JP5519286B2 - Ｏｆｄｍセルラーシステムのためのｔｄｍベースのセルサーチ方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＦＤＭセルラーシステムに関するものであって、より詳しくは、ＯＦＤＭセルラーシステムにおける初期セルおよび隣接セルを探索する方法およびこれを利用した移動局、基地局、システムおよびフレーム構造に関するものである。

本発明は、情報通信部および情報通信研究振興院のＩＴ新成長動力核心技術開発事業の一環として行われた研究から導き出されたものである[課題管理番号:２００５-Ｓ-４０４-１２、課題名:３Ｇ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ無線伝送技術開発]。

３ＧＰＰ（3^rd Generation Partnership Project)のＷＣＤＭＡ方式では、順方向リンク基地局の区別のためにシステムで全５１２個のロング擬似雑音（pseudo-noise）スクランブリングコード（ｌｏｎｇ ＰＮ ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ ｃｏｄｅ）を用いて、隣接した基地局は互いに異なるロングＰＮスクランブリングコードを順方向リンクチャンネルのスクランブリングコードとして使用する。移動局に電源が印加された時、移動局は、移動局が属した基地局（受信信号が最も大きい基地局）のシステムタイミングおよび現基地局が使用する前記ロングＰＮスクランブリングコードＩＤを獲得しなければならない。これを移動局のセルサーチ過程という。

ＷＣＤＭＡでは、セルサーチを容易にするために５１２個のロングＰＮスクランブリングコードを６４個のグループに分けて、順方向リンクに１次同期チャンネルおよび２次同期チャンネルをおく。１次同期チャンネルは移動局をしてスロット同期を獲得するようにし、２次同期チャンネルは移動局をして１０ｍｓｅｃフレーム境界（ｆｒａｍｅ ｂｏｕｎｄａｒｙ）およびロングＰＮスクランブリングコードグループＩＤ情報を獲得するようにする。

ＷＣＤＭＡ方式のセルサーチ方式は、大別して３段階からなる。第１段階は、１次同期チャンネルコード（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｅ、ＰＳＣ）を利用して、移動局がスロット同期を獲得する段階である。ＷＣＤＭＡでは、１０ｍｓｅｃごとに１５個のスロット単位で同一のＰＳＣが伝送され、すべての基地局が伝送するＰＳＣは同一の信号である。第１段階では、前記ＰＳＣに対する整合フィルターを利用して、スロット同期を獲得することになる。

第２段階では、第１段階で獲得したスロットタイミング情報および２次同期チャンネルコード（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ Ｃｏｄｅ、ＳＳＣ）を利用して、ロングＰＮスクランブリングコードグループ情報および１０ｍｓｅｃフレーム境界を獲得する。

第３段階は、前段階で獲得した１０ｍｓｅｃフレーム境界およびロングＰＮスクランブリングコードグループ情報を利用して、現在、基地局が使用するロングＰＮスクランブリングコードＩＤを共通パイロットチャンネルコード相関器を利用して獲得する段階である。つまり、一つのコードグループには８個のスクランブリングコードがマッピングされるので、第３段階で移動局は８個のＰＮスクランブリングコード相関器出力を比較して、現セルが使用するロングＰＮスクランブリングコードＩＤを検出することになる。

前記ＷＣＤＭＡ方式で、同期チャンネルは基本的に１次同期チャンネルと２次同期チャンネルとからなり、前記１次同期チャンネルおよび２次同期チャンネル、そして共通パイロットチャンネルおよび他のデータチャンネルは、時間領域直接シーケンス帯域拡散に基づくＣＤＭＡ方式で多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）される。

現在、３ＧＰＰでは、ＷＣＤＭＡ方式の短所を補完するための３Ｇロングタームエボルーション（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；３Ｇ-ＬＴＥ）の一環としてＯＦＤＭ基盤の無線伝送技術規格作業が進められている。前記ＷＣＤＭＡで使用される同期チャンネルおよび共通パイロットチャンネル構造、そして移動局のセルサーチ方法はＤＳ-ＣＤＭＡに適した方法であり、ＯＦＤＭ順方向リンクには適用できない。したがって、ＯＦＤＭを使用するセルラーシステムで順方向リンク同期チャンネルおよび共通パイロットチャンネル構造、そして移動局の初期セルサーチ方法およびハンドオーバーのための隣接セルサーチ方法が求められている。

本発明が達成しようとする技術的課題は、ＯＦＤＭセルラーシステムで初期セルサーチおよびハンドオーバーのための隣接セルサーチを含むセルサーチ装置および方法を提供することにある。

本発明が達成しようとする他の技術的課題は、前述したセルサーチ方法を支援するための順方向リンクフレームを伝送する装置および方法を提供することにある。

本発明が達成しようとするまた他の技術的課題は、前述したセルサーチ方法が適用されるＯＦＤＭセルラーシステムを提供することにある。

本発明が達成しようとするまた他の技術的課題は、前述したセルサーチ方法を行うプログラムを収録したコンピュータで読取ることができる記録媒体を提供することにある。

本発明が達成しようとするまた他の技術的課題は、前述したセルサーチ方法に使用される順方向リンクフレームの構造を提供することにある。

前記技術的課題を解決するために、本発明で提示する無線通信システムにおけるセルサーチ方法は、無線通信システムにおける順方向同期信号を利用したセルサーチ方法であって、（ａ）端末が受信したフレームに含まれている１次同期チャンネルシンボルを利用してシンクブロック同期および１次同期チャンネルシーケンス番号を獲得する段階、（ｂ）前記シンクブロック同期および前記端末が受信したフレームに含まれている２次同期チャンネルシンボルを利用して前記フレームの境界およびスクランブリングコードグループを検出する段階、および（ｃ）前記１次同期チャンネルシーケンス番号および前記スクランブリングコードグループを利用してスクランブリングコードを獲得する段階を含むことを特徴とする。

前記技術的課題を解決するために、本発明で提示する無線通信システムにおけるフレーム送信方法は、無線通信システムにおける、任意のセルに属する基地局が順方向同期信号を使用してフレームを送信する方法であって、（ａ）フレームのシンクブロック同期を含む１次同期チャンネルシーケンス、前記フレームの境界と前記セルのスクランブリングコードグループを含む２次同期チャンネルシーケンスおよび無線通信システム情報を含むＢＣＨ（ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）を生成する段階、および（ｂ）前記生成された同期チャンネルシーケンスおよび前記ＢＣＨのそれぞれを利用して、周波数上でコードホッピングされた１次同期チャンネルシンボルおよび２次同期チャンネルシンボルのそれぞれを含むフレームを生成し、前記生成したフレームを送信する段階を含むことを特徴とする。

前述のように、本発明は、ＯＦＤＭセルラーシステムにおいて移動局のセルサーチ時間を減らすことができ、低い複雑度で動作するセルサーチ方法を実現することができる。

また、本発明の同期信号伝送方法によって、低い複雑度で同期獲得が可能になる。

また、本発明の同期信号伝送方法によって、隣接セルの探索を効率的に行うことができてハンドオーバーが円滑に行われ、移動局のバッテリ消耗量を減らすことができる。

また、本発明の同期信号伝送方法によって、一つの同期チャンネルさえあれば、ＯＦＤＭシンボル同期、ロングスクランブリングコードグループＩＤ及び１０ｍｓｅｃフレーム境界を検出でき、また周波数オフセット推定も可能である、という長所がある。

本発明の望ましい一実施例による順方向リンクフレームの構造を示す図である。 本発明の望ましい一実施例による同期チャンネルシンボルを含むサブフレームを示す図である。 本発明の望ましい一実施例による時間領域上の１次同期チャンネルシンボル信号の概念図である。 本発明の望ましい一実施例による同期チャンネルシーケンスのシンボルマッピングされた形態を示す図である。 本発明の望ましい一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の望ましい一実施例による移動局の受信機の構成を示すブロック図である。 本発明の望ましい一実施例による図６のシンクブロック同期検出部の構成を示すブロック図である。 本発明の望ましい一実施例による図７の相関器によって、各サンプル位置に対して算出される相関値を示すグラフである。 本発明の望ましい一実施例による図６のシンクブロック同期検出部によって、獲得されたシンクブロックタイミングに基づいて図６のグループ/境界/アンテナ個数検出部に提供される入力信号の構造を示す図である。 本発明の望ましい一実施例による図７のグループ/境界/アンテナ個数検出部の構成を示すブロック図である。 本発明の望ましい一実施例による図１０のグループ/境界/アンテナ個数検出部の構成を示すブロック図である。 本発明の望ましい一実施例による移動局のセルサーチ過程を示すフローチャートである。 本発明の望ましい他の実施例による移動局のセルサーチ過程を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明による方法および装置について詳しく説明する。

