４９】
受信側無線部１１１は、受信アンテナ１１０を介して電波１０９を受信すると、電波１０９から、段階同期検出部１１３から通知された周波数情報で示される同期信号候補周波数に基づいて無線周波数からベースバンド信号へのダウンコンバージョンや復調などを行い、ベースバンド信号を段階同期検出部１１３に出力する。
【００５０】
段階同期検出部１１３は、同期信号が検出されるか、所定の段階に達するまで、受信側無線部１１１から出力されたベースバンド信号に対し、同期信号の検出を試行する同期信号検出試行を行う。一例として、このような動作によって、同期信号候補周波数において同期信号検出試行を行う。
【００５１】
段階同期信号検出部１１３による同期信号検出試行においては、例えば、同期信号が時間軸上で同じパターンが繰り返される信号である場合、信号を遅延させ複素共役を掛けて平均化し、その平均値が一定レベル以上であるか否かを基準に判断する遅延検波処理を用いることができる。また、同期信号が既知のパターンの信号である場合、そのパターンを生成し複素共役を掛けて平均化し、その平均値が一定レベル以上であるか否かを基準に判断する同期検波処理を用いることができる。ただし、同期信号検出試行は、本発明の効果を限定するものではなく、どのような方法を用いても良い。
【００５２】
また、段階同期検出部１１３は、同期信号を検出すると、有効周波数との周波数同期を確立し、同期確立情報をデータ受信部１１２に通知する。
【００５３】
データ受信部１１２は、段階同期検出部１１３から同期確立情報が通知されると、主サブバンドで送信されるデータを電波１０９から抽出する。また、データ受信部１１２は、主サブバンドの同期信号の前または後ろに挿入された情報信号に基づき従属サブバンドで送信されるデータを電波１０９から抽出する。また、データ受信部１１２は、情報信号に含まれる従属サブバンドにて送信されるデータの変調方式の情報に基づき、データの復調も行う。
【００５４】
また、データ受信部１１２は、抽出されたデータが送信装置１０１や発信部（不図示）で符号化されている場合、抽出されたデータを、復号処理し、データの内容に応じて、表示部もしく音声出力部などの出力部（不図示）に出力する。
【００５５】
なお、受信装置１０２は、段階同期検出部１１３にて、全ての段階の全ての同期信号候補周波数において同期信号検出試行を行っても、同期信号が検出されない場合、圏外と判断し、通信を開始しない。
【００５６】
以下に、本実施形態の送信装置１０１の動作の一例について、図２を参照して説明する。
【００５７】
まず、データ送信部１０３は、ネットワークを介して送信されてきたデータを、所定の周波数帯域内のＭ個のサブバンドにマッピングする。このとき、第ｍサブバンドの中心周波数はｆc,mであり、第ｍサブバンドのサブキャリア数はＮChannel,mである。
【００５８】
図２の例では、所定の周波数帯域内のＭ＝３個のサブバンドにデータがマッピングされている。なお、各サブバンドの間には、本通信システムではデータの送受信に使用しない帯域が存在する（図２（ａ）参照）。
【００５９】
次に、サブバンド選択部１０４は、第ｍサブバンドの同期信号候補周波数ｆp,m（ｍ：サブバンド番号，ｍ＝１，２，…，Ｍ）を計算する。
【００６０】
また、サブバンド選択部１０４は、計算された第ｍサブバンドの同期信号候補周波数ｆp,mに対し、その周波数に挿入した同期信号が受信装置１０２で検出される早さの指標となる検出段階ｊopt,mを計算する。例えば、検出段階ｊopt,mの全段階数が６段階の場合、検出段階ｊopt,m＝１の同期信号候補周波数ｆp,mに挿入された同期信号の平均同期検出時間は、検出段階ｊopt,m＝６の場合の１／４８の値となる。
【００６１】
図２の例では、各サブバンドの同期信号候補周波数ｆp,mに対する検出段階ｊopt,mは、それぞれ、ｊopt,1＝５、ｊopt,2＝１、ｊopt,3＝３となっている（図２（ｂ）参照）。
【００６２】
次に、サブバンド選択部１０４は、検出段階ｊopt,mが最も小さい値を示す同期信号候補周波数ｆp,mを設定同期信号周波数とし、設定同期信号周波数を含むサブバンドを主サブバンドとする。
【００６３】
図２の例では、ｊopt,mの値が最も小さい第２サブバンドが主サブバンドとなり、ｆp,2が設定同期信号周波数となる。また、主サブバンド以外の第１および第３のサブバンドを全て従属サブバンドとする。
【００６４】
次に、選択的同期信号挿入部１０６は、同期信号生成部１０５にて生成された同期信号を、設定同期信号周波数を中心周波数として主サブバンドに挿入する（図２（ｂ）参照）。また、従属サブバンドの周波数情報を含む情報信号を主サブバンドに挿入する。なお、従属サブバンドには、同期信号は挿入されない。
【００６５】
その後、送信側無線部１０７は、主サブバンドと従属サブバンドにわたって、送信アンテナ１０８からデータ、同期信号および情報信号を、電波１０９として送信する。
【００６６】
ここで、本発明の特徴部分となるサブバンド選択部１０４の動作の一例について、図３および図４を参照して説明する。
【００６７】
最初に、サブバンド選択部１０４の全体動作の一例について、図３を参照して説明する。
