JP5319303B2 - 基地局装置、移動局、同期信号送信方法および同期信号受信方法 - Google Patents

Description

本発明は、下りリンクにおいて直交周波数分割多重ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を適用する無線通信システムに関し、特に基地局装置、移動局、同期信号送信方法及び同期信号受信方法通信制御方法に関する。

Ｗ−ＣＤＭＡやＨＳＤＰＡの後継となる通信方式、すなわちロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が、Ｗ−ＣＤＭＡの標準化団体３ＧＰＰにより検討され、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。

ＯＦＤＭは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式であり、サブキャリアを周波数上に、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。

ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡでは、送信電力の変動が小さくなる特徴を持つことから、端末の低消費電力化及び広いカバレッジを実現できる。

尚、ＬＴＥにおいては、ＯＦＤＭにおいて、遅延波によるシンボル間干渉の影響を軽減するためのＣｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ（ＣＰ）として、Ｌｏｎｇ ＣＰとＳｈｏｒｔ ＣＰという長さの異なる２種類のＣＰが用意されている。例えば、Ｌｏｎｇ ＣＰはセル半径の大きいセルで、また、ＭＢＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ）信号送信時に適用され、Ｓｈｏｒｔ ＣＰはセル半径の小さいセルで適用される。Ｌｏｎｇ ＣＰを適用した場合、１Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ（ＴＴＩ）内のＯＦＤＭシンボル数は６であり、Ｓｈｏｒｔ ＣＰを適用した場合、１ＴＴＩ内のＯＦＤＭシンボル数は７である。なお、TTIは、Sub-frameとも呼ばれる。

ところで、一般に、Ｗ−ＣＤＭＡやＬＴＥ等を用いた無線通信システムにおいて、移動局は、電源立ち上げ時、待ち受け中、通信中、あるいは、通信中の間欠受信時等において、同期信号などに基づいて、自局にとって無線品質が良好なセルを検出しなければならない。このプロセスを、無線リンクを接続すべきセルを探すという意味で、セルサーチと呼ぶ。セルサーチ方法は、一般に、セルサーチに要する時間、及び、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷に基づいて決定される。すなわち、上記セルサーチの方法は、セルサーチに要する時間が短く、かつ、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷が小さいような方法でなければならない。

Ｗ−ＣＤＭＡにおいては、Ｐｒｉｍａｒｙ ＳＣＨ（Ｐ−ＳＣＨ）とＳｅｃｏｎｄａｒｙ ＳＣＨ（Ｓ−ＳＣＨ）という２種類の同期信号を用いてセルサーチが行われており、ＬＴＥにおいても、同様に、セルサーチにＰ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨの２種類の同期信号を用いることが検討されている。

例えば、セルサーチの方法として、５ｍｓに１回の時間間隔で、１つの系列を有するＰ−ＳＣＨと、複数の系列を有するＳ−ＳＣＨを送信するセルサーチ方法が検討されている（非特許文献２）。上記方法においては、Ｐ−ＳＣＨにより、各セルからの下りリンクの受信タイミングが特定され、同じＴＴＩに送信されるＳ−ＳＣＨにより、受信フレームタイミングの検出とセルＩＤもしくはセルのグループ(Group ID)等のセル固有の情報が特定される。ここで、上記Ｓ−ＳＣＨの復調・復号には、一般に、上記Ｐ−ＳＣＨから求まるチャネル推定値を用いることが可能である。そして、セルＩＤのグループ化を行う場合には、その後、検出されたセルのGroup IDに属するセルＩＤの中から、当該セルのIDを検出する。例えば、セルのIDは、パイロット信号の信号パターンに基づいて算出される。あるいは、セルＩＤのグループ化を行わずに、Ｓ−ＳＣＨの情報要素として、セルのＩＤが含まれていてもよい。この場合、移動局は、Ｓ−ＳＣＨを復調・復号した時点でセルのＩＤを検出することができる。
しかしながら、上記セルサーチの方法を適用した場合、各セルからの信号が同期している局間同期システムにおいては、複数のセルから同じ系列で送信されるＰ−ＳＣＨから求まるチャネル推定値に基づいて、複数のセルから異なる系列で送信されるＳ−ＳＣＨを復調・復号することが生じるため、Ｓ−ＳＣＨの伝送特性が劣化するという問題点がある。ここで、伝送特性は、例えば、セルサーチに要する時間も含む。尚、各セルからの信号が同期していない非局間同期システムの場合は、複数のセルから送信されるＰ−ＳＣＨの系列の受信タイミングが、複数のセルの間で異なるため、上記のような問題は生じない。
上述したような、局間同期システムにおけるＳ−ＳＣＨの特性劣化を防ぐために、Ｐ−ＳＣＨの系列数を１から２以上の数、例えば、７か８にするセルサーチの方法が検討されている（非特許文献３）。
あるいは、上述したような、局間同期システムにおけるＳ−ＳＣＨの特性劣化を防ぐために、Ｐ−ＳＣＨをセル毎に異なる送信間隔で送信する方法が提案されている（非特許文献４）。上記方法においては、Ｓ−ＳＣＨの復調・復号において、複数のセルからの受信タイミングが異なるＰ−ＳＣＨを用いることができるため、上述したＳ−ＳＣＨの特性劣化を防ぐことが可能となる。
ところで、上述した、非特許文献３におけるＰ−ＳＣＨの系列数や非特許文献４におけるＰ−ＳＣＨの送信間隔の種類は、セル設計の観点からは、多ければ多いほど良いと考えられる。というのは、上記Ｐ−ＳＣＨの系列数やＰ−ＳＣＨの送信間隔の種類が少ない場合、隣り合うセルでＰ−ＳＣＨの系列が同じになる確率、あるいは、Ｐ−ＳＣＨの送信間隔が同じになる確率が高くなり、局間同期システムにおけるＳ−ＳＣＨの特性劣化が生じる確率が高くなるからである。
また、上述したセルサーチに要する時間、すなわち、セルサーチの伝送特性と、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷は、トレードオフの関係にあり、パラメータの設定、あるいは、運用方法により、セルサーチの伝送特性を重要視するか、セルサーチを行う際の移動局の処理負荷を重要視するかを選択できることが望ましい。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006 R1-062990, Outcome of cell search drafting session R1-062636, Cell Search Performance in Tightly Synchronized Network for E-UTRA R1-070428, Further analysis of initial cell search for Approach 1 and 2 - single cell scenario B.M.Popovic, "Generalised chirp-like polyphase sequence with optimum correlation properties,"IEEE Trans. Inform. Theory, vol.38, pp. 1406-1409, July 1992. R.L.Frank and S.A.Zadoff, "Phase shift pulse codes with good periodic correlation properties, "IRE Trans. Inform. Theory, vol. IT-8, pp. 381-382, 1962. R1-062487 Hierarchical SCH signals suitable for both (FDD and TDD) modes of E-UTRA R1-070146, S-SCH Sequence Design

しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。

Ｐ−ＳＣＨの系列数を７か８にするセルサーチの方法の場合（非特許文献３）には、Ｐ−ＳＣＨの系列数を増やしたことにより、移動局がＰ−ＳＣＨを用いて下りリンクの信号のタイミングを特定する際の処理負荷が大きくなる。

あるいは、Ｐ−ＳＣＨをセル毎に異なる送信間隔で送信する方法の場合（非特許文献４）には、Ｐ−ＳＣＨの送信間隔の種類に制限があり、上記制限により、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化する可能性がある。すなわち、上記方法においては、Ｐ−ＳＣＨの送信間隔の種類が３種類しか存在しないため、４個以上のセルが密集するエリアにおいては、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化する可能性がある。また、上記方法においては、Ｌｏｎｇ ＣＰとＳｈｏｒｔ ＣＰの場合とで、Ｐ−ＳＣＨの送信間隔が異なるため、Ｌｏｎｇ ＣＰとＳｈｏｒｔ ＣＰのそれぞれの場合を想定してセルサーチを行う必要がある。すなわち、当該セルにおいてＬｏｎｇ ＣＰが用いられているか、あるいは、Ｓｈｏｒｔ ＣＰが用いられているかを意識しない方法に比べて２倍の処理負荷になることになる。

そこで、本発明は、上述した課題に鑑み、その目的は、局間同期システムにおいてＳ−ＳＣＨの特性劣化を防ぎ、かつ、セルサーチにおける移動局の処理負荷を低減することができる基地局装置、移動局、無線通信システム、同期信号送信方法及び同期信号受信方法を提供することにある。

また、本発明のもう１つの目的は、局間同期システムにおけるＳ−ＳＣＨの特性劣化とセルサーチにおける移動局の処理負荷のトレードオフの関係を柔軟に調節することができる基地局装置、移動局、無線通信システム、同期信号送信方法及び同期信号受信方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の無線通信システムは、
複数の移動局と、前記移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う複数の基地局装置とを具備する無線通信システムであって：
複数の第１の同期信号の系列を定義する系列定義手段と、
複数の第１の同期信号と第２の同期信号の送信パターンを定義する送信パターン定義手段と、
を備えることを特徴の１つとする。

上記課題を解決するため、本発明の基地局装置は、
複数の移動局と、前記移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う複数の基地局装置とを具備する無線通信システムにおける基地局装置であって：
複数の第１の同期信号の系列から、１つの第１の同期信号の系列を選択する系列選択手段と、
複数の第１の同期信号と第２の同期信号の送信パターンから、１つの第１の同期信号と第２の同期信号の送信パターンを選択する送信パターン選択手段と、
前記第１の同期信号と前記第２の同期信号を送信する送信手段と、
を備えることを特徴の１つとする。

上記課題を解決するため、本発明の移動局は、
下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置を具備する無線通信システムで使用される移動局であって：
第１の同期信号を受信する第１受信手段と、
前記第１の同期信号の系列の種類を取得する系列取得手段と、
前記第１の同期信号と第２の同期信号の送信パターンを取得する送信パターン取得手段と、
前記第１の同期信号の系列の種類と、前記第１の同期信号と第２の同期信号の送信パターンに基づいて、セルＩＤまたはセルＩＤの集合を検出する検出手段と、
を有することを特徴の１つとする。

上記課題を解決するため、本発明の同期信号送信方法は、
移動局と、前記移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置とを具備する無線通信システムにおける同期信号送信方法であって：
複数の第１の同期信号の系列から、１つの第１の同期信号の系列を選択する系列選択ステップと、
複数の第１の同期信号と第２の同期信号の送信パターンから、１つの第１の同期信号と第２の同期信号の送信パターンを選択する送信パターン選択ステップと、
を備えることを特徴の１つとする。

上記課題を解決するため、本発明の同期信号受信方法は、
移動局と、前記移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置とを具備する無線通信システムにおける同期信号受信方法であって：
第１の同期信号に受信する第１受信ステップと、
前記第１の同期信号の系列の種類を取得する系列取得ステップと、
前記第１の同期信号と第２の同期信号の送信パターンを取得する送信パターン取得ステップと、
前記第１の同期信号の系列の種類と、前記第１の同期信号と第２の同期信号の送信パターンに基づいて、セルＩＤまたはセルＩＤの集合を検出する検出ステップと、
を備えることを特徴の１つとする。

本発明の実施例によれば、局間同期システムにおいてＳ−ＳＣＨの特性劣化を防ぎ、かつ、セルサーチにおける移動局の処理負荷を低減することができる基地局装置、移動局、無線通信システム、同期信号送信方法及び同期信号受信方法を実現できる。

また、局間同期システムにおけるＳ−ＳＣＨの特性劣化とセルサーチにおける移動局の処理負荷のトレードオフの関係を柔軟に調節することができる基地局装置、移動局、無線通信システム、同期信号送信方法及び同期信号受信方法を実現することができる。

本発明の実施例にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。 無線フレームの構成を示す説明図である。 ＴＴＩの構成を示す説明図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例に係る基地局装置のベースバンド信号処理部を示すブロック図である。 同期信号送信パターンの一例を示す図である。 Ｐ−ＳＣＨ系列番号と同期信号送信パターンの組み合わせの一例を示す図である。 同期信号送信パターンの一例を示す図である。 Ｐ−ＳＣＨ系列番号と同期信号送信パターンの組み合わせの一例を示す図である。 同期信号送信パターンの一例を示す図である。 Ｐ−ＳＣＨ系列番号と同期信号送信パターンの組み合わせの一例を示す図である。 同期信号送信パターンの一例を示す図である。 Ｐ−ＳＣＨ系列番号と同期信号送信パターンの組み合わせの一例を示す図である。 本発明の一実施例に係る移動局を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例に係る同期信号送信方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例に係る同期信号受信方法を示すフローチャートである。

符号の説明

５０_１，５０_２，５０_３，５０_ｋ セル
１００_１，１００_２，１００_３，１００_ｎ 移動局
１０２ 送受信アンテナ
１０４ アンプ部
１０６ 送受信部
１０８ ベースバンド処理部
１０９ セルサーチ部
１１０ 呼処理部
１１２ アプリケーション部
２００ 基地局装置
２０２ 送受信アンテナ
２０４ アンプ部
２０６ 送受信部
２０８ ベースバンド処理部
２１０ 呼処理部
２１２ 伝送路インターフェース
２０８_１ ＲＬＣ処理部
２０８_２ ＭＡＣ処理部
２０８_３ 符号化部
２０８_４ データ変調部
２０８_５ 多重部
２０８_６ 直並列変換部
２０８_７ 乗算器
２０８_８ 乗算器
２０８_９ スクランブルコード生成部
２０８_１０ 振幅調整部
２０８_１１ 合成部
２０８_１２ ＩＦＦＴ（ＩＤＦＴ）
２０８_１３ ＣＰ付加部２０８_１３
２０９ 同期信号生成部２０９
２０９_１ 同期信号制御部
２０９_２ 同期信号発生部
２０９_３ データ変調部
２０９_４ 直並列変換部
２０９_５ 乗算器
２０９_６ 振幅調整部
３００ アクセスゲートウェイ装置
４００ コアネットワーク