ＯＦＤＭセルラーシステムのそれぞれの基地局は、一般に、ロングＰＮスクランブリングコードを利用してＯＦＤＭシンボルをスクランブリングするが、ロングＰＮスクランブリングコード以外にも他の種類のスクランブリングコードが用いられるので、以下、便宜上、スクランブリングコードと称する。

本発明の一実施例による基地局は、複数個の送信アンテナを備えた方法、タイムスイッチングダイバ−シティ（ＴＳＴＤ）、プリコーディングベクトルスイッチング（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｖｅｃｔｏｒ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）送信ダイバ−シティ、または周波数スイッチング送信ダイバ−シティ（ＦＳＴＤ）等の方法で送信ダイバ−シティを遂行でき、本明細書の図面においては便宜上、２つの送信アンテナを備えた基地局を前提として説明する。

また、本発明の一実施例による移動局は、複数個の受信アンテナを備えた方法などで受信ダイバ−シティを遂行でき、本明細書の図面においては便宜上、２つの受信アンテナを備えた移動局を前提として説明する。かかる構造の移動局の場合、受信ダイバ−シティに従う各データ経路（ｄａｔａ ｐａｔｈ）のデータを結合（ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）しなければならないが、結合方式としては、本明細書では単純合算を用いるが、これに限定されないことは当業者にとっては自明の事実である。

本発明は、ＯＦＤＭセルラーシステムで同期獲得、フレーム境界検出およびセル識別子検出（または、スクランブリングコード検出ともいう）を含むセルサーチをする方法と関連がある。

“シンクブロック検出”とは、シンクブロック境界の検出を意味する用語で本明細書で使用しており、シンクブロックを検出したという意味は、ＯＦＤＭシンボル同期、シンクブロック内の１次同期チャンネルの位置および２次同期チャンネルの位置をも検出したという意味である。

また、“フレーム境界検出”とは、フレーム境界のタイミングを検出することとして本明細書で使用され、“フレーム境界情報”とは、フレーム境界のタイミングに対する情報を包括する用語として本明細書で使用される。

“スクランブリングコード検出”とは、スクランブリングコード識別子検出およびスクランブリングコード検出を包括する用語として本明細書で使用され、“スクランブリングコード情報”とは、スクランブリングコード識別子およびスクランブリングコードを包括する用語として本明細書で使用される。

ＯＦＤＭ基盤のＬＴＥシステムにおける一つの基地局（Ｎｏｄｅ-Ｂ）は数個のセクタセルからなるが、基地局は互いに異なるランダムシーケンスで区分され、基地局内の各セクタは互いに異なる直交コードで区分される。したがって、システムそれぞれのセルは、前記ランダムシーケンスと直交コードを掛け合せて生成される合成コードシーケンスによって区分されるが、本発明では前記合成コードをセル固有の“スクランブリングコード”と称する。

“スクランブリングコードグループ”とは、システムで使用する前記スクランブリングコードのグループを意味する。例えば、システムで使用されるスクランブリングコードが５１３個である場合、これを１７１個のグループに分ければそれぞれのグループには３つのスクランブリングコードが属することになる。

本発明において“２次同期チャンネルシーケンス”とは、周波数領域で２次同期チャンネルシンボルが占有する副搬送波にマッピングされる２次同期チャンネル“チップ”の集合を意味する。

本発明において“１次同期チャンネルシーケンス”とは、周波数領域で１次同期チャンネルシンボルが占有する副搬送波にマッピングされる１次同期チャンネル“チップ”の集合を意味する。

本明細書においては、便宜上、離散フーリエ変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）および高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を包括する用語でフーリエ変換という用語を使用する。

図１は、本発明の望ましい一実施例による順方向リンクフレームの構造を示す図である。図１を参照すると、順方向リンクフレームそれぞれは１０ｍｓｅｃの持続時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）を有し、２０個のサブフレーム１１０からなっている。

図１において、横軸は時間軸であり、縦軸は周波数（ＯＦＤＭ副搬送波）軸である。

各サブフレームは長さが０．５ｍｓｅｃであり、７個のＯＦＤＭシンボル１２０を含む。図１の例では、１０個のサブフレームごとに１つの１次同期チャンネルＯＦＤＭシンボル１００-Ａおよび２次同期チャンネルＯＦＤＭシンボル１０１-Ａが存在して１つの順方向リンクフレーム（１０ｍｓｅｃ）内に２つの１次同期チャンネルシンボルおよび２つの２次同期チャンネルシンボルが存在する。

この場合、同期チャンネルシンボルの反復周期１３０はサブフレーム１０個を合わせた長さと同一になり、１つの順方向リンクフレーム内の総同期チャンネルシンボルの反復周期数は２つになる。便宜上、同期チャンネルシンボルの反復周期１３０をシンク（Ｓｙｎｃ）ブロックと称する。

つまり、図１は、１つの順方向リンクフレーム（１０ｍｓｅｃ）内のシンクブロック１３０の個数が２つであることを例示する。この場合、それぞれのシンクブロック１３０の長さは、５ｍｓｅｃになる。図１の例のように、１次同期チャンネルと２次同期チャンネルとがＴＤＭ（Time Division Multiplexing)方式で結合している場合は２次同期チャンネルをコヒーレント復調する時、１次同期チャンネルのチャンネル推定値を利用できるようにするためにすぐ隣りに接した領域に配置しなければならない。

同期チャンネルシンボル部分を除いた残りのＯＦＤＭシンボルに対しては、それぞれのセルを区分するためにセル固有のスクランブリングコードが周波数領域で掛け合わされる。

図２は、本発明の望ましい一実施例による同期チャンネルシンボルを含むサブフレームを示す図である。図１の最初のシンクブロックの０番サブフレームがその例になる。

図２に示されているサブフレームによれば、１次同期チャンネルシンボルが伝送されるＯＦＤＭシンボル区間１００-Ａにはトラフィックデータ副搬送波２３０、１次同期チャンネル副搬送波２４０およびヌル搬送波（ｎｕｌｌ ｃａｒｒｉｅｒ）２６０を含み、２次同期チャンネルシンボルが伝送されるＯＦＤＭシンボル区間１０１-Ａには、トラフィックデータ副搬送波２３０および２次同期チャンネル副搬送波２５０を含む。

他のＯＦＤＭシンボル２００には、トラフィックデータ副搬送波２３０あるいはパイロット副搬送波２７０を含む。パイロット副搬送波２７０の位置は固定することもでき、セル別に特定のパターンを有して周波数ホッピングすることができる。

前述のように、サブフレーム内の最後の二つのＯＦＤＭシンボルそれぞれが２次同期チャンネルおよび１次同期チャンネルシンボルである。また、同期チャンネルを含むサブフレームにＢＣＨ（Broadcast Channel）シンボル２８０を挿入して伝送することもできる。

ＢＣＨはシステムタイミング情報、システムが使用する帯域幅、基地局送信アンテナ個数情報など移動局に必要なシステム情報をセル内の移動局に伝達するチャンネルである。

同期チャンネル占有帯域を割り当てる方法としては、ガードバンド（ｇｕａｒｄ ｂａｎｄ）を除いた残りの帯域を同期チャンネルが占有でき、前記残りの帯域中の一部だけを同期チャンネルが占有することもできる。

後者の方法が適用可能なシステムの例としては、３Ｇ-ＬＴＥシステムのようにスケーラブル（ｓｃａｌａｂｌｅ）した帯域幅を支援しなければならないシステムが挙げられる。

つまり、１．２５ＭＨｚのみを使用する移動局、２．５ＭＨｚを使用する移動局、５Ｍ
Ｈｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚおよび２０ＭＨｚなどを使用するすべての移動局が基地局
システムの同期を獲得するためには、図２に例示のように、同期チャンネルシンボルそれ
ぞれは、総システム帯域幅２２０の一部だけを占有するものである。例えば、システム帯
域幅が１０ＭＨｚである場合、ＤＣ副搬送波を除いた真ん中の１．２５ＭＨｚのみを用い
ることが挙げられる。