【００６８】
図３を参照すると、まず、サブバンド選択部１０４は、サブバンド番号をｍ＝１とする（ステップ１００１）。
【００６９】
次に、サブバンド選択部１０４は、変数ｆcおよび変数Ｎchannelに、第ｍサブバンドの中心周波数ｆc,mおよびサブキャリア数Ｎchannel,mを代入し（ステップ１００２）、後述する所定の計算方法に基づき、同期信号候補周波数ｆpおよび検出段階ｊoptを計算し（ステップ１００３）、計算された同期信号候補周波数ｆpおよび検出段階ｊoptを第ｍサブバンドの同期信号候補周波数ｆp,mおよび検出段階ｊopt,mとする（ステップ１００４）。
【００７０】
次に、サブバンド選択部１０４は、サブバンド番号ｍが、サブバンド数Ｍよりも小さいか否かを判断する（ステップ１００５）。
【００７１】
ステップ１００５において、サブバンド番号ｍがサブバンド数Ｍよりも小さい場合、サブバンド選択部１０４は、サブバンド番号をｍ＝ｍ＋１とし（ステップ１００６）、ステップ１００２の処理に戻る。
【００７２】
一方、ステップ１００５において、サブバンド番号ｍがサブバンド数Ｍ以上である場合、サブバンド選択部１０４は、サブバンド番号をｍ＝１とし（ステップ１００７）、変数ｍoptにサブバンド番号ｍ＝１を、変数ｊopt,moptに検出段階ｊopt,m=1を代入する（ステップ１００８）。
【００７３】
次に、サブバンド選択部１０４は、変数ｊopt,moptが第ｍサブバンドの検出段階ｊopt,mよりも大きいか否かを判断する（ステップ１００９）。
【００７４】
ステップ１００９において、検出段階ｊopt,mが変数ｊopt,moptの値よりも小さい場合、サブバンド選択部１０４は、変数ｍoptおよび変数ｊopt,moptの値を、サブバンド番号ｍおよび検出段階ｊopt,mの値に入れ替える（ステップ１０１０）。
【００７５】
一方、ステップ１００９において、検出段階ｊopt,mが変数ｊopt,moptの値以上である場合、サブバンド選択部１０４は、サブバンド番号ｍがサブバンド数Ｍよりも小さいか否かを判断する（ステップ１０１１）。
【００７６】
ステップ１０１１において、サブバンド番号ｍがサブバンド数Ｍよりも小さい場合、サブバンド選択部１０４は、サブバンド番号をｍ＝ｍ＋１とし（ステップ１０１２）、ステップ１００９の処理に戻る。
【００７７】
一方、ステップ１０１１において、サブバンド番号ｍがサブバンド数Ｍ以上である場合、サブバンド選択部１０４は、その時点での変数ｍoptの値を主サブバンドのサブバンド番号とし、そのサブバンドの同期信号候補周波数ｆp,mを設定同期信号周波数に選択する（ステップ１０１３）。
【００７８】
その後、選択的同期信号挿入部１０６にて、設定同期信号周波数を中心周波数として第ｍoptサブバンド（主サブバンド）に同期信号が挿入される。
【００７９】
この例では、サブバンド選択部１０４は、検出段階ｊopt,mが最も小さい同期信号候補周波数ｆp,mを設定同期信号周波数とした。この他にも、例えば、計算された各同期信号候補周波数の検出段階ｊopt,mに対し判断値ｊthを設け、検出段階ｊopt,mの値が判断値ｊth以下であれば主サブバンドとし、大きければ従属サブバンドとしても良い。
【００８０】
この場合、図２（ｂ）に示した例においては、判断値ｊth＝４とすると、各サブバンドの検出段階ｊopt,mが、ｊopt,1＝５、ｊopt,2＝１、ｊopt,3＝３のため、第２，３サブバンドが主サブバンドとなり、第１サブバンドが従属サブバンドとなる。なお、第１サブバンドの情報を含む情報信号は、第２，３サブバンドのどちらかもしくは両方に挿入される。
【００８１】
次に、図３のステップ１００３の具体的な計算方法について、図４を参照して説明する。
【００８２】
図４を参照すると、まず、サブバンド選択部１０４は、ｎp設定自由度Ｎfpを計算する（ステップ２００１）。ここで、ｎpとは、同期信号の中心周波数となる同期信号候補周波数ｆpを配置する際に、同期信号候補周波数ｆpをサブバンドの中心周波数ｆcからどのくらいずらすかを示す変数であり、ｎp設定自由度Ｎfpとは、同期信号がサブバンドの帯域外にならないために変数ｎpに許される自由度である。例えば、ＯＦＤＭ方式においては、ｎp設定自由度Ｎfpは、以下に示す数式１で求められる。
【００８３】
【数１】
2009273004.tif 000003
【００８４】
ここで、ＮSCHは同期信号のサブキャリア数（ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）では７２）、ＬＣＭはラスタ（ＬＴＥでは１００ｋＨｚ）とサブキャリア間隔Δｆ（ＬＴＥでは１５ｋＨｚ）の最小公倍数である。
【００８５】
次に、サブバンド選択部１０４は、同期信号候補周波数ｆpを、受信装置１０２による同期検出処理の第１段階で検出される周波数に設定可能かどうかを判断するために、変数ｊ＝１とする（ステップ２００２）。
【００８６】
次に、サブバンド選択部１０４は、初期値として変数ｎp＝０とする（ステップ２００３）。
【００８７】