次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

本発明の実施例に係る無線通信システムについて、図１を参照して説明する。

無線通信システム１０００は、例えばＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮ（別名：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，或いは，Ｓｕｐｅｒ ３Ｇ）が適用されるシステムであり、複数の基地局装置（ｅＮＢ： ｅＮｏｄｅ Ｂ）２００_ｍ（２００_１、２００_２、２００_３、・・・２００_ｍ、ｍはｍ>０の整数）と複数の移動局（ＵＥ： Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００_ｎ（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ、ｎはｎ>０の整数）とを備える。基地局装置２００_ｍは、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００と接続され、アクセスゲートウェイ装置３００は、コアネットワーク４００と接続される。ここで、移動局１００_ｎはセル５０_ｋ（５０_１、５０_２、５０_３、・・・５０_ｋ、ｋはｋ>０の整数）のいずれかにおいて基地局装置２００_ｍのいずれかとＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮにより通信を行う。ここで、上記移動局１００_ｎには、基地局装置２００_ｍのいずれかと通信チャネルを確立し、通信状態にあるものと、基地局２００_ｍのいずれとも通信チャネルを確立しておらず、無通信状態にあるものが混在するものとする。
基地局装置２００_ｍは、同期信号を送信する。移動局１００_ｎは、セル５０_ｋ（５０_１、５０_２、５０_３、・・・５０_ｋ、ｋはｋ>０の整数）のいずれかに位置し、電源立ち上げ時、あるいは、通信中の間欠受信時等において、上記同期信号に基づいて、自局にとって無線品質が良好なセルを検出するセルサーチを行う。すなわち、移動局１００_ｎは、同期信号を用いてシンボルタイミングとフレームタイミングとを検出し、かつ、セルID（セルIDから生成されるセル固有のスクランブルコード）またはセルＩＤの集合（以下、セルＩＤグループと呼ぶ）などのセル固有の制御情報の検出を行う。
ここで、セルサーチは、移動局１００_ｎが通信状態にある場合と無通信状態にある場合の両方で行われる。例えば、通信状態におけるセルサーチとしては、同じ周波数のセルを検出するためのセルサーチや異なる周波数のセルを検出するためのセルサーチ等がある。また、無通信状態におけるセルサーチとしては、例えば、電源立ち上げ時のセルサーチや待ち受け時のセルサーチ等がある。
以下、基地局装置２００_ｍ（２００_１、２００_２、２００_３、・・・２００_ｍ）については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り基地局２００_ｍとして説明を進める。

以下、移動局１００_ｎ（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ）については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り移動局１００_ｎとして説明を進める。
以下、セル５０_ｋ（５０_１、５０_２、５０_３、・・・５０_ｋ）については、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限りセル５０_ｋとして説明を進める。

無線通信システム１０００は、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ（直交周波数分割多元接続）、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。上述したように、ＯＦＤＭは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行う方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送することで、端末間の干渉を低減することができる伝送方式である。

ここで、Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮにおける通信チャネルについて説明する。

下りリンクについては、各移動局１００_ｎで共有して使用される下り共有物理チャネル（ＰＤＳＣＨ： Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、ＬＴＥ用の下り制御チャネルとが用いられる。下りリンクでは、ＬＴＥ用の下り制御チャネルにより、下り共有物理チャネルにマッピングされる移動局の情報やトランスポートフォーマットの情報、上り共有物理チャネルにマッピングされる移動局の情報やトランスポートフォーマットの情報、上り共有物理チャネルの送達確認情報などが通知され、下り共有物理チャネルによりユーザデータが伝送される。

また、下りリンクにおいて、基地局装置２００_ｍは、移動局１００_ｎがセルサーチを行うための同期信号を送信する。

上りリンクについては、各移動局１００_ｎで共有して使用される上り共有物理チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、ＬＴＥ用の上り制御チャネルとが用いられる。尚、上り制御チャネルには、上り共有物理チャネルと時間多重されるチャネルと、周波数多重されるチャネルの２種類がある。

上りリンクでは、ＬＴＥ用の上り制御チャネルにより、下りリンクにおける共有物理チャネルのスケジューリング、適応変復調・符号化（ＡＭＣ： Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ）に用いるための下りリンクの品質情報（ＣＱＩ： Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）及び下りリンクの共有物理チャネルの送達確認情報（ＨＡＲＱ ＡＣＫ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が伝送される。また、上り共有物理チャネルによりユーザデータが伝送される。

下りリンク伝送では、図２に示すように、１無線フレーム(Ｒａｄｉｏ Ｆｒａｍｅ)は１０ｍｓであり、１Ｒａｄｉｏ Ｆｒａｍｅ内に１０個のＴＴＩが存在する。また、図３に示すように、１ＴＴＩは、２個のサブフレーム(Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ)で構成され、１個のＳｕｂ−ｆｒａｍｅは、ショートCP(Ｓｈｏｒｔ ＣＰ)を用いる場合に６個のＯＦＤＭシンボル、ロングCP(Ｌｏｎｇ ＣＰ)を用いる場合に７個のＯＦＤＭシンボルで構成される。上述したTTIがSub-frameと呼ばれ、上述したSub-frameがスロットと呼ばれてもよい。この場合、１Radio Frame内に10個のSub-frameが存在し、１Sub-frameは、２個のスロット（Slot）で構成され、１個のスロットは、ショートCP(Ｓｈｏｒｔ ＣＰ)を用いる場合に６個のＯＦＤＭシンボル、ロングCP(Ｌｏｎｇ ＣＰ)を用いる場合に７個のＯＦＤＭシンボルで構成される。

次に、本発明の実施例に係る基地局装置２００_ｍについて、図４を参照して説明する。

本実施例に係る基地局装置２００は、送受信アンテナ２０２と、アンプ部２０４と、送受信部２０６と、ベースバンド信号処理部２０８と、呼処理部２１０と、伝送路インターフェース２１２とを備える。

下りリンクにより基地局装置２００_ｍから移動局１００_ｎに送信されるパケットデータは、基地局装置２００の上位に位置する上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００から伝送路インターフェース２１２を介してベースバンド信号処理部２０８に入力される。

ベースバンド信号処理部２０８では、パケットデータの分割・結合、ＲＬＣ（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ）再送制御の送信処理などのＲＬＣ ｌａｙｅｒの送信処理、ＭＡＣ再送制御、例えばＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）の送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ： Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理が行われて、送受信部２０６に転送される。また、ベースバンド信号処理部２０８では、後述するように、同期信号の生成処理が行われる。上記同期信号は、上記パケットデータに多重されて送受信部２０６に転送される。

送受信部２０６では、ベースバンド信号処理部２０８から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施され、その後、アンプ部２０４で増幅されて送受信アンテナ２０２より送信される。ここで、ベースバンド信号とは、上述したパケットデータや同期信号等である。