一方、後述するが、移動局のセルサーチ機は、同期チャンネル占有帯域２１０だけを通過させるフィルタリングを行い、これによってセルサーチ性能を高めることができる。

図２を参照すると、１次同期チャンネルおよび２次同期チャンネルは前述のように、全体帯域２２０中、一部帯域２１０だけを占有する。１次同期チャンネルは、図２に例示のように、隣接した２つの副搬送波中で一つだけを使用し、残りの一つは使用しない方法も可能である。

また、一方法としては、ガードバンドを除いた同期チャンネル占有帯域内の全ての副搬送波を使用することができる。１次同期チャンネルシンボルの副搬送波割り当ての例えば、本発明では特定例として隣接した２つの搬送波中で１つだけを用いて、一つは用いない方法を例にして説明する。この場合、使用しない副搬送波には所定の数値が割り当てられるが、その数の例としては、‘０’が挙げられる。これをヌル（ｎｕｌｌ）シンボルという。

特に、後者の方法を使用する場合、サイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）を除いた同期チャンネルシンボルの時間領域信号（以下、“同期チャンネルシンボル信号”と定義する）は、図３のように、時間領域上で繰り返されるパターンを有する。

図３は、本発明の望ましい一実施例による時間領域上の１次同期チャンネルシンボル信号の概念図である。

図４は、本発明の望ましい一実施例による同期チャンネルシーケンスのシンボルマッピングされた形態を示す図である。

図３を参照すると、Ｎ_Tは全体ＯＦＤＭシンボル区間のサンプル個数、Ｎ_CPはサイクリックプレフィックス区間３００のサンプル個数、Ｎ_Sはサイクリックプレフィックス区間３００を除いたシンボル区間３１０のサンプル個数を示す。

図３の構造を用いる場合、後述するが、セルサーチの第１段階で差動相関器を使用することができる。

一方、２次同期チャンネルの場合、ガード帯域を除いた同期チャンネル占有帯域内でＤＣキャリヤを除いた副搬送波全てを使用することができる。例えば、３Ｇ-ＬＴＥでは同期チャンネル占有帯域を総１．２５ＭＨｚと定義し、この帯域内の総副搬送波個数は１２８個であり、この中、ガード帯域およびＤＣ副搬送波を除いた７２個の副搬送波を２次同期チャンネルに割り当てられた副搬送波で使用することができる。

一方、本発明の一実施例による順方向リンクフレームは、基地局に割り当てられた１次同期チャンネルシーケンスおよび２次同期チャンネルシーケンスを、図４のように、それぞれ１次同期チャンネルシンボルおよび２次同期チャンネルシンボルの副搬送波にマッピングするが、同期チャンネル副搬送波それぞれにマッピングされた成分を“チップ”と定義する。

１次同期チャンネルのシーケンスの長さは、一つの１次同期チャンネルシンボルに割り当てられた副搬送波個数（図４の例では３６個）と同一であり、毎１次同期チャンネルシンボル区間ごとに繰り返されることを特徴とし、２次同期チャンネルシーケンスの長さはフレーム内の複数の２次同期チャンネルシンボルに割り当てられた総周波数領域の副搬送波個数（図４の例では１４４個）と同一であることを特徴とする
結局、１次同期チャンネルシーケンスの周期はシンクブロック１３０になり、２次同期チャンネルシーケンスの周期は１フレームになることを特徴とする。

つまり、任意のセルが毎１次同期チャンネルシンボルごとに送信する１次同期チャンネルシーケンスは、下記の式１のように表現される。

前記式１で、１次同期チャンネルシーケンスの各エレメントを１次同期チャンネルシーケンスの"チップ"と定義する。前記数式で、Ｎ₁は一つの１次同期チャンネルシンボルで１次同期チャンネルシンボルに割り当てられた副搬送波個数（図４の例では３６個）である。

１次同期チャンネルの場合、毎シンボルで同一の１次同期チャンネルシーケンスが伝送される。

このようにする理由は、１次同期チャンネルシーケンスを毎１次同期チャンネルシンボルごとに同一のシーケンスを用いることによって、受信端からセルサーチの第１段階で１次同期チャンネルシーケンスの時間領域波形を利用した相関器を用いた時、一つの相関器を利用してシンクブロック境界を獲得できるようにするためである。

また、システムで使用されるすべてのセルは、１次同期チャンネルシーケンスとして一つの同一の同期チャンネルシーケンスを使うことを基本とするが、場合によっては、少数個（例えば、８個以内）を使用することもできる。

本発明では、システムで使用される１次同期チャンネルシーケンス個数が一つである場合を例に挙げて説明する。

前記１次同期チャンネルシーケンスとして相関特性が良い任意のコードシーケンスが用いられるが、一例として、ＧＣＬ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｃｈｉｒｐ Ｌｉｋｅ）シーケンスを使用することができる。

一方、２次同期チャンネルシーケンスは、スクランブリングコードグループと一対一で対応する。

２次同期チャンネルシーケンスは、スクランブリングコードグループと一対一で対応すると共に移動局にフレーム境界に対する情報も提供する。つまり、１次同期チャンネルを利用してシンクブロック境界１４１を獲得した移動局は、２次同期チャンネルを利用してセル識別子を検出すると共にフレーム境界１４０を同時に検出することになる。このようにするために、２次同期チャンネルシーケンスの長さは、フレーム内の２次同期チャンネルに割り当てられた総副搬送波個数（図４の場合、１４４個）と同一にする。

結局、２次同期チャンネルシーケンスは、下記の式２のように表現される。

前記式１で、Ｐはフレーム内の２次同期チャンネルシンボル個数（図１および図４の例では２つ）であり、Ｎ₂は２次同期チャンネルシンボル１０１-Ａ、１０１-ＢでＤＣ副搬送波およびガードバンドのための副搬送波を除いて２次同期チャンネルに割り当てられた副搬送波個数であって、図４の例では７２個である。結局、２次同期チャンネルシーケンスの長さは、Ｐ×Ｎ₂になる。

前記２次同期チャンネルシーケンスは、１セルの基地局装置が伝送する信号に対しては毎フレームごとに同一のシーケンスが伝送されることを特徴とし、セル別に互いに異なる同期チャンネルシーケンスが使用されることを特徴とする。

つまり、本発明のセルにはセル固有のセル識別子グループにマッピングされる２次同期チャンネルシーケンスが割り当てられ、同期チャンネル占有帯域に属するそれぞれの副搬送波には前記割り当てられた同期チャンネルシーケンスそれぞれのチップが載せられることになる。

前記２次同期チャンネルシーケンスの部分シーケンスを形成する方法は多様であるが、一例として、長さがＮ₂であるシーケンスをシンクスロット番号に該当する変調シンボル値を掛け合わせて形成することができる。

ここで、ａは第１シンクブロックに該当する変調シンボル値（例えば、１または１+ｊ）であり、ｂは第２シンクブロックに該当する変調シンボル値（例えば、-１または-１-ｊ）に該当する。

この場合、移動局受信端では、１次同期チャンネルを利用したチャンネル推定値を通して２次同期チャンネルをコヒーレント検出をすることによって、前記ａあるいはｂ値だけがわかればフレーム境界を獲得できる。

シーケンス長が、前記のように、２次同期チャンネルシンボルに割り当てられた副搬送波個数Ｎ₂である短いシーケンスを毎２次同期チャンネルシンボル領域で前記のようにシンクブロック番号に対応する変調シンボル値でマッピングして、全長が２×Ｎ₂になる２次同期チャンネルシーケンスを形成して使用する方法も本発明の範疇に属するものである。

この場合、システムで使用されるスクランブリングコードグループ個数Ｎ_Gが１７１個である場合、セルサーチの第２段階でシーケンス長が２次同期チャンネルシンボル１０１-Ａまたは１０１-Ｂに割り当てられた副搬送波個数Ｎ₂である１７１個の２次同期チャンネルシーケンス相関だけを行えば良い。便宜上、この方法を２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法１という。