次に、サブバンド選択部１０４は、第ｊ段階のシフト指標値Ｐ（ｊ）を計算する（ステップ２００４）。シフト指標値Ｐ（ｊ）とは、同期信号候補周波数ｆpを、第ｊ段階で検出される周波数に設定するためには、同期信号候補周波数ｆpをサブバンドの中心周波数ｆcからどのくらいずらす必要があるかを示す指標値である。シフト指標値Ｐ（ｊ）は、以下に示す数式２で求められる。
【００８８】
【数２】
2009273004.tif 000004
【００８９】
ここで、ＣＳＳ（ｊ）は、受信装置１０２による同期検出処理の第ｊ段階における同期信号候補周波数の周波数間隔である。周波数間隔ＣＳＳ（ｊ）は、以下に示す数式３で求められる。
【００９０】
【数３】
2009273004.tif 000005
【００９１】
ここで、βは、移動局係数であり、システム係数αと素の小さな数である。また、α＝ＬＣＭ／Ｒａｓｔｅｒである。ｋMAXは、受信装置１０２による同期検出処理の最大段階数である。
【００９２】
表１に、移動局係数β＝２、最大段階数ｋMAX＝６、Ｒａｓｔｅｒ＝１００ｋＨｚの場合の、変数ｊ＝１，２，３，４，５，６における周波数間隔ＣＳＳ（ｊ）の値の一例を示す。
【００９３】
【表１】
2009273004.tif 000006
【００９４】
次に、サブバンド選択部１０４は、計算されたシフト指標値Ｐ（ｊ）を用いて、以下に示す数式４の右辺を計算し（ステップ２００５）、計算結果がｒ＝０を満たすか否かを判断する（ステップ２００６）。
【００９５】
【数４】
2009273004.tif 000007
【００９６】
ステップ２００６において、計算結果がｒ＝０を満たす場合、サブバンド選択部１０４は、同期信号候補周波数ｆpを以下に示す数式５を用いて計算する（ステップ２０１１）。
【００９７】
【数５】
2009273004.tif 000008
【００９８】
その後、サブバンド選択部１０４は、検出段階ｊopt＝ｊとし、計算を終了する（ステップ２０１５）。
【００９９】
一方、ステップ２００６において、計算結果がｒ＝０を満たさない場合、サブバンド選択部１０４は、計算されたシフト指標値Ｐ（ｊ）を用いて、以下に示す数式６の右辺を計算し（ステップ２００７）、計算結果がｒ＝０を満たすか否かを判断する（ステップ２００８）。
【０１００】
【数６】
2009273004.tif 000009
【０１０１】
ステップ２００８において、計算結果がｒ＝０を満たす場合、サブバンド選択部１０４は、同期信号候補周波数ｆpを以下に示す数式７を用いて計算する（ステップ２０１２）。
【０１０２】
【数７】
2009273004.tif 000010
【０１０３】
その後、サブバンド選択部１０４は、検出段階ｊopt＝ｊとし（ステップ２０１５）、計算を終了する。
【０１０４】
一方、ステップ２００８において、計算結果がｒ＝０を満たさない場合、サブバンド選択部１０４は、変数ｎpがｎp設定自由度Ｎfpよりも小さいか否かを判断する（ステップ２００９）。
【０１０５】
ステップ２００９において、変数ｎpがｎp設定自由度Ｎfpよりも小さい場合、サブバンド選択部１０４は、変数ｎp＝ｎp＋１とし（ステップ２０１０）、ステップ２００５の処理に戻る。
【０１０６】
このとき、最初のループでは、ステップ２００３で変数ｎp＝０としているため、ステップ２００６でｒ＝０を満たすのはＰ（ｊ）＝０の場合であり、中心周波数ｆcが周波数間隔ＣＳＳ（ｊ）で割り切れる周波数のため第ｊ段階で検出可能なことを意味し、同期信号候補周波数ｆp＝中心周波数ｆcとなる。
【０１０７】
また、２回目のループ以降では、同期信号候補周波数ｆpを中心周波数ｆcからどれくらいシフトすれば第ｊ段階で検出される周波数に設定可能かが判断される。
【０１０８】
一方、ステップ２００９において、変数ｎpがｎp設定自由度Ｎfp以上である場合、サブバンド選択部１０４は、第ｊ段階で検出される周波数には同期信号候補周波数ｆpを設定できないと判断し、変数ｊが最大段階数ｋMAX−１よりも小さいか否かを判断する（ステップ２０１３）。
【０１０９】
ステップ２０１３において、変数ｊが最大段階数ｋMAX−１よりも小さい場合、サブバンド選択部１０４は、変数ｊ＝ｊ＋１とし（ステップ２０１４）、ステップ２００３の処理に戻る。
【０１１０】
一方、ステップ２０１３において、変数ｊが最大段階数ｋMAX−１以上である場合、サブバンド選択部１０４は、受信装置１０２の段階同期検出部１１３で最大段階数ｋMAXよりも早い段階で検出される周波数には同期信号候補周波数ｆpを設定できないと判断し、同期信号候補周波数ｆp＝中心周波数ｆc,検出段階ｊopt＝最大段階数ｋMAXとし（ステップ２０１６）、計算を終了する。
【０１１１】
上述した計算方法により、サブバンド選択部１０４は、第ｍサブバンドの中心周波数ｆc,mと帯域（サブキャリア数Ｎchannel,m）から、同期信号候補周波数ｆp,mと、その検出段階数ｊopt,mを計算することができる。
【０１１２】
以下に、本実施形態の受信装置１０２の動作の一例について、図５を参照して説明する。
【０１１３】
なお、図５に示す例では、段階同期検出部１１３は、同期検出処理において、同期検出を行うサーチ帯域内に同期信号候補周波数を設定する周波数間隔ＣＳＳ（ｊ）を６段階で変更するものとする。