一方、上りリンクにより移動局１００_ｎから基地局装置２００_ｍに送信されるデータについては、送受信アンテナ２０２で受信された無線周波数信号がアンプ部２０４で増幅され、送受信部２０６で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部２０８に入力される。

ベースバンド信号処理部２０８では、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理、IDFT処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣ ｌａｙｅｒの受信処理がなされ、伝送路インターフェース２１２を介してアクセスゲートウェイ装置３００に転送される。

呼処理部２１０は、無線基地局２００の状態管理やリソース割り当てを行う。

次に、ベースバンド信号処理部２０８の構成について、図５を参照して説明する。尚、本発明に係る実施形態は、主に下りリンクに係るため、同図においては、下りリンクの処理に係る部分を示し、上りリンクの処理に係る部分は省略する。

ベースバンド信号処理部２０８は、ＲＬＣ処理部２０８_１と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理部２０８_２と、符号化部２０８_３と、データ変調部２０８_４と、多重部２０８_５と、直並列変換部２０８_６と、乗算器２０８_７と、乗算器２０８_８と、スクランブルコード生成部２０８_９と、振幅調整部２０８_１０と、合成部２０８_１１と、ＩＦＦＴ（ＩＤＦＴ）２０８_１２と、ＣＰ付加部２０８_１３と、同期信号生成部２０９とを具備する。

伝送路インターフェース部より受け取った下りリンクのパケットデータの送信データ系列は、ＲＬＣ処理部２０８_１において、分割・結合、ＲＬＣ再送制御の送信処理等のＲＬＣ ｌａｙｅｒの送信処理が行われ、ＭＡＣ処理部２０８_２において、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）の送信処理や、スケジューリング、伝送フォーマットの選択、周波数リソースの割り当て等のＭＡＣ ｌａｙｅｒの送信処理が行われた後、符号化部２０８_３において符号化され、データ変調部２０８_４においてデータ変調される。そして、データ変調された送信データ系列に、多重部２０８_５においてパイロットシンボルが多重され、上記パイロットシンボルが多重された送信データ系列は、直並列変換部２０８_６において直並列変換されて周波数軸上のＮ個の情報シンボル系列に変換され、周波数軸上に並べられる。ここで、上記パイロットシンボルは、例えば、Ｄｏｎｗｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌである。上記周波数軸上に並べられたＮ個の情報シンボル系列に対して、Ｎ個の乗算器２０８_７それぞれにおいて、スクランブルコード生成部２０８_９が出力するスクランブルコードが周波数方向に乗算され、さらに、スクランブルコードが乗算されたシンボル系列に対して、Ｎ個の乗算部２０８_８それぞれにおいて、振幅調整部２０８_１０の出力する振幅調節系列値が乗算され、合成部２０８_１１に出力される。合成部２０８_１１は、スクランブルコードおよび振幅調整系列値が乗算された系列長Ｎのシンボル系列に、同期信号生成部２０９において作成された同期信号を、Ｎ個のサブキャリアのうちの該当する特定のサブキャリアに多重する。
後述するように、同期信号が送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号は、同期信号制御部２０９_１によって決定される。同期信号が送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号においては、同期信号生成部２０９において作成された同期信号が、スクランブルコードおよび振幅調整系列値が乗算された、系列長Ｎの下りリンクのパケットデータのシンボル系列に対して多重され、同期信号されないＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号においては、同期信号生成部２０９において作成された同期信号は多重されず、スクランブルコードおよび振幅調整系列値が乗算された、系列長Ｎの下りリンクのパケットデータのシンボル系列のみが逆フーリエ変換部２０８_１２に送信される。同期信号が多重されるサブキャリアは、例えば、全帯域幅の中心に位置する。また、同期信号が多重されるサブキャリアの帯域幅は、１．２５ＭＨｚである。
逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ部）２０８_１２は、Ｎ個のシンボルを直交マルチキャリア信号に変換する。ＣＰ付加部２０８_１３は、フーリエ対象時間毎にこのマルチキャリア信号に、ＣＰを挿入する。尚、上記ＣＰの長さ（ＣＰ長）には、Ｌｏｎｇ ＣＰとＳｈｏｒｔ ＣＰの２種類があり、セル毎にどちらのＣＰ長を用いるかが選択される。

同期信号生成部２０９における同期信号の生成処理について説明する。尚、上記同期信号は、第１の同期信号（以下、Ｐ−ＳＣＨと呼ぶ）と、第２の同期信号（以下、Ｓ−ＳＣＨと呼ぶ）とから構成される。同期信号生成部２０９は、同期信号制御部２０９_１と、同期信号発生部２０９_２と、データ変調部２０９_３と、直並列変換部２０９_４と、乗算器２０９_５と、振幅調整部２０９_６とを具備する。同期信号制御部２０９_１は、同期信号発生部２０９_２に接続される。

同期信号制御部２０９_１は、当該基地局装置２００_ｍがＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮを用いた通信を提供するセルのセルＩＤあるいはセルＩＤグループに基づき、Ｐ−ＳＣＨの系列番号と、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号とを決定する。ここで、セルＩＤグループとは、移動局が、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨを復調・復号した時点で特定可能なセルＩＤの集合である。移動局は、例えば、セルＩＤグループを特定した後、パイロット信号、すなわち、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌの信号パターンに基づいてセルを特定してもよい。この場合、例えば、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌの信号パターンとセルのＩＤが予め規定されていることになる。
そして、同期信号制御部２０９_１は、上記Ｐ−ＳＣＨの系列番号を、同期信号系列情報として同期信号発生部２０９_２に通知する。また、上記Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号を、同期信号送信タイミング情報として同期信号発生部２０９_２に通知する。