前記２次同期チャンネルシーケンスの部分シーケンスを形成する第２の方法は、シーケンス長が、前記のように２次同期チャンネルシンボルに割り当てられた副搬送波個数Ｎ₂である短いシーケンス個数をシステムで使用されるＮ_G×２個くらい形成して、前のＮ_G個シーケンスは第１の２次同期チャンネルシンボル１０１-Ａに、後部分のＮ_G個シーケンスは第２の２次同期チャンネルシンボル１０１-Ａにマッピングする方法である。

この場合、前記方法１に比べて、セルサーチの第２段階で相関器個数が２倍になる。便宜上、この方法を２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法２という。

一方、セルサーチ後、移動局はシステム情報を獲得するためにＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）を復調しなければならないが、フレームエラー率を低くするためにＢＣＨに送信ダイバ−シティが適用された場合、適用されたダイバ−シティアンテナ個数を知らなければならない。この場合、前記２次同期チャンネルにフレーム境界情報およびＢＣＨに適用されたアンテナ個数に対する情報を同時に挿入できるが、その方法は多様である。

前記２次同期チャンネルにフレーム境界情報およびＢＣＨに適用されたアンテナ個数に対する情報を同時に挿入する第１の方法は、前記２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法２で２次同期チャンネルシーケンスにＢＣＨに適用されたアンテナ個数に対する情報を変調して送る方法である。つまり、フレーム境界は二つの同期チャンネルシンボル位置で互いに異なるシーケンスを使用して区分するが、アンテナ情報を含む変調シンボルを掛け合せる方法である。

ＣはＢＣＨに使用された送信アンテナ個数に対する情報を含む変調シンボルであって、一例としてＱＰＳＫ変調を挙げられる。例えば、Ｃの位相が１+ｊの場合ＢＣＨに適用されたアンテナが一つであり、-１-ｊの場合はアンテナが２つであり、そして１-ｊの場合はアンテナが４つである場合である。

移動局は、セルサーチの第２段階でスクランブリングコードグループ、フレーム境界を獲得すると同時に前記ＢＣＨアンテナ情報を含む変調シンボルＣを復調することによって、ＢＣＨに使用された送信ダイバ−シティアンテナ個数がわかる。便宜上、この方法を２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法３という。

前記変調シンボルｄ、ｅ、ｆおよびｇはＱＰＳＫ変調を使用でき、一例として、位相がそれぞれ１+ｊ、１-ｊ、-１-ｊおよび-１+ｊになることが挙げられる。移動局は、１次同期チャンネルを利用した２次同期チャンネルのコヒーレント復調を通してスクランブリングコードグループ情報、つまり、ｋ値、フレーム境界およびＢＣＨに適用されたアンテナ個数全てを検出することができる。便宜上、この方法を２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法４という。

つまり、ＢＣＨ送信ダイバ−シティに適用されたアンテナが一つおよび２つである場合と４つである場合の区分は互いに異なるシーケンスにし、アンテナが一つである場合と２つである場合の区分は別にしない方法である。

この場合、移動局は、まず、スクランブリングコードグループとフレーム境界、そしてアンテナが一つあるいは２つまたは４つであるかをまず検出した後、アンテナが一つまたは２つである場合、ブラインド検出（ｂｌｉｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）を行う方法である。

つまり、移動局は、総Ｎ_G×２個のシーケンスの相関を行った後、検出されたシーケンスが後部分のＮ_G個のシーケンスに該当する場合、ＢＣＨに適用されたアンテナ個数が４つであることがわかり、この場合、アンテナ４つに該当する送信ダイバ−シティ復調方法を利用してＢＣＨを復調し、総Ｎ_G×２個のシーケンスの相関を行った後、検出されたシーケンスが前部分のＮ_G個のシーケンスに該当する場合、ＢＣＨに適用されたアンテナ個数が一つまたは２つであることがわかり、この場合、ＢＣＨに適用されたアンテナ個数が一つまたは２つである場合、いずれもを仮定してＢＣＨを二度復調するブラインド検出を行う。

前記変調シンボルｄおよびｅはフレーム境界に対する情報を提供し、ＢＰＳＫ変調を使用でき、一例として、位相がそれぞれ、１と-１、または１+ｊ、-１-ｊになることが挙げられる。移動局は、１次同期チャンネルを利用した２次同期チャンネルのコヒーレント復調を通して前記ｄおよびｅ値を検出することができる。便宜上、この方法を２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法５という。

つまり、ＢＣＨ送信ダイバ−シティに適用されたアンテナが一つおよび２つである場合と４つである場合の区分は２次同期チャンネルシンボル変調にし、アンテナが一つである場合と２つである場合の区分は別にしない方法である。また、フレーム境界情報も２次同期チャンネルシンボル変調を通して行われる。

この場合、移動局はまず、スクランブリングコードグループとフレーム境界、そしてアンテナが一つあるいは２つまたは４つであるかをまず検出した後、アンテナが一つまたは２つである場合ブラインド検出を行う方法である。この場合、前記第３方法と違って２次同期チャンネル相関器個数がＮ_G個さえあれば良い。

前記変調シンボルｄ、ｅ、ｆおよびｇはフレーム境界および前記アンテナに対する情報を提供し、ＱＰＳＫ変調を使用でき、一例として、位相がそれぞれ、１+ｊ、１-ｊ、-１-ｊおよび-１+ｊになることが挙げられる。移動局は、１次同期チャンネルを利用した２次同期チャンネルのコヒーレント復調を通して前記ｄ、ｅ、ｆおよびｇ値を検出することができる。

便宜上、この方法を２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法６という。

一方、前記２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法１ないし６において、前記２次同期チャンネルシーケンスの変調シンボルは、現セルが使用するパイロットシンボル２７０に周波数ホッピングの要否を含むことができる。

パイロットシンボルは、図２のように、常に同一の副搬送波に位置して伝送でき、隣接したセルと重ならないようにセル別に互いに異なるホッピングパターンを有して周波数ホッピングをすることもできる。パイロットホッピングをする場合、隣接したセルと干渉がランダムになり、データ復調の際、チャンネル推定性能が良くなる。

一方、移動局が、セルサーチの第３段階でパイロット相関遂行の際、パイロットシンボル２７０がホッピングをするかどうかがわかればより好ましい。万一、移動局がパイロットシンボルがホッピングするかどうかがわからない場合、セルサーチの第３段階でブラインド検出をしなければならないし、この場合、相関を２倍もっとしなければならない。

したがって、２次同期チャンネルにパイロットホッピングの要否の情報を載せて、セルサーチの第２段階で前記のようにパイロットホッピングの要否がわかる場合、セルサーチの第３段階でブラインド検出をする必要がなくなる。前記パイロットホッピングがセル別に適用される場合、パイロットホッピングパターンはセルグループ情報と一対一で対応できる。

したがって、移動局は、セルサーチの第２段階でパイロットホッピングの適用の要否およびパイロットホッピングが適用された場合パターンがわかるので、セルサーチの第３段階でこれをパイロット相関の際利用することになる。

万一、２次同期チャンネルに載せられる情報ビット数が２次同期チャンネル変調シンボルに載せられる情報より多い場合、情報ビットのうち、一部は２次同期チャンネル変調シンボルに割り当てて、残りは２次同期チャンネルシーケンス番号に割り当てる。

例えば、２次同期チャンネルがフレーム境界情報１ビット、ＢＣＨアンテナ個数情報１ビット、パイロットチャンネルホッピング情報１ビットの総３ビットを含まなければならないし、ＱＰＳＫに変調する場合、３ビット中、２ビットはＱＰＳＫに変調して伝送され、残りの１ビットは２次同期チャンネルシーケンス番号を利用して伝送する。この場合、２次同期チャンネルシーケンスはシステムで使用するセルグループ個数の２倍になる。

この場合、移動局は、前記３ビット中でどんなものが２次同期チャンネル変調シンボルとシーケンスに割り当てられるか予め知っていなければならない。この場合、セルサーチの第２段階で、前の２ビットはＱＰＳＫ復調で検出し、残りの１ビットはセルグループ個数の２倍の相関器を利用して検出する。