【０１１４】
まず、段階同期検出部１１３は、図５（ａ）に示すように、同期検出処理の第１段階として、サーチ帯域内において周波数間隔ＣＳＳ（１）の同期信号候補周波数（図中黒丸）を示す周波数情報を、受信側無線部１１１に通知する。
【０１１５】
受信側無線部１１１は、段階同期検出部１１３から周波数情報が通知されると、電波１０９から、周波数情報で示される同期信号候補周波数に基づいてベースバンドへのダウンコンバージョンを行った後、ベースバンド信号を段階同期検出部１１３に出力する。
【０１１６】
段階同期検出部１１３は、受信側無線部１１１からベースバンド信号が出力されると、同期信号検出試行を行う。一例として、このような動作によって、同期信号候補周波数において同期信号検出試行を行う。
【０１１７】
段階同期検出部１１３は、いずれかの同期信号候補周波数で、同期信号が検出された場合、有効周波数との周波数同期を確立し、同期確立情報をデータ受信部１１２に通知する。
【０１１８】
データ受信部１１２は、段階同期検出部１１３から同期確立情報が通知されると、主サブバンドで送信されるデータを電波１０９から抽出する。また、データ受信部１１２は、同期信号の前または後ろに挿入されている情報信号に基づき、従属サブバンドで送信されるデータを電波１０９から抽出する。
【０１１９】
その後、データ受信部１１２は、抽出されたデータを出力部（不図示）に出力する。
【０１２０】
一方、段階同期検出部１１３は、周波数間隔ＣＳＳ（１）のいずれの同期信号候補周波数でも同期信号が検出されない場合、同期検出処理の第２段階に移行し、同期信号候補周波数を配置する周波数間隔をＣＳＳ（１）から、狭くしたＣＳＳ（２）に変更する。この際、図５（ｂ）に示すように、段階同期検出部１１３は、前段階で同期信号検出試行を行った周波数（図中白丸）を次段階の同期信号候補周波数から外す。
【０１２１】
段階同期検出部１１３は、同期信号が検出されるまで段階数を第３段階、第４段階、第５段階と上げていき、同期信号候補周波数を配置する周波数間隔をＣＳＳ（３）、ＣＳＳ（４）、ＣＳＳ（５）と狭くしていく。なお、図５（ｃ）は第５段階の様子を示している。
【０１２２】
段階同期検出部１１３は、図５（ｄ）に示すように、最終段階（第６段階）においては、周波数間隔ＣＳＳ（６）＝Ｒａｓｔｅｒとし、同期信号が検出されない場合、サーチ帯域内では、同期信号を検出できないと判断する。
【０１２３】
なお、ここでは、同期信号候補周波数を第ｊ段階の周波数間隔ＣＳＳ（ｊ）の整数倍としているが、周波数間隔ＣＳＳ（ｊ）の整数倍の値にオフセットを設けても良い。
【０１２４】
また、Ｒａｓｔｅｒが規定されていない通信システムの場合でも、送信装置１０１と受信装置１０２が同じ周波数間隔ＣＳＳ（ｊ）を計算できれば良いため、Ｒａｓｔｅｒ＝１など適当な値を設定することで対応することができる。
【０１２５】
次に、本実施形態の段階同期検出部１１３の詳細な動作の一例について、図６を参照して説明する。
【０１２６】
図６を参照すると、まず、段階同期検出部１１３は、初期値として段階数ｋ＝１とする（ステップ３００１）。
【０１２７】
次に、段階同期検出部１１３は、第ｋ段階の同期信号の検出処理を行う（ステップ３００２）。
【０１２８】
ステップ３００２においては、段階同期検出部１１３は、まず、周波数間隔ＣＳＳ（ｋ）で配置された同期信号検出試行を未試行の周波数を同期信号候補周波数とし、これらの中から、いずれかの同期信号候補周波数において同期信号検出試行を行い（ステップ３００５）、同期信号が検出されるか否かを判断する（ステップ３００６）。
【０１２９】
ステップ３００６において、同期信号が検出された場合、段階同期検出部１１３は、処理を終了し、同期確立情報をデータ受信部１１２に通知する。
【０１３０】
一方、ステップ３００６において、同期信号が検出されない場合、段階同期検出部１１３は、第ｋ段階が終了か否かを判断するために、第ｋ段階の同期信号候補周波数が、所定の周波数帯域内にあるか否かを判断する（ステップ３００７）。
【０１３１】
ステップ３００７において、ステップ３００５で同期信号検出試行を行った同期信号候補周波数に周波数間隔ＣＳＳ（ｋ）を加算もしくは減算した周波数がサーチ帯域内にある場合、段階同期検出部１１３は、同期信号検出試行を行う周波数に、第ｋ段階の次の同期信号候補周波数の値を設定し（ステップ３００８）、ステップ３００５の処理に戻る。
【０１３２】
一方、ステップ３００７において、周波数間隔ＣＳＳ（ｋ）を加算もしくは減算した周波数がサーチ帯域内にない場合、段階同期検出部１１３は、第ｋ段階は終了したと判断し、周波数間隔ＣＳＳ（ｋ）がＲａｓｔｅｒよりも大きいか否かを判断する（ステップ３００３）。
【０１３３】
ステップ３００３において、周波数間隔ＣＳＳ（ｋ）がＲａｓｔｅｒよりも大きい場合、段階同期検出部１１３は、段階数ｋ＝ｋ＋１とし（ステップ３００４）、ステップ３００２の処理に戻る。
【０１３４】
一方、ステップ３００３において、周波数間隔ＣＳＳ（ｋ）がＲａｓｔｅｒ以下である場合、段階同期検出部１１３は、サーチ帯域に同期信号は含まれていないと判断し、処理を終了する。
【０１３５】