例えば、無線通信システム１０００は、図６に示すように、４通りの、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号を定義し、それぞれ、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４と定義する。この例においては、ＴＴＩ番号＃１とＴＴＩ番号＃６において同期信号が送信されるため、同期信号が等間隔で送信されることになり、移動局において複数フレームの平均化処理が容易となる。また、この例においては、Ｐ−ＳＣＨがＳｕｂ−ｆｒａｍｅの最後のＯＦＤＭシンボルにマッピングされることにより、移動局において、Ｌｏｎｇ ＣＰが用いられているか、Ｓｈｏｒｔ ＣＰが用いられているかに関係なく、Ｐ−ＳＣＨの復調を行うことが可能となる。その理由は、Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅの最後のＯＦＤＭシンボルにおいては、Ｌｏｎｇ ＣＰ適用時の６番目のＯＦＤＭシンボルとＳｈｏｒｔ ＣＰ適用時の７番目のＯＦＤＭシンボルが時間的に一致しているからである。言い換えれば、ショートCPでもロングCPでもサブフレームの先頭及び末尾のタイミングは一致しているからである。
そして、無線通信システム１０００は、図７（ａ）に示すように、４通りのＰ−ＳＣＨ系列と、２通りの同期信号送信パターンを用いて、８通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせを定義してもよい。この時、無線通信システムは、隣接するセルと上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせが同じにならないように、セルＩＤまたはセルＩＤグループと、上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを関連づけてもよい。このような関連付けが無線通信システム１０００により行われることにより、各基地局装置２００_ｍの同期信号制御部２０９_１は、当該基地局装置２００_ｍがＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮを用いた通信を提供するセルのセルＩＤ、または、セルＩＤグループに基づき、Ｐ−ＳＣＨの系列番号と、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号とを決定することができる。また、このとき、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１と＃４のどちらで送信されているかの情報が含まれてもよい。このとき、移動局は、例えば、Ｓ−ＳＣＨに含まれる情報要素に基づいて、同期信号送信パターン＃１と＃４のどちらで送信されているかを判定することができる。
図７（ａ）に示す組み合わせを定義した場合、組み合わせの番号が異なる場合には、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突しない、あるいは、系列が異なることにより、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化することを防ぐことが可能になる。
あるいは、無線通信システム１０００は、図７（ｂ）に示すように、４通りのＰ−ＳＣＨ系列と、２通りの同期信号送信パターンを用いて、８通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせを定義してもよい。この時、無線通信システムは、隣接するセルと上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせが同じにならないように、セルＩＤまたはセルＩＤグループと、上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを関連づけてもよい。
このような関連付けが無線通信システム１０００により行われることにより、各基地局装置２００_ｍの同期信号制御部２０９_１は、当該基地局装置２００_ｍがＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮを用いた通信を提供するセルのセルＩＤまたはセルＩＤグループに基づき、Ｐ−ＳＣＨの系列番号と、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号とを決定することができる。なお、このとき、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃２と＃３のどちらで送信されているかの情報が含まなくてもよい。移動局は、例えば、受信したＰ−ＳＣＨの時間間隔に基づいて、同期信号送信パターン＃２と＃３のどちらで送信されているかを判定することができる。
図７（ｂ）に示す組み合わせを定義した場合、組み合わせの番号が異なる場合には、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突しない、あるいは、系列が異なることにより、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化することを防ぐことが可能になる。
あるいは、無線通信システム１０００は、図７（ｃ）に示すように、３通りのＰ−ＳＣＨ系列と、３通りの同期信号送信パターンを用いて、９通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせを定義してもよい。この時、無線通信システムは、隣接するセルと上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせが同じにならないように、セルのＩＤまたはセルＩＤグループと、上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを関連づけてもよい。このような関連付けが無線通信システム１０００により行われることにより、各基地局装置２００_ｍの同期信号制御部２０９_１は、当該基地局装置２００_ｍがＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮを用いた通信を提供するセルのセルＩＤまたはセルＩＤグループに基づき、Ｐ−ＳＣＨの系列番号と、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号とを決定することができる。なお、このとき、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３のいずれで送信されているかの情報が含まなくてもよい。移動局は、例えば、受信したＰ−ＳＣＨの時間間隔に基づいて、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３のいずれで送信されているかを判定することができる。
図７（ｃ）に示す組み合わせを定義した場合、組み合わせの番号が異なる場合でも、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突する場合が存在するが、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突しない場合も存在するため、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化するのを少し防ぐことが可能となる。一方で、９個のＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせを定義するために、３個のＰ−ＳＣＨ系列しか用いていないため、移動局の処理負荷を小さくすることが可能となる。
さらに、図７（ｃ）に示す組み合わせを定義することにより、セルＩＤまたはセルＩＤグループと、上記図７（ｃ）に示す組み合わせとを関連づける際に、より柔軟に組み合わせを選択することが可能となる。例えば、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化するのを出来る限り防ぎたいエリアのセルにおいては、組み合わせ＃２、＃３、＃５、＃６、＃８、＃９のみを用いることができる。この場合、使用されるＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンは、図７（ｂ）相当となり、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突しないため、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化するのを出来る限り防ぐことが可能となる。一方、Ｓ−ＳＣＨの特性が多少劣化しても構わないエリアのセルにおいては、組み合わせ＃１〜＃９の全てを用いることができる。この場合、セルＩＤまたはセルＩＤグループと、上記組み合わせとの対応付けが容易となる。
尚、図７（ｃ）においては、同期信号パターンを＃１、＃２、＃３としたが、代わりに、＃２、＃３、＃４としてもよい。
あるいは、無線通信システム１０００は、図７（ｄ）に示すように、２通りのＰ−ＳＣＨ系列と、４通りの同期信号送信パターンを用いて、８通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせを定義してもよい。この時、無線通信システムは、隣接するセルと上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせが同じにならないように、セルＩＤまたはセルＩＤグループと、上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを関連づけてもよい。このような関連付けが無線通信システム１０００により行われることにより、各基地局装置２００_ｍの同期信号制御部２０９_１は、当該基地局装置２００_ｍがＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮを用いた通信を提供するセルのセルＩＤまたはセルＩＤグループに基づき、Ｐ−ＳＣＨの系列番号と、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号とを決定することができる。なお、このとき、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４のいずれで送信されているかの情報が含まれてもよい。このとき、移動局は、例えば、Ｓ−ＳＣＨに含まれる情報要素に基づいて、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４のいずれで送信されているかを判定することができる。
図７（ｄ）に示す組み合わせを定義した場合、組み合わせの番号が異なる場合でも、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突する場合が存在するが、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突しない場合も存在するため、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化するのを少し防ぐことが可能となる。一方で、８個のＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせを定義するために、２個のＰ−ＳＣＨ系列しか用いていないため、移動局の処理負荷を小さくすることが可能となる。
さらに、図７（ｄ）に示す組み合わせを定義することにより、セルＩＤまたはセルＩＤグループと上記図７（ｄ）に示す組み合わせとを関連づける際に、より柔軟に組み合わせを選択することが可能となる。例えば、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化するのを出来る限り防ぎたいエリアのセルにおいては、組み合わせ＃１、＃４、＃５、＃８のみを用いることができる。この場合、使用されるＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンは、図７（ａ）相当となり、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突しないため、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化するのを出来る限り防ぐことが可能となる。一方、Ｓ−ＳＣＨの特性が多少劣化しても構わないエリアのセルにおいては、組み合わせ＃１〜＃８の全てを用いることができる。この場合、セルＩＤまたはセルＩＤグループと上記組み合わせの対応付けが容易となる。
また、上述した図６においては、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、ＴＴＩ番号＃１とＴＴＩ番号＃６とにおいて送信されるが、代わりに、ＴＴＩ番号＃１とＴＴＩ番号＃５において送信されてもよい。すなわち、同期信号が異なる間隔で送信されることにより、移動局において、Ｐ−ＳＣＨの送信間隔から、Ｒａｄｉｏ Ｆｒａｍｅの境目を容易に検出することが可能となる。この場合、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨがＴＴＩ番号＃１とＴＴＩ番号＃６とにおいて送信される場合と同様に、ＴＴＩ番号＃１とＴＴＩ番号＃５とにおいて送信されるＰ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨに対して、図６に示す同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４が定義され、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すＰ−ＳＣＨ系列番号と同期信号送信パターンの組み合わせが定義され、セルＩＤまたはセルＩＤグループと、Ｐ−ＳＣＨ系列番号と同期信号送信パターンの組み合わせとが関連づけられる。