図１および図４で特徴づけられる本発明の順方向リンクフレーム構造に対して本発明のセルサーチ機は、１段階で差動相関器（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｃｏｒｒｅｌａｔｏｒ）あるいは１次同期チャンネルシーケンスの時間領域波形を利用した相関器を利用してシンクブロック境界（１４１-Ａおよび１４１-Ｂのうち、任意の一つ）を獲得し、セルサーチの第２段階で２次同期チャンネルシーケンス相関器を利用して同期チャンネルシーケンス番号、つまり、スクランブリングコードグループを獲得すると同時に１０ｍｓｅｃフレーム境界１４０-Ａ、１４０-Ｂも同時に獲得することになる。

また、２次同期チャンネルに、ＢＣＨに適用された送信ダイバ−シティアンテナ情報が含まれた場合、セルサーチの第２段階で前記アンテナ情報も同時に獲得することになる。また、２次同期チャンネルにパイロットチャンネルのホッピングの要否情報が含まれている場合、パイロットホッピング情報も獲得できる。

２次同期チャンネル相関を遂行する時、性能を高めるために１次同期チャンネルを利用したチャンネル推定値を用いたコヒーレント相関を行うことができる。詳しい内容については、後述する。

システムで使用される前記２次同期チャンネルシーケンス個数は、システムで使用されるセル識別子個数と同一であるか少ない。もし、システムで使用される２次同期チャンネルシーケンス個数がシステムで使用されるスクランブリングコード個数と同一である場合、前記２次同期チャンネルシーケンス番号は、前記スクランブリングコード番号（あるいはセル識別子）と一対一で対応する。

万一、前記２次同期チャンネルシーケンス個数がスクランブリングコード個数より少ない場合、前記２次同期チャンネルシーケンス番号はスクランブリングコードグループ番号に対応する。この場合、セルサーチの第３段階がさらに必要になる。つまり、セルサーチの第２段階ではフレーム境界、スクランブリングコードグループ情報およびパイロットホッピング情報まで獲得し、第３段階でグループ内の可能なスクランブリングコード番号のうちの一つを探さなければならない。

前記第３段階は、順方向リンクの共通パイロット信号に対して周波数領域の並列相関器を利用して行われる。前記第３段階のパイロット相関は、２段階で獲得したパイロットホッピング情報を利用して行われる。

図５は、本発明の望ましい一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。図５を参照すると、同期チャンネル生成部５００、トラフィックチャンネルおよびパイロット生成部５１２、ダイバ−シティ制御部５１３、ＯＦＤＭシンボルマッピング部５１４-Ａ、５１４-Ｂ、スクランブリング部５１５-Ａ、５１５-Ｂ、逆フーリエ変換部５１６-Ａ、５１６-Ｂ、ＣＰ挿入部５１７-Ａ、５１７-Ｂ、ＩＦ/ＲＦ部５１８-Ａ、５１８-Ｂおよび送信アンテナ５１９-Ａ、５１９-Ｂを含んで構成される。

トラフィックチャンネルおよびパイロットチャンネル生成部５１２は、トラフィックデータ副搬送波２３０、ＢＣＨ２８０あるいは図２のパイロット副搬送波２７０のようなパイロットデータ２７０を生成する。同期チャンネル生成部５００は、図２および図４に示された、前記式１によって定義される１次同期チャンネル副搬送波２４０のような１次同期チャンネルシーケンスおよび前記式２によって定義される２次同期チャンネル副搬送波２５０のような２次同期チャンネルシーケンスを生成する。

ＯＦＤＭシンボルマッピング部５１４-Ａ、５１４-Ｂは、各チャンネルのデータ値を図２の例のように、周波数/時間領域上の各位置にマッピングする役割をする。

スクランブリング部５１５-Ａ、５１５-Ｂは、ＯＦＤＭシンボルマッピング部５１４-Ａ、５１４-Ｂの出力、つまり、マッピング結果中で同期チャンネルシンボル以外のＯＦＤＭシンボルに対して周波数領域上で基地局別に固有のスクランブリングコードを掛け合せる。

逆フーリエ変換部５１６-Ａ、５１６-Ｂは、スクランブリング部５１５-Ａ、５１５-Ｂの出力を逆フーリエ変換して時間領域信号を生成する。

ＣＰ挿入部５１７-Ａ、５１７-Ｂは、チャンネルの多重経路遅延にもＯＦＤＭ信号の復調を可能にするためのサイクリックプレフィックスを前記逆フーリエ変換部５１６-Ａ、５１６-Ｂの出力に挿入する。

ＩＦ/ＲＦ部５１８-Ａ、５１８-Ｂは、基底帯域信号であるＣＰ挿入部５１７-Ａ、５１７-Ｂの出力信号をバンドパス信号に上向き変換（Ｕｐ-Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ）し、上向き変換された信号を増幅する。

送信アンテナ５１９-Ａ、５１９-Ｂは、前記増幅された信号を送信する。

図５の例では、送信アンテナ５１９-Ａ、５１９-Ｂが２つであることがわかる。つまり、本発明の一実施例による基地局が送信アンテナ５１９-Ｂなしに送信アンテナ５１９-Ａを１つだけ備えていれば、ＯＦＤＭシンボルマッピング部５１４-Ｂ、スクランブリング部５１５-Ｂ、逆フーリエ変換部５１６-Ｂ、ＣＰ挿入部５１７-Ｂ、ＩＦ/ＲＦ部５１８-Ｂおよびダイバ−シティ制御部５１３を省略することができる。

図５では、基地局システムの送信端に２つの送信アンテナを利用して、送信ダイバ−シティに同期チャンネルシンボルを伝送する場合である。

以下、図５に示されているダイバ−シティ制御部５１３を通した送信ダイバ−シティについて説明する。空間ダイバ−シティを得るために、隣接したシンクブロックに属する同期チャンネルシンボルをそれぞれ互いに異なるアンテナに伝送する。

例えば、第１シンクブロックにある二つの１次同期チャンネルシンボルおよび２次同期チャンネルシンボルは第１送信アンテナ５１９-Ａに、第２シンクブロックにある１次同期チャンネルシンボルおよび２次同期チャンネルシンボルは第２送信アンテナ５１９-Ｂに伝送する。

前述したダイバ−シティを遂行するためのスイッチングをダイバ−シティ制御部５１３が行う。つまり、同期チャンネルに時間スイッチング送信ダイバ−シティ（Ｔｉｍｅ Ｓｗｉｃｈｉｎｇ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ:ＴＳＴＤ）を適用する方法であって、同期チャンネル生成部５００の出力をダイバ−シティ制御部５１３がスイッチングしてＯＦＤＭシンボルマッピング部５１４-ＡまたはＯＦＤＭシンボルマッピング部５１４-Ｂに提供する。

一方、前述した空間ダイバ−シティまたはＴＳＴＤダイバ−シティ以外にも、プリコーディングベクトルスイッチング送信ダイバ−シティとして適用することができる。

プリコーディングベクトルスイッチングは二つの送信アンテナに対するプリコーディングベクトル、例えば、下記の式３でのように、プリコーディングベクトルを設定した後第１シンクブロックにある１次同期チャンネルシンボルおよび２次同期チャンネルシンボルは第１プリコーディングベクトルを利用して送信し、第２シンクブロックにある１次同期チャンネルシンボルおよび２次同期チャンネルシンボルは第２プリコーディングベクトルに送信する方法である。

前記式３で、プリコーディングベクトルの第１エレメントは第１アンテナに対する加重値であり、第２エレメントは第２アンテナに対する加重値である。

前記ダイバ−シティ制御部５１３は、前記プリコーディングベクトルスイッチングダイバ−シティが適用される場合、ダイバ−シティ制御部５１３がプリコーディングベクトルスイッチングしてＯＦＤＭシンボルマッピング部５１４-ＡまたはＯＦＤＭシンボルマッピング部５１４-Ｂに提供する。

前記プリコーディングベクトルスイッチングはフレーム単位で行われる。つまり、１フレーム内では同一のプリコーディングベクトルが掛け合わされ、隣接したフレームでは他のプリコーディングベクトルを掛け合せる方法も本発明の範疇に属するものである。