上述したように本実施形態においては、送信装置１０１では、各サブバンド内の同期信号を挿入可能な周波数と、受信装置１０２にて同期信号の検出を試行する周波数間隔で配置された周波数と、が一致する周波数のうち最も広い周波数間隔による周波数を含むサブバンドにのみ同期信号を挿入する。
【０１３６】
これにより、同期信号の挿入を削減することにより無線リソースを有効活用することができ、受信装置１０２において、段階的に広いものから狭いものへ切り替えられた周波数間隔で同期信号を検出する同期検出処理を行う際に、早い段階で同期信号が検出されるため、他のサブバンドに同期信号を挿入しなくても、平均同期検出時間が長くならないという効果が得られる。
【０１３７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、図１に示した第１の実施形態と比較して、受信装置１０２代わりに受信装置２０２を設けた点が異なる。
【０１３８】
なお、受信装置２０２は、受信手段の一例である。
【０１３９】
図７に、本実施形態の受信装置２０２の構成を示す。
【０１４０】
図７に示すように、本実施形態の受信装置２０２は、受信装置１０２と比較して、受信側無線部１１１の代わりに受信側無線部２１１を設けた点と、段階同期検出部１１３の代わりに段階同期検出部２１３を設けた点と、が異なる。
【０１４１】
受信側無線部２１１は、所定の周波数帯域内のサブバンドにわたって、データ、同期信号、情報信号を受信し、受信したデータ、同期信号、情報信号に対し無線周波数からベースバンド信号へのダウンコンバージョンや復調などを行い、ベースバンド信号を段階同期検出部２１３に出力する。
【０１４２】
段階同期検出部２１３は、図１に示した段階同期検出部１１３と比較して、以下の動作を行う点が異なり、その他の動作は同様である。
【０１４３】
すなわち、段階同期検出部２１３は、同期信号候補周波数の周波数間隔を広いものから狭いものへ段階的に切り替える際、受信側無線部２１１から出力されたベースバンド信号に対し、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等のデジタル処理を施すことで、ベースバンド信号から同期信号候補周波数を抽出し、抽出された同期信号候補周波数において同期信号検出試行を行う。
【０１４４】
本実施形態の通信システムの動作は、受信装置１０２において、上述のデジタル処理により同期信号候補周波数を抽出する動作以外は、第１の実施形態の同様のため説明を省略する。
【０１４５】
（第３の実施形態）
図８に、本発明の第３の実施形態の通信システムの構成を示す。
【０１４６】
図８に示すように、本実施形態の通信システムは、図１に示した第１の実施形態と比較して、送信装置１０１の代わりにＭ個の送信装置３０１1〜３０１Mを設けた点と、制御装置３２１を追加した点と、が異なる。
【０１４７】
なお、制御装置３２１と、送信装置３０１1〜３０１Mと、で送信手段を構成する。また、受信装置１０２は、受信手段の一例である。
【０１４８】
以降、送信装置３０１1〜３０１Mがデータの送信に用いる個々の送信帯域をサブバンドと呼ぶ。
【０１４９】
ここで、制御装置３２１および送信装置３０１1〜３０１Mの構成について説明する。
【０１５０】
まず、制御装置３２１の構成について説明する。
【０１５１】
制御装置３２１は、サブバンド選択部３０４と、制御ネットワーク通信部３２２と、を有している。
【０１５２】
制御ネットワーク通信部３２２は、送信装置３０１1〜３０１Mとの通信手段である。
【０１５３】
サブバンド選択部３０４は、図１に示したサブバンド選択部１０４と略同様の動作を行うが、以下の動作を行う点が異なる。
【０１５４】
すなわち、サブバンド選択部３０４は、所定の周波数帯域内の各サブバンドから、同期信号を挿入する主サブバンド（と設定同期信号周波数）を選択した後、送信装置３０１1〜３０１Mの中から、主サブバンドを送信帯域とする送信装置に対し、主サブバンドにてデータを送信する際に、同期信号と、従属サブバンドの情報を含む情報信号と、を挿入するよう指示する同期信号挿入信号を出力する。
【０１５５】
また、サブバンド選択部３０４は、送信装置３０１1〜３０１Mの中から、従属サブバンドを送信帯域とする送信装置に対し、従属サブバンドにてデータを送信する際に、同期信号を挿入しないよう指示する同期信号不挿入信号を出力する。
【０１５６】
次に、送信装置３０１1〜３０１Mの構成について説明する。
【０１５７】
送信装置３０１1〜３０１Mは、第１の実施形態の送信装置１０１と比較して、データ送信部１０３の代わりに、ネットワーク通信部３１４と変調部３０３を設けた点と、選択的同期信号挿入部１０６の代わりに、選択的同期信号挿入部３０６を設けた点と、サブバンド選択部１０４を削除した点と、が異なる。
【０１５８】
ネットワーク通信部３１４は、制御装置３２１からネットワークを介して同期信号挿入信号もしくは同期信号不挿入信号が出力されてくると、同期信号挿入信号もしくは同期信号不挿入信号を選択的同期信号挿入部３０６に出力する。
【０１５９】
また、ネットワーク通信部３１４は、ネットワークを介してデータが送信されてくると、受信したデータを変調部３０３に出力する。