また例えば、無線通信システム１０００は、図８に示すように、２通りの、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号を定義し、それぞれ、同期信号送信パターン＃１、＃２と定義する。この例においては、ＴＴＩ番号＃１とＴＴＩ番号＃５において同期信号が送信されるため、同期信号が異なる間隔で送信されることになり、移動局においてＲａｄｉｏ ｆｒａｍｅの境目を容易に検出することが可能となる。また、この例においては、Ｐ−ＳＣＨがＳｕｂ−ｆｒａｍｅの最後のＯＦＤＭシンボルにマッピングされることにより、移動局において、Ｌｏｎｇ ＣＰが用いられているか、Ｓｈｏｒｔ ＣＰが用いられているかに関係なく、Ｐ−ＳＣＨの復調を行うことが可能となる。その理由は、Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅの最後のＯＦＤＭシンボルにおいては、Ｌｏｎｇ ＣＰ適用時の６番目のＯＦＤＭシンボルとＳｈｏｒｔ ＣＰ適用時の７番目のＯＦＤＭシンボルが時間的に一致しているからである。この同期信号送信パターンの特徴としては、１Ｒａｄｉｏ Ｆｒａｍｅの内のＴＴＩ番号＃１にのみＳ−ＳＣＨが送信され、ＴＴＩ番号＃５の場合にＳ−ＳＣＨが送信されない点である。Ｐ−ＳＣＨの送信間隔が均等ではないため、移動局は容易にＲａｄｉｏ Ｆｒａｍｅの境目を検出することが可能であり、そして、移動局は、ＴＴＩ番号＃１においてのみＳ−ＳＣＨの復調を行う。尚、ＴＴＩ番号＃１においては、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＯＦＤＭシンボルが、同期信号送信パターン＃１と＃２とで異なるため、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突することがなく、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化するのを防ぐことが可能となる。

そして、無線通信システム１０００は、図９に示すように、４通りのＰ−ＳＣＨ系列と、２通りの同期信号送信パターンを用いて、８通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせを定義してもよい。この時、無線通信システムは、隣接するセルと上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせが同じにならないように、セルＩＤまたはセルＩＤグループと、上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを関連づけてもよい。このような関連付けが無線通信システム１０００により行われることにより、各基地局装置２００_ｍの同期信号制御部２０９_１は、当該基地局装置２００_ｍがＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮを用いた通信を提供するセルのセルＩＤまたはセルＩＤグループに基づき、Ｐ−ＳＣＨの系列番号と、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号とを決定することができる。また、このとき、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１と＃２のどちらで送信されているかの情報が含まれてなくてもよい。このとき、移動局は、例えば、受信したＰ−ＳＣＨの時間間隔に基づいて、同期信号送信パターン＃１と＃２のどちらで送信されているかを判定することができる。

さらに例えば、無線通信システム１０００は、図１０に示すように、３通りの、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号を定義し、それぞれ、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３と定義する。この例においては、ＴＴＩ番号＃１とＴＴＩ番号＃６において同期信号が送信されるため、同期信号が等間隔で送信されることになり、移動局において複数フレームの平均化処理が容易となる。この同期信号パターンは、Ｐ−ＳＣＨの送信タイミングが、同期信号送信パターンが異なる場合には、一致することがないという特徴を有する。
そして、無線通信システム１０００は、図１１に示すように、３通りのＰ−ＳＣＨ系列と、３通りの同期信号送信パターンを用いて、９通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせを定義してもよい。この時、無線通信システムは、隣接するセルと上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせが同じにならないように、セルＩＤまたはセルＩＤグループと、上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを関連づけてもよい。このような関連付けが無線通信システム１０００により行われることにより、各基地局装置２００_ｍの同期信号制御部２０９_１は、当該基地局装置２００_ｍがＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮを用いた通信を提供するセルＩＤまたはセルＩＤグループに基づき、Ｐ−ＳＣＨの系列番号と、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号とを決定することができる。また、このとき、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３のいずれで送信されているかの情報が含まれてもよい。このとき、移動局は、例えば、Ｓ−ＳＣＨに含まれる情報要素に基づいて、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３のどちらで送信されているかを判定することができる。
図１１に示す組み合わせを定義した場合、組み合わせの番号が異なる場合には、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突しない、あるいは、系列が異なることにより、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化することを防ぐことが可能になる。

さらに例えば、無線通信システム１０００は、図１２に示すように、４通りの、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号を定義し、それぞれ、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４と定義する。この例においては、ＴＴＩ番号＃１とＴＴＩ番号＃６において同期信号が送信されるため、同期信号が等間隔で送信されることになり、移動局において複数フレームの平均化処理が容易となる。この同期信号パターンは、Ｐ−ＳＣＨの送信タイミングが、同期信号送信パターンが異なる場合には、一致することがないという特徴を有する。また、図１０に示す同期信号送信パターンとの違いは、図１０に示す同期信号送信パターンにおいては、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨがマッピングされるＯＦＤＭシンボルが１Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ内で収まっているが、図１２に示す同期信号送信パターンにおいては、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨがマッピングされるＯＦＤＭシンボルが１Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ内ではなく２Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ内、すなわち、１ＴＴＩ内で収まっている。
そして、無線通信システム１０００は、図１３に示すように、２通りのＰ−ＳＣＨ系列と、４通りの同期信号送信パターンを用いて、８通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせを定義してもよい。この時、無線通信システムは、隣接するセルと上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせが同じにならないように、セルＩＤまたはセルＩＤグループと、上記Ｐ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを関連づけてもよい。このような関連付けが無線通信システム１０００により行われることにより、各基地局装置２００_ｍの同期信号制御部２０９_１は、当該基地局装置２００_ｍがＥｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮを用いた通信を提供するセルのセルＩＤまたはセルＩＤグループに基づき、Ｐ−ＳＣＨの系列番号と、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号とを決定することができる。また、このとき、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４のいずれで送信されているかの情報が含まれていなくてもよい。このとき、移動局は、例えば、受信したＰ−ＳＣＨの時間間隔に基づいて、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４のどちらで送信されているかを判定することができる。
図１３に示す組み合わせを定義した場合、組み合わせの番号が異なる場合には、Ｐ−ＳＣＨが時間的に衝突しない、あるいは、系列が異なることにより、Ｓ−ＳＣＨの特性が劣化することを防ぐことが可能になる。
一般に、基地局装置２００_ｍが提供する通信エリアは、２つ以上のエリアに分割されている。これはセクタ化と呼ばれる。基地局装置２００_ｍが複数のセクタを有する場合には上記セルＩＤまたはセルＩＤグループは、基地局装置２００_ｍの全てのセクタを合わせたエリアのＩＤとして使われてもよいし、基地局装置２００_ｍの各セクタのＩＤとして使われてもよい。セルＩＤまたはセルＩＤグループが、基地局装置２００_ｍの全てのセクタを合わせたエリアのＩＤとして使われる場合には、上記同期信号系列と、上記同期信号が送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号との組み合わせは、基地局装置２００_ｍ毎に設定される。セルＩＤまたはセルＩＤグループが、基地局装置２００_ｍの各セクタのＩＤとして使われる場合には、上記同期信号系列と、上記同期信号が送信されるＴＴＩ番号およびＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号との組み合わせは、基地局装置２００_ｍのセクタ毎に設定される。
Ｐ−ＳＣＨ系列としては，ＧＣＬ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｃｈｉｒｐ−Ｌｉｋｅ）系列などのＣＡＺＡＣ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｚｅｒｏ ＡｕｔｏＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）系列（非特許文献５）、Ｆｒａｎｋ系列（非特許文献６）、Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｆｒａｎｋ系列（非特許文献６）、Ｇｏｌａｙ系列（非特許文献７）、Ｄｏｕｂｌｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ Ｇｏｌａｙ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｓｅｑｕｅｎｃe（非特許文献７）、ＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ）系列などを用いるようにしてもよい。
また、Ｓ−ＳＣＨ系列としては，直交系列に非直交系列であるスクランブル系列を乗算した２階層型のＳ−ＳＣＨ系列（非特許文献８）を用いてもよいし、異なる複数のＳ−ＳＣＨ系列を周波数領域で交互に配置するＳ−ＳＣＨ系列（例えば、特願2006-077821号）を用いてもよい。直交系列には、Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ系列、位相回転直交系列、ＰＮ系列を用いてもよいし、非直交系列には、ＧＣＬ系列などのＣＡＺＡＣ系列、Ｇｏｌａｙ系列、Ｄｏｕｂｌｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ Ｇｏｌａｙ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｓｅｑｕｅｎｃe、などを用いるようにしてもよい。