前記式３は、送信アンテナが２つであり、プリコーディングベクトルが２つである場合の例だけを説明したものであるが、送信アンテナが２つであり、プリコーディングベクトルが２つ以上である場合、そして送信アンテナが４つであり、プリコーディングベクトルが２つ以上である場合にも変形して使用することができる。

前記ＴＳＴＤおよびプリコーディングベクトルスイッチング以外にも、ＦＳＴＤ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）を適用することができる。この場合、１次同期チャンネルシンボルに割り当てられた副搬送波中、偶数番目副搬送波にマッピングされるシーケンスエレメントは、第１アンテナに奇数番目副搬送波にマッピングされるシーケンスエレメントは第２アンテナに伝送し、同様に、２次同期チャンネルシンボルに割り当てられた副搬送波中、偶数番目副搬送波にマッピングされるシーケンスエレメントは第１アンテナに奇数番目副搬送波にマッピングされるシーケンスエレメントは第２アンテナに伝送する方法である。この場合でも、前記ダイバ−シティ制御部がその役割をする。

万一、ＢＣＨおよび同期チャンネルは、常に同一のサブフレーム内に存在し、また、同一のサブフレーム内に存在するＢＣＨと同期チャンネルに同一のダイバ−シティを適用する場合、例えば、図１でサブフレーム０（シンクブロック０）にあるＢＣＨおよび同期チャンネルには前記式３の第１プリコーディングベクトルを同時に適用し、サブフレーム１０（シンクブロック１）にあるＢＣＨおよび同期チャンネルには第２プリコーディングベクトルを同時に適用した場合、２次同期チャンネルを利用してチャンネルを推定した後、これをＢＣＨのコヒーレント復調に使用することができる。

この場合、移動局は、ＢＣＨに適用された送信ダイバ−シティアンテナ個数がわからなくてもＢＣＨをコヒーレントに復調することができる。この場合には、２次同期チャンネルは、前記ＢＣＨに適用されたアンテナ個数情報を含まなくても良い。

図６は、本発明の一実施例による移動局の受信機の構成を示すブロック図である。移動局は、少なくとも一つの受信アンテナを有し、図６は、受信アンテナが２つである場合に対する例示図である。

図６を参照すると、本発明の一実施例による移動局の受信機は受信アンテナ６００-Ａ、６００-Ｂ、下向き変換部（ｄｏｗｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）６１０-Ａ、６１０-Ｂ、セルサーチ部６２０、データチャンネル復調部（ｄａｔａ ｃｈａｎｎｅｌ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ）６３０、制御部６４０およびクロック発生部（ｃｌｏｃｋ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）６５０を含んで構成される。

それぞれの基地局で送信されるＲＦ信号形態のフレームは受信アンテナ６００-Ａ、６００-Ｂを通して受信された後、下向き変換部６１０-Ａ、６１０-Ｂを通して基底帯域信号Ｓ１、Ｓ２に変換される。

セルサーチ部６２０は、前記下向き変換された信号Ｓ１、Ｓ２に含まれている同期チャンネルシンボルを利用してターゲットセルに対する探索を行う。セルサーチ結果の例としては、ターゲットセルの同期チャンネルシンボルタイミング、フレーム境界およびセル識別子を検出することが挙げられ、ターゲットセルサーチの例としては、移動局が最初に初期セルを探索する場合やハンドオーバーのために隣接セルを探索することが挙げられる。

制御部６４０は、セルサーチ部６２０およびデータチャンネル復調部６３０を制御する。

つまり、制御部６４０は、セルサーチ機６２０を制御して獲得されたセルサーチ結果に基づいて、データチャンネル復調器６３０のタイミングおよび逆スクランブリングなどを制御する。

データチャンネル復調部６３０は、制御部６４０の制御によって下向き変換された信号に含まれている図２の符号２３０のようなトラフィックチャンネルデータを復調する。一方、クロック発生器６５０によって生成されたクロックに同期化されて移動局のすべてのハードウェアは作動する。

図６を参照すると、セルサーチ機６２０は、同期チャンネル帯域フィルター６２１-Ａ、６２１-Ｂ、シンクブロック同期検出部６２２およびグループ/境界/アンテナ個数検出部６２３及びＢＣＨ復調部６２５に分けられる。

同期チャンネル帯域フィルター６２１-Ａ、６２１-Ｂは、前記下向き変換された信号Ｓ１、Ｓ２に対して、図２で説明したように、全体ＯＦＤＭ信号帯域２２０中、同期チャンネル占有帯域２１０だけを通過させるバンドパスフィルタリング（ｂａｎｄ ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を行う。

シンクブロック同期検出部６２２は、前記フィルタリングされた信号Ｓ３、Ｓ４に含まれている１次同期チャンネルシンボルを利用してシンクブロックタイミングＳ５を獲得する。

グループ/境界/アンテナ個数検出部６２３は、前記獲得されたシンクブロックタイミング情報Ｓ５を利用して、受信信号からスクランブリングコードグループＳ６および１０ｍｓｅｃフレームタイミング情報Ｓ７、そして、必要の場合、ＢＣＨに適用されたダイバ−シティ送信アンテナ個数Ｓ８を検出する。

一方、グループ/境界/アンテナ個数検出部６２３は、セル識別子およびフレームタイミングの検出前に周波数オフセット推定および補償（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）を行って検出性能を高めることができる。

また、パイロットホッピング情報が２次同期チャンネルに挿入された場合、前記グループ/境界/アンテナ個数検出部６２３はパイロットホッピング情報も検出する。

コード検出部６２４は、前記グループ/境界/アンテナ個数検出部６２３で獲得したスクランブリングコードグループＳ６、フレーム境界Ｓ７および送信アンテナ個数Ｓ８を利用して、受信信号に対してスクランブリングコードグループＳ６に属するスクランブリングコードを利用して図２のパイロット副搬送波２７０のようなパイロットデータの相関を行って最大値を取り、これによって、スクランブリングコード番号（つまり、セル識別子）を検出する。

万一、前段階で２次同期チャンネル復調時にパイロットにホッピングが使用された場合、第２段階で検出したセルグループ識別子に一対一で対応するパイロットホッピングパターンを利用して相関を行う。つまり、この場合、相関に使用されるパイロット副搬送波の位置は、前記ホッピングパターンによって位置づけられる。

ＢＣＨ復調部６２５は、前記フレーム境界Ｓ７、送信アンテナ個数Ｓ８およびパイロットスクランブリングコード情報Ｓ９を利用してＢＣＨの復調を行い、システム情報を獲得して制御部６４０に提供する。この時、ＢＣＨのコヒーレント復調のためのチャンネル推定は、獲得されたアンテナ個数に応じたパイロットシンボル２７０を利用して行う。

一方、ＢＣＨおよび同期チャンネルに同一のダイバ−シティが適用された場合、２次同期チャンネルを利用してＢＣＨのコヒーレント復調が可能であるので、コード検出部を省略してＢＣＨを直接復調することもできる。ＢＣＨの情報にはセル識別子情報（つまり、セルが使用するスクランブリングコード情報）があるので、コード検出部６２４を省略することができる。

図７は、本発明の望ましい一実施例による図６のシンクブロック同期検出部の構成を示すブロック図である。図７を参照すると、シンクブロック同期検出部６２２は、相関器（７０１-Ａ、７０１-Ｂ）、信号結合部７０２、累積部７０３およびタイミング検出部７１０を含んで構成される。

図７の例では図２のように、同期チャンネルシンボルが同期チャンネル占有帯域に属する搬送波中で偶数番目または奇数番目搬送波を使用することを前提とした場合、時間領域で図３の反復パターンを利用する差動相関器で構成でき、式１で表現される１次同期チャンネルシーケンスの時間領域波形を移動局受信機が予め貯蔵して時間領域で相関を遂行する整合フィルター（ｍａｔｃｈｅｄ ｆｉｌｔｅｒ）形態で具現できる。

前記相関器７０１-Ａ、７０１-Ｂの出力は、信号結合器７０２を経て累積部７０３で累積する。

前記相関器７０１-Ａ、７０１-Ｂの出力は、図１のフレーム構造の例を参照すると、シンクブロック長当り、それぞれ９６００個が発生し、タイミング決定部７１０はこれら相関値中、ピーク値（ｐｅａｋ ｖａｌｕｅ）を発生するサンプルの位置を検出し、前記検出されたサンプル位置を１次同期チャンネルシンボルタイミングで決定する。