【０１６０】
変調部３０３は、ネットワーク通信部３１４からデータが出力されてくると、データを各サブバンドにマッピングし、各サブバンドにて送信するデータ、同期信号、および情報信号の変調を行う。
【０１６１】
選択的同期信号挿入部３０６は、ネットワーク通信部３１４から同期信号挿入信号が出力されると、同期信号生成部１０５に同期信号を生成させ、同期信号挿入信号で指示された主サブバンドに対し、生成された同期信号を挿入する。
【０１６２】
また、選択的同期信号挿入部３０６は、同期信号挿入信号で指示されたサブバンドに対し、従属サブバンドの情報を含む情報信号を挿入する。ここで、従属サブバンドの情報とは、周波数情報もしくは周波数情報とデータの変調方式の情報を含む。
【０１６３】
選択的同期信号挿入部３０６は、ネットワーク通信部３１４から同期信号不挿入信号が出力されると、同期信号不挿入信号で指示された従属サブバンドに対し、同期信号を挿入しない。
【０１６４】
以下に、本実施形態の動作の一例について、図２および図９を参照して説明する。
【０１６５】
ここでは、送信装置３０１1が図２の第１サブバンドを送信帯域として有し、送信装置３０１2が図２の第２サブバンドを送信帯域として有し、送信装置３０１3が図２の第３サブバンドを送信帯域として有するものとする。
【０１６６】
まず、制御装置３２１では、サブバンド選択部３０４は、図４に示した第１の実施形態のサブバンド選択部１０４が行う処理と同様の処理を行い、第１〜３サブバンドに対し、同期信号候補周波数ｆp,mと、その検出段階ｊopt,mと、を計算する。
【０１６７】
次に、制御装置３２１では、サブバンド選択部３０４は、図３に示した第１の実施形態のサブバンド選択部１０４の処理と同様の処理を行い、検出段階ｊopt,mの値が最も小さい第２サブバンドを主サブバンドとし、第１,３サブバンドを従属サブバンドとする。
【０１６８】
次に、制御装置３２１では、サブバンド選択部３０４は、第２サブバンドを送信帯域としている送信装置３０１2に対し、第２サブバンドに同期信号と、従属サブバンドである第１,３サブバンドの情報を含む情報信号と、を挿入するよう指示する同期信号挿入信号を出力する。
【０１６９】
また、制御装置３２１では、サブバンド選択部３０４は、送信装置３０１1に第１サブバンドに同期信号を挿入しないよう指示する同期信号不挿入信号を出力し、送信装置３０１3に第３サブバンドに同期信号を挿入しないよう指示する同期信号不挿入信号を出力する。
【０１７０】
送信装置３０１2では、選択的同期信号挿入部３０６は、制御装置３２１から同期信号挿入信号が出力されると、第２サブバンドに同期信号と情報信号を挿入する。また、送信側無線部１０７は、送信アンテナ１０８から第２サブバンドに挿入された同期信号および情報信号と、第２サブバンドにマッピングされたデータと、を電波１０９2として送信する。
【０１７１】
また、送信装置３０１1では、選択的同期信号挿入部３０６は、制御装置３２１から同期信号不挿入信号が出力されると、第１サブバンドに同期信号を挿入しない。また、送信側無線部１０７は、送信アンテナ１０８から第１サブバンドにマッピングされたデータを電波１０９1として送信する。
【０１７２】
また、送信装置３０１3では、選択的同期信号挿入部３０６は、制御装置３２１から同期信号不挿入信号が出力されると、第３サブバンドに同期信号を挿入しない。また、送信側無線部１０７は、送信アンテナ１０８から第３サブバンドにマッピングされたデータを電波１０９3として送信する。
【０１７３】
その後、受信装置１０２で、電話１０９1〜１０９3からなる電波１０９が受信され、図６に示した処理の後、出力部（不図示）にデータが出力される。
【０１７４】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態は、図８に示した第３の実施形態と比較して、受信装置１０２代わりに受信装置４０２を設けた点が異なる。
【０１７５】
なお、受信装置４０２は、受信手段の一例である。
【０１７６】
図１０に、本実施形態の受信装置４０２の構成を示す。
【０１７７】
図１０に示すように、本実施形態の受信装置４０２は、受信装置１０２と比較して、受信側無線部１１１の代わりに受信側無線部４１１を設けた点と、段階同期検出部１１３の代わりに段階同期検出部４１３を設けた点と、が異なる。
【０１７８】
受信側無線部４１１は、所定の周波数帯域内のサブバンドにわたって、データ、同期信号、情報信号を受信し、受信したデータ、同期信号、情報信号に対し無線周波数からベースバンド信号へのダウンコンバージョンや復調などを行い、ベースバンド信号を段階同期検出部４１３に出力する。
【０１７９】
段階同期検出部４１３は、図８に示した段階同期検出部１１３と比較して、以下の動作を行う点が異なり、その他の動作は同様である。
【０１８０】
すなわち、段階同期検出部４１３は、同期信号候補周波数の周波数間隔を広いものから狭いものへ段階的に切り替える際、受信側無線部４１１から出力されたベースバンド信号に対し、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等のデジタル処理を施すことで、ベースバンド信号から同期信号候補周波数を抽出し、抽出された同期信号候補周波数において同期信号検出試行を行う。