同期信号発生部２０９_２は、同期信号制御部２０９_１より通知された同期信号系列情報および同期信号送信タイミング情報に基づき、同期信号系列を生成する。ここで、上記同期信号系列とは、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨのいずれかである。

同期信号発生部２０９_２で生成された同期信号系列は、データ変調部２０９_３においてデータ変調され、さらに、直並列変換部２０９_４において直並列変換されて周波数軸上のＮ_ＳＣＨ個のシンボル系列に変換される。上記Ｎ_ＳＣＨ個のシンボル信号に対して、乗算器２０９_５において、振幅調節部２０９_６により入力される振幅調節系列値が乗算され、合成部２０８_１１に出力される。

次に、本発明の実施例に係る移動局１００ｎについて、図１４を参照して説明する。

同図において、移動局１００_ｎは、送受信アンテナ１０２と、アンプ部１０４と、送受信部１０６と、ベースバンド信号処理部１０８と、セルサーチ部１０９と、呼処理部１１０と、アプリケーション部１１２とを具備する。

下りリンクのデータについては、送受信アンテナ１０２で受信された無線周波数信号がアンプ部１０４で増幅され、送受信部１０６で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０８でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされた後、アプリケーション部１１２に転送される。また、上記ベースバンド信号は、セルサーチ部１０９にも送信される。

一方、上りリンクのパケットデータについては、アプリケーション部１１２からベースバンド信号処理部１０８に入力される。ベースバンド信号処理部１０８では、再送制御（Ｈ−ＡＲＱ （Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ））の送信処理や、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、DFT処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて送受信部１０６に転送される。

送受信部１０６では、ベースバンド信号処理部１０８から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する周波数変換処理が施され、その後、アンプ部１０４で増幅されて送受信アンテナ１０２より送信される。

また、セルサーチ部１０９において、下りリンクの信号に含まれるＰ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨによりセルサーチが行われる。尚、上述した、無線通信システム１０００が定義するＰ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンに基づいて、セルサーチが行われる。すなわち、Ｐ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンを検出することにより、セルＩＤまたはセルＩＤグループを検出する。セルＩＤグループを検出した場合には、検出したセルグループ内のセルを特定するために、例えば、パイロット信号、Ｄｏｎｗｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌの信号パターンに基づいてセルを特定する。そして、セルＩＤを検出した後、セルＩＤと関連づけられるスクランブリングコードを用いて報知情報の受信を行い、セルサーチ処理を終了する。無線通信システム１０００が定義するＰ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンの詳細は、基地局装置２００_ｍにおける説明と同一であるため省略する。
例えば、無線通信システム１０００が、図６における同期信号送信パターンと、図７（ａ）における８通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを定義し、かつ、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１と＃４のどちらで送信されているかの情報が含まれている場合には、セルサーチ部１０９は、例えば、Ｓ−ＳＣＨに含まれる情報要素に基づいて、同期信号送信パターン＃１と＃４のどちらで送信されているかを判定することができる。そして、セルサーチ部１０９は、Ｐ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンを検出することにより、セルＩＤまたはセルＩＤグループを検出することが可能となる。
あるいは、無線通信システム１０００が、図６における同期信号送信パターンと、図７（ｂ）における８通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを定義し、かつ、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃２と＃３のどちらで送信されているかの情報が含まれない場合においても、セルサーチ部１０９は、例えば、受信したＰ−ＳＣＨの時間間隔に基づいて、同期信号送信パターン＃２と＃３のどちらで送信されているかを判定することができる。そして、セルサーチ部１０９は、Ｐ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンを検出することにより、セルＩＤまたはセルＩＤグループを検出することが可能となる。
あるいは、無線通信システム１０００が、図６における同期信号送信パターンと、図７（ｃ）における９通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを定義し、かつ、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３のいずれで送信されているかの情報が含まれない場合においても、セルサーチ部１０９は、例えば、受信したＰ−ＳＣＨの時間間隔に基づいて、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３のいずれで送信されているかを判定することができる。そして、セルサーチ部１０９は、Ｐ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンを検出することにより、セルＩＤまたはセルＩＤグループを検出することが可能となる。
あるいは、無線通信システム１０００が、図６における同期信号送信パターンと、図７（ｄ）における８通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを定義し、かつ、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４のいずれで送信されているかの情報が含まれている場合においても、セルサーチ部１０９は、例えば、Ｓ−ＳＣＨに含まれる情報要素に基づいて、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４のいずれで送信されているかを判定することができる。そして、セルサーチ部１０９は、Ｐ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンを検出することにより、セルＩＤまたはセルＩＤグループを検出することが可能となる。

さらに例えば、無線通信システム１０００が、図８における同期信号送信パターンと、図９における８通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを定義し、かつ、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１と＃２のどちらで送信されているかの情報が含まれてない場合においても、セルサーチ部１０９は、例えば、受信したＰ−ＳＣＨの時間間隔に基づいて、同期信号送信パターン＃１と＃２のどちらで送信されているかを判定することができる。そして、セルサーチ部１０９は、Ｐ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンを検出することにより、セルＩＤまたはセルＩＤグループを検出することが可能となる。