ただし、本発明の一実施例によるシンクブロック同期検出部６２２は、シンボル同期検出性能を高めるために、図７のように、累積部７０３をさらに含むことができる。

累積部７０３は、９６００個の各サンプル位置に対するそれぞれの相関値を前記各サンプル位置から毎シンクブロック長さぐらい離れたサンプルに対するそれぞれの相関値を加える役割をする。

シンクブロック同期検出部６２２が累積部７０３を含む場合、タイミング決定部７１０は累積部７０３に貯蔵された９６００個の値中、最大値を検出し、前記検出された最大値のサンプル位置を検出されたタイミング情報Ｓ５として出力する。

図８は、本発明の望ましい一実施例による図７の相関器によって、各サンプル位置に対して算出される相関値を示すグラフである。

基地局送信端と移動局受信端との間のチャンネルがフェ−ジングおよびノイズのない理想チャンネル環境を前提とした場合を示す。

横軸は時間軸またはサンプルインデックスを示し、縦軸は横軸の各位置での相関値を示す。

符号８００は、相関器が相関を遂行する最初のサンプル位置を示す。

相関器７０１-Ａ、７０１-Ｂは、前記最初のサンプル位置から相関値を求めて最終９６００個の相関値を算出して累積部７０３に提供し、再び相関器７０１-Ａ、７０１-Ｂは、以前に最後に相関を算出したサンプルの次の位置から再び９６００個の相関値を算出して累積部７０３に提供する過程を繰り返す。

それぞれのＭ個のサンプル中には同期チャンネルシンボルの反復パターンの結果として図８のように、ピークが発生する地点が存在することになる。

図９は、本発明の望ましい一実施例による図６のシンクブロック同期検出部によって獲得されたシンクブロックタイミングに基づいて、図６のグループ/境界/アンテナ個数検出部に提供される入力信号の構造を示す図である。

シンクブロック同期検出部６２２によって獲得された同期チャンネルシンボルタイミング９００に基づいて、１次同期チャンネルシンボルに対応する領域のＣＰおよび２次同期チャンネルシンボルに対応する領域のＣＰが除去され、毎シンクブロックごとに推定された１次同期チャンネル位置および２次同期チャンネルに相当するサンプル値がグループ/境界/アンテナ個数検出部６２３に入力される。

一方、図９を参照すると、符号９１０-Ａおよび９１０-Ｂは獲得された同期チャンネルシンボルタイミング９００から得られる１次同期チャンネルシンボルの位置を示し、符号９２０-Ａおよび９２０-Ｂは獲得された同期チャンネルシンボルタイミング９００から得られる２次同期チャンネルシンボルの位置を示す。

１次同期チャンネルのサンプル値は、２次同期チャンネルのコヒーレント相関のために使用される。これについては後述する。

図１０は、本発明の望ましい一実施例による図７のグループ/境界/アンテナ個数検出部６２３の構成を示すブロック図である。図１０を参照すると、周波数オフセット補正部１０００およびフレーム境界/グループ/アンテナ個数検出部１０１０を含んで構成される。

周波数オフセット補正部１０００は、シンクブロック同期検出部６２２の出力Ｓ５に基づいて同期チャンネルシンボルタイミング９００を設定し、前記同期チャンネルシンボルタイミング９００を基準に、それぞれのシンクブロック長の区間にわたって、各同期チャンネル帯域フィルター６２１-Ａ、６２１-Ｂから提供される２×Ｎ_S個の１次同期チャンネル推定位置の受信信号サンプル９１０-Ａおよび９１０-Ｂを貯蔵した後、これを利用してまず、周波数オフセットを推定し、前記推定された周波数オフセットに基づいて前記４×Ｎ_S個の受信信号サンプル９１０-Ａ、９２０-Ａ、９１０-Ｂおよび９２０-Ｂに対して周波数オフセットを補正した後、前記補正された４×Ｎ_S個の受信信号サンプルを境界/グループ/アンテナ個数検出部１０１０に提供する。

境界/グループ/アンテナ個数検出部１０１０は、前記周波数オフセット補正されたサンプルＳ１０およびＳ１１を利用して、スクランブリングコードグループ識別子、１０ｍｓｅｃフレームタイミングおよびＢＣＨアンテナ個数またはパイロットホッピング情報を検出した後、これを制御ブロックに提供する。

前記境界/グループ/アンテナ個数検出部１０１０は、前記同期チャンネルシンボル位置９１０-Ａ、９２０-Ａ、９１０-Ｂおよび９２０-ＢごとにＮ_S個の受信サンプル値をフーリエ変換して周波数領域の信号に変えた後、すべての可能な２次同期チャンネルシーケンスに対して全て相関を取り、２次同期チャンネルに含まれている変調シンボルを復調してターゲットセルのスクランブリングコードグループだけでなく、フレームタイミング、そして必要な場合、ＢＣＨアンテナ個数情報を同時に獲得する。

この時、１次同期チャンネル成分９１０-Ａおよび９１０-Ｂは、２次同期チャンネルシーケンスのコヒーレント相関のためのチャンネル推定で使用される。また、２次同期チャンネルにパイロットホッピングの要否の情報が載せられた場合、前記境界/グループ/アンテナ個数検出部１０１０はパイロットホッピングの要否も検出する。

図１１は、本発明の望ましい一実施例による図１０の境界/グループ/アンテナ個数検出部１０１０の構成を示すブロック図である。図１１を参照すると、境界/グループ/アンテナ個数検出部１０１０は、コード相関度算出部１１００-Ａ、１１００-Ｂ、結合部（ｃｏｍｂｉｎｅｒ）１１１０、コードグループ検出部１１２０、フレーム境界検出部１１３０およびＢＣＨアンテナ個数検出部１１４０を含んで構成される。

２次同期チャンネルがパイロットの周波数ホッピングの要否を示す情報を含む場合、パイロットの周波数ホッピングの要否を検出するパイロットホッピング検出部１１５０をさらに含むことができる。

コード相関度算出部１１００-Ａおよび１１００-Ｂは、周波数オフセット補正部１０００から周波数オフセット補正された同期チャンネルシンボルＳ１０およびＳ１１、それぞれに対してフーリエ変換して周波数領域の信号に変えた後、すべての可能な２次同期チャンネルシーケンス（システムで使用される２次同期チャンネルシーケンス個数Ｎ_Gまたは２Ｎ_G）に対して全て相関度を算出する。

この時、１次同期チャンネル成分９１０-Ａおよび９１０-Ｂは、２次同期チャンネルシーケンスのコヒーレント相関のためのチャンネル推定で使用される。

結合部１１１０は、コード相関度算出部１１００-Ａおよび１１００-Ｂの出力を結合して、コードグループ検出部１１２０、フレーム境界検出部１１３０およびＢＣＨアンテナ個数検出部１１４０に提供する。

コードグループ検出部１１２０は、前記コード相関度出力で大きさが最大値を有する２次同期チャンネルシーケンスに対応するコードグループを検出する。

フレーム境界検出部１１３０は、前記コード相関度出力で大きさが最大値を有する相関度に相当する値を利用して、フレーム境界を検出する。

より具体的に説明すれば、本発明の２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法１が送信端で使用された場合、第１シンクブロックに２次同期チャンネル変調シンボルとして１を使用し、第２シンクブロックにある２次同期チャンネル変調シンボルとして-１を使用すると仮定するとき、前記最大値相関値が正数であれば現在検出した同期チャンネル位置が第１シンクブロックに属することと見なし、この値が負数であれば第２シンクブロックに属することと見なして、フレーム境界を獲得することができる。

本発明の２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法２が送信端で使用された場合、フレーム境界検出部１１３０は、前記コード相関度出力中、最大値に相当する２次同期チャンネルシーケンスの番号が総２Ｎ_G個のうち、前のＮ_G個中の一つに相当すれば獲得した同期チャンネルシンボルが第１シンクブロックに位置することと見なし、後のＮ_G個中の一つに相当すれば獲得した同期チャンネルシンボルが第２シンクブロックに位置することと見なして、フレーム境界を獲得することである。