【０１８１】
本実施形態の通信システムの動作は、受信装置４０２において、上述のデジタル処理により同期信号候補周波数を抽出する動作以外は、第３の実施形態と同様のため説明を省略する。
【０１８２】
（第５の実施形態）
図１１に、本発明の第５の実施形態の通信システムの構成を示す。
【０１８３】
図１１に示すように、本実施形態のシステムは、図８に示した第３の実施形態と比較して、送信装置３０１1〜３０１Mの代わりに、送信装置５０１1〜５０１Mを設けた点と、受信装置１０２の代わりに、送受信装置５０２を設けた点と、が異なる。
【０１８４】
なお、制御装置３２１と、送信装置５０１1〜５０１Mと、で送信手段を構成する。また、送受信装置５０２は、送受信手段の一例である。
【０１８５】
送信装置５０１1〜５０１Mは、図８に示した送信装置３０１1〜３０１Mと同様の構成であるが、主サブバンドにてデータを送信しない点と、情報信号に従属サブバンドの使用状態の情報を含める場合がある点と、が異なる。ここで、従属サブバンドの使用状態の情報とは、例えば、第１〜第２サブバンドが通信に使用されており、第３サブバンドが空き状態である等の情報である。
【０１８６】
送受信装置５０２は、図１１に示すように、受信装置１０２と、通信部５３０と、を有している。
【０１８７】
受信装置１０２は、図８に示した受信装置１０２と同様である。
【０１８８】
ただし、送信装置５０１1〜５０１Mが主サブバンドではデータを送信しないため、データ受信部１１２は、段階同期検出手段１１３が同期確立情報を出力すると、情報信号に基づき、従属サブバンドで送信されるデータを電波１０９から抽出する。
【０１８９】
また、データ受信部１１２は、情報信号に従属サブバンドの使用状態の情報が含まれている場合、通信部５３０に対し、従属サブバンドの使用状態の情報を出力する。
【０１９０】
通信部５３０は、データ受信部１１２から従属サブバンドの使用状態の情報が出力されると、空き状態の従属サブバンドを用いて他の送受信装置（不図示）との通信を開始する。
【０１９１】
以下に、本実施形態の動作の一例について、図１２および図１３を参照して説明する。
【０１９２】
図１２に示した例では、送信装置５０１1が図１３の第１サブバンドを送信帯域として有し、送信装置５０１2が図１３の第２サブバンドを送信帯域として有し、送信装置５０１3が図１３の第３サブバンドを送信帯域として有するものとする。
【０１９３】
まず、制御装置３２１では、サブバンド選択部３０４は、図４に示した第１の実施形態のサブバンド選択部１０４が行う処理と同様の処理を行い、第１〜３サブバンドに対し、同期信号候補周波数と、その検出段階と、を計算する。
【０１９４】
次に、制御装置３２１では、サブバンド選択部３０４は、図３に示した第１の実施形態のサブバンド選択部１０４の処理と同様の処理を行う。ここでは、第２サブバンドの検出段階が最も小さい値を示すものとする。そのため、サブバンド選択部３０４は、第２サブバンドを主サブバンドとし、第１,３サブバンドを従属サブバンドとする。
【０１９５】
次に、制御装置３２１では、サブバンド選択部３０４は、第２サブバンドを送信帯域としている送信装置５０１2に対し、第２サブバンドに同期信号と、従属サブバンドである第１,３サブバンドの情報を含む情報信号と、を挿入するよう指示する同期信号挿入信号を出力する。
【０１９６】
また、制御装置３２１では、サブバンド選択部３０４は、送信装置５０１1に第１サブバンドに同期信号を挿入しないよう指示する同期信号不挿入信号を出力し、送信装置５０１3に第３サブバンドに同期信号を挿入しないよう指示する同期信号不挿入信号を出力する。
【０１９７】
送信装置５０１1では、選択的同期信号挿入部３０６は、制御装置３２１から同期信号不挿入信号が出力されると、第１サブバンドに同期信号を挿入しない。また、送信側無線部１０７は、送信アンテナ１０８から第１サブバンドにマッピングされたデータを電波１０９1として送信する。
【０１９８】
また、送信装置５０１3では、選択的同期信号挿入部３０６は、制御装置３２１から同期信号不挿入信号が出力されると、第３サブバンドに同期信号を挿入しない。ここでは、第３サブバンドにはデータがマッピングされていないものとし、送信側無線部１０７は、送信アンテナ１０８から電波１０９3を送信しない。
【０１９９】
送信装置５０１2では、選択的同期信号挿入部３０６は、制御装置３２１から同期信号挿入信号が出力されると、第２サブバンドに同期信号と情報信号を挿入する。ここでは、選択的同期信号挿入部３０６は、情報信号に、従属サブバンドの周波数情報と、従属サブバンドの使用状態の情報と、を含めるものとする。上述したように、送信装置５０１1が第１サブバンドでデータを送信しており、送信装置５０１3が第３サブバンドでデータを送信していないため、情報信号には、第１サブバンドが使用中であり第３サブバンドが空き状態である旨の従属サブバンドの使用状態の情報が含まれる。送信側無線部１０７は、送信アンテナ１０８から第２サブバンドに挿入された同期信号および情報信号を電波１０９2として送信する。この際、送信側無線部１０７は、主サブバンドにてデータを送信しない。