あるいは、無線通信システム１０００が、図１０における同期信号送信パターンと、図１１における９通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせを定義し、かつ、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３のいずれで送信されているかの情報が含まれている場合には、セルサーチ部１０９は、例えば、Ｓ−ＳＣＨに含まれる情報要素に基づいて、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３のどちらで送信されているかを判定することができる。そして、セルサーチ部１０９は、Ｐ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンを検出することにより、セルＩＤまたはセルＩＤグループを検出することが可能となる。
あるいは、無線通信システム１０００が、図１２における同期信号送信パターンと、図１３における８通りのＰ−ＳＣＨ系列と同期信号送信パターンの組み合わせとを定義し、かつ、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされる情報要素の１つとして、当該同期信号、すなわち、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４のいずれで送信されているかの情報が含まれていない場合でも、セルサーチ部１０９は、例えば、受信したＰ−ＳＣＨの時間間隔に基づいて、同期信号送信パターン＃１、＃２、＃３、＃４のどちらで送信されているかを判定することができる。そして、セルサーチ部１０９は、Ｐ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンを検出することにより、セルＩＤまたはセルＩＤグループを検出することが可能となる。

呼処理部１１０は、基地局２００との通信の管理等を行い、アプリケーション部１１２は、物理レイヤーやＭＡＣレイヤーより上位のレイヤーに関する処理等を行う。

次に、本実施例に係る無線通信システム１０００における同期信号送信方法について、図１５を参照して説明する。

ステップＳ１５０２において、基地局装置２００_ｍの同期信号生成部２０９は、セルＩＤまたはセルＩＤグループを取得する。

ステップＳ１５０４において、基地局装置２００_ｍの同期信号生成部２０９は、セルＩＤまたはセルＩＤグループに基づいて、Ｐ−ＳＣＨの系列を決定する。ここで、上記Ｐ−ＳＣＨの系列を、複数のＰ−ＳＣＨの系列の中から選択してもよい。

ステップＳ１５０６において、基地局装置２００_ｍの同期信号生成部２０９は、セルＩＤまたはセルＩＤグループに基づいて、同期信号送信パターンを決定する。ここで、上記同期信号送信パターンを、複数の同期信号送信パターンの中から選択してもよい。

また、本実施例に係る無線通信システム１０００における同期信号受信方法について、図１６を参照して説明する。

ステップＳ１６０２において、Ｐ−ＳＣＨを受信し、Ｐ−ＳＣＨの系列番号を取得する。

ステップＳ１６０４において、Ｐ−ＳＣＨの送信間隔、あるいは、Ｓ−ＳＣＨにマッピングされている情報から同期信号送信パターンを取得する。

ステップＳ１６０６において、上記Ｐ−ＳＣＨの系列番号および同期信号送信パターンにより、セルＩＤあるいはセルＩＤグループを特定する。

尚、上述した無線通信システム１０００が定義するＰ−ＳＣＨ系列および同期信号送信パターンの定義は、基地局装置２００_ｍと移動局１００_ｎとで、一致していなければならず、システム共通のパラメータ、あるいは、固定値として定義されていることが望ましい。

上述した例における同期信号送信パターンは、例えば、Ｐ−ＳＣＨおよびＳ−ＳＣＨが送信されるＴＴＩ番号とＳｕｂ−ｆｒａｍｅ番号により定義される。

本発明の実施例によれば、局間同期システムにおいてＳ−ＳＣＨの特性劣化を防ぎ、かつ、セルサーチにおける移動局の処理負荷を低減することができる基地局装置、移動局、無線通信システム、同期信号送信方法及び同期信号受信方法を実現できる。

また、局間同期システムにおけるＳ−ＳＣＨの特性劣化とセルサーチにおける移動局の処理負荷のトレードオフの関係を柔軟に調節することができる基地局装置、移動局、無線通信システム、同期信号送信方法及び同期信号受信方法を実現できる。

尚、上述した実施例においては、Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮ（別名：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，或いは，Ｓｕｐｅｒ ３Ｇ）が適用されるシステムにおける例を記載したが、本発明に係る基地局装置及び通信制御方法は、下りリンクにおいて直交周波数分割多重ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を用いる全てのシステムにおいて適用することが可能である。

以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

本国際出願は２００７年１月１５日に出願した日本国特許出願第２００７−００６４２９号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

Claims (7)

1. 無線通信システムにおいて移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置であって、
   複数の第１の同期信号の系列から、１つの第１の同期信号の系列を選択する系列選択手段と、
   第１の同期信号及び第２の同期信号を送信するための複数の送信パターンの中から１つの送信パターンを選択する送信パターン選択手段と、
   選択した前記１つの送信パターンに従って、前記第１の同期信号及び前記第２の同期信号を送信する送信手段と、
   を備える基地局装置。
2. 前記第１の同期信号の系列と前記１つの送信パターンとがセルのＩＤに基づいて選択される、請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記第１の同期信号の系列および前記１つの送信パターンは、隣接する基地局装置が用いる第１の同期信号の系列および送信パターンと異なるように選択される、請求項１又は２に記載の基地局装置。
4. 無線通信システムにおいて基地局装置と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う移動局であって、
   前記基地局装置から第１の同期信号を受信する受信手段と、
   前記第１の同期信号の系列の種類を取得する系列取得手段と、
   前記第１の同期信号及び第２の同期信号の送信パターンを取得する送信パターン取得手段と、
   前記第１の同期信号の系列の種類と、前記第１の同期信号及び第２の同期信号の送信パターンとに基づいて、セルＩＤまたはセルＩＤの集合を検出する検出手段と、
   を有する移動局。
5. 前記送信パターン取得手段は、第１の同期信号の受信間隔及び第２の同期信号の情報要素のうちの少なくとも１つに基づいて、前記第１の同期信号及び第２の同期信号の送信パターンを取得する、請求項４に記載の移動局。
6. 無線通信システムにおいて移動局と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う基地局装置が実行する同期信号送信方法であって、
   複数の第１の同期信号の系列から、１つの第１の同期信号の系列を選択する系列選択ステップと、
   第１の同期信号及び第２の同期信号を送信するための複数の送信パターンの中から１つの送信パターンを選択する送信パターン選択ステップと、
   選択した前記１つの送信パターンに従って、前記第１の同期信号及び前記第２の同期信号を送信する送信ステップと
   を有する同期信号送信方法。
7. 無線通信システムにおいて基地局装置と下りリンクにおいてＯＦＤＭ方式を用いて通信を行う移動局が実行する同期信号受信方法であって、
   前記基地局装置から第１の同期信号を受信する受信ステップと、
   前記第１の同期信号の系列の種類を取得する系列取得ステップと、
   前記第１の同期信号及び第２の同期信号の送信パターンを取得する送信パターン取得ステップと、
   前記第１の同期信号の系列の種類と、前記第１の同期信号及び第２の同期信号の送信パターンとに基づいて、セルＩＤまたはセルＩＤの集合を検出する検出ステップと
   を有する同期信号受信方法。

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