【０２００】
次に、送受信装置５０２において、受信装置１０２は、電波１０９1と１０９2からなる電波１０９を受信し、周波数同期確立した後、情報信号に基づき、電波１０９から従属サブバンドである第１サブバンドにて送信されたデータを抽出する。
【０２０１】
また、受信装置１０２は、情報信号に含まれる従属サブバンドの使用状態の情報を、通信部５３０に出力する。
【０２０２】
その後、通信部５３０は、受信装置１０２から出力された従属サブバンドの使用状態の情報に基づき、空き状態である第３サブバンドを用いて他の送受信装置との通信を開始する。
【０２０３】
（第６の実施形態）
本発明の第６の実施形態は、図１１に示した第５の実施形態と比較して、送受信装置５０２の代わりに送受信装置６０２を設けた点が異なる。
【０２０４】
なお、受信装置６０２は、送受信手段の一例である。
【０２０５】
図１４に、本実施形態の送受信装置６０２の構成を示す。
【０２０６】
図１４に示すように、本実施形態の送受信装置６０２は、図１１に示した送受信装置５０２と比較して、受信装置１０２の代わりに、図１０に示した受信装置４０２を設けた点が異なる。
【０２０７】
第４の実施形態でも述べたように、受信装置４０２は受信装置１０２と比較して、ＦＦＴ等のデジタル処理によりベースバンド信号から同期信号候補周波数を抽出する動作以外は、同様であるため、本実施形態の動作の説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】本発明の第１の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した送信装置の動作を説明する図である。
【図３】図１に示した送信装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】図１に示した送信装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】図１に示した受信装置の動作を説明する図である。
【図６】図１に示した受信装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態の通信システムの受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図９】図８に示した通信システムの動作を説明する図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態の通信システムの受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示した通信システムの動作を説明する図である。
【図１３】図１１に示した通信システムの動作を説明する図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態の通信システムの送受信装置の構成を示す図である。
【図１５】ＯＦＤＭ方式の通信システムにおける送信帯域内での同期信号の配置を説明する図である。
【図１６】ＯＦＤＭ方式の通信システムにおける送信帯域内での同期信号の配置を説明する図である。
【符号の説明】
【０２０９】
１０１，３０１1〜３０１M，５０１1〜５０１M    送信装置
１０２，２０２，４０２    受信装置
１０３    データ送信部
１０４，３０４    サブバンド選択部
１０５    同期信号生成部
１０６，３０６    選択的同期信号挿入部
１０７    送信側無線部
１０８    送信アンテナ
１０９，１０９1〜１０９M    電波
１１０    受信アンテナ
１１１，２１１，４１１    受信側無線部
１１２    データ受信部
１１３，２１３，４１３    段階同期検出部
３０３    変調部
３１４    ネットワーク通信部
３２１    制御装置
３２２    制御ネットワーク通信部
５０２，６０２    送受信装置
５３０    通信部
【図１】
2009273004.tif 000011
【図２】
2009273004.tif 000012
【図３】
2009273004.tif 000013
【図４】
2009273004.tif 000014
【図５】
2009273004.tif 000015
【図６】
2009273004.tif 000016
【図７】
2009273004.tif 000017
【図８】
2009273004.tif 000018
【図９】
2009273004.tif 000019
【図１０】
2009273004.tif 000020
【図１１】
2009273004.tif 000021
【図１２】
2009273004.tif 000022
【図１３】
2009273004.tif 000023
【図１４】
2009273004.tif 000024
【図１５】
2009273004.tif 000025
【図１６】
2009273004.tif 000026