本発明の２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法３、４、５および６である場合でも、前記の２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法１または２の場合と同様の方法でフレーム境界を獲得する。

ＢＣＨアンテナ個数検出部１１４０は、前記コード相関度出力で大きさが最大値を有する相関度に相当する値を利用してＢＣＨアンテナ個数を検出する。より具体的に説明すれば、前記最大値を有する相関度の位相が１+ｊに最も近い場合、ＢＣＨに適用されたアンテナが一つであり、-１-ｊに最も近い場合はアンテナが２つであり、そして１-ｊに最も近い場合には４つであると判断する。

本発明の２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法４、５および６である場合でも同様の方法を用いてＢＣＨアンテナ個数情報を獲得する。前記２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法１および２次同期チャンネルシーケンス割り当て方法２の場合には、ＢＣＨアンテナ個数検出部は動作しなくても良い。

パイロットホッピング検出部１１５０は、２次同期チャンネルがパイロットの周波数ホッピングの要否を示す情報を含む場合、パイロットの周波数ホッピングの要否を検出する。

前記コード相関度算出部１１００-Ａおよび１１００-Ｂは、図１１を参照すると、フーリエ変換部１１０１-Ａ、１１０１-Ｂ、デマッパ部（Ｄemapper）１１０２-Ａ、１１０２-Ｂ、チャンネル推定部１１０３-Ａ、１１０３-Ｂおよびコード相関部１１０４-Ａ、１１０４-Ｂを含んで構成される。

フーリエ変換部１１０１-Ａおよび１１０１-Ｂは、それぞれの同期チャンネルシンボル領域に対応する時間領域サンプル９１０-Ａ、９２０-Ａ、９１０-Ｂおよび９２０-Ｂに対して、フーリエ変換をしてそれぞれのシンボルに対してＮ_S個の周波数領域変換された値を獲得し、デマッパ部１１０２-Ａおよび１１０２-Ｂは、前記獲得した総周波数変換された値中で１次同期チャンネルシーケンスの副搬送波に対応するＮ₁個の値（図４参照）および２次同期チャンネルシーケンスの副搬送波にＮ₂個（図４参照）の値を獲得する。

チャンネル推定部１１０３-Ａおよび１１０３-Ｂは、前記デマッパ部１１０２-Ａおよび１１０２-Ｂから受け取ったＮ₁個の１次同期チャンネル周波数領域受信サンプル値から予め貯蔵された式１で表現される１次同期チャンネルシーケンスを利用して、各副搬送波に対するチャンネル推定を行う。

２次同期チャンネルコード相関部１１０４-Ａおよび１１０４-Ｂは、前記デマッパ部１０２Ａおよび１１０２Ｂから受け取ったＮ₂個の２次同期チャンネル周波数領域受信サンプル値と可能なＮ_G個あるいは２Ｎ_G個の２次同期チャンネルシーケンスと相互相関を行う。

この時、前記チャンネル推定部１１０３-Ａおよび１１０３-Ｂから提供されたチャンネル推定値を使って、各副搬送波別にチャンネル歪を補正して相互相関を行う。

図１２は、本発明の望ましい一実施例による移動局のセルサーチ過程を示すフローチャートである。

図１２を参照すると、第１のステップ（Ｓ１２００）は、シンクブロック同期獲得するステップである。第２のステップ（Ｓ１２１０）は、周波数オフセット補正を含む、フレーム境界、スクランブリングコードグループおよびＢＣＨアンテナ個数またはパイロットホッピングの要否を検出するステップである。第３のステップ（Ｓ１２２０）は、第２のステップで獲得した情報に基づいてグループ内のスクランブリングコードを検出するステップであり、この時、パイロットシンボル１９１を使用する。

第４のステップ（１２４０）は第３のステップで獲得した前記スクランブリングコードを利用してＢＣＨをコヒーレント復調するステップである。万一、ＣＲＣエラーが発生した場合は第１のステップに戻り、ＣＲＣエラーが発生しない場合にはセルサーチを完了する。

図１３は、本発明の望ましい他の実施例による移動局のセルサーチ過程を示すフローチャートである。

第１のステップ（Ｓ１３００）は、シンクブロック同期獲得するステップである。第２のステップ（Ｓ１３１０）は、周波数オフセット補正を含むフレーム境界およびスクランブリングコードグループを検出するステップである。第３のステップ（Ｓ１３２０）は第２のステップで獲得した情報に基づいて２次同期チャンネルのチャンネル推定を通してＢＣＨをコヒーレント復調するステップである。

万一、ＣＲＣエラーが発生した場合は第１のステップに戻り、ＣＲＣエラーが発生しない場合にはセルサーチを完了する。

本発明は、また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータが読めるコードとして実現することが可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、コンピュ−タシステムによって読み取られるデータが格納される全ての種類の記録装置を含む。コンピュータが読み取り可能な記録媒体の例としてはＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ-ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ貯蔵装置などがあり、また搬送波（例えば、インターネットを通した伝送）の形態で具現されることも含む。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体はネットワークに連結されたコンピュ−タシステムに分散して、分散方式でコンピュータが読み取り可能なコードが保存されて実行されることができる。そして、本発明を実現するための機能的な（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ）プログラム、コードおよびコードセグメントは本発明の属する技術分野のプログラマーらによって容易に推論できる。

以上のように、図面および明細書で最適の実施例が開示されている。ここで、特定用語らが使用されているが、これは、単に本発明を説明するための目的で使用されたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使用されたものではない。したがって、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施例が可能であることがわかる。したがって、本発明の真正なる技術的な保護範囲は、下記の特許請求の範囲の技術的な思想によって決まるべきである。

Claims (22)

1. 無線通信システムで、時間領域で複数のシンボルを含む順方向リンクフレーム生成方法において、
   前記順方向リンクフレーム内で複数のシンボルにそれぞれマッピングされる複数の１次同期チャンネルを生成する段階、
   前記順方向リンクフレーム内で前記複数の１次同期チャンネルにそれぞれ隣接した複数のシンボルにそれぞれマッピングされる複数の２次同期チャンネルを生成する段階、および
   前記複数の１次同期チャンネルおよび複数の２次同期チャンネルを利用して順方向リンクフレームを生成する段階を含み、
   前記順方向リンクフレーム内の前記複数の１次同期チャンネルにそれぞれ含まれる１次同期チャンネルシーケンスは同一であり、前記順方向リンクフレーム内の前記複数の２次同期チャンネルにそれぞれ含まれる２次同期チャンネルシーケンスは互いに異なり、
   前記無線通信システムで複数のセルは複数のセルグループにグループ化され、各セルグループは少なくとも二つのセルを含み、
   前記複数の２次同期チャンネルシーケンスはそれぞれ一つのセルグループ識別子情報にマッピングされ、独立的に前記セルグループ識別子を特定し、
   前記複数の２次同期チャンネルシーケンスのうちのいずれか一つによってセルグループが識別されることを特徴とする順方向リンクフレーム生成方法。
2. 前記１次同期チャンネルシーケンスは前記無線通信システムで複数個使用されることを特徴とする、請求項１に記載の順方向リンクフレーム生成方法。
3. 無線通信システムの移動局のセル探索方法であって、
   第１および第２の１次同期チャンネル（ＰＳＣＨ）および第１および第２の２次同期チャンネル（ＳＳＣＨ）を含むフレームを受信する段階、そして
   前記第１ＳＳＣＨの第１コードシーケンスと前記第２ＳＳＣＨの第２コードシーケンスのうちのいずれか一つを用いて前記移動局が属したセルグループ識別子を抽出する段階
   を含み、
   前記第１コードシーケンスは前記第２コードシーケンスと異なり、前記第１および第２コードシーケンスそれぞれは前記セルグループ識別子にマッピングされ、独立的に前記セルグループ識別子を特定し、前記セルグループは複数のセルを含み、
   前記第１ＰＳＣＨおよび前記第１ＳＳＣＨは時間分割多重化に基づいて形成され、前記フレームですぐ隣接し、前記第２ＰＳＣＨおよび前記第２ＳＳＣＨは時間分割多重化に基づいて形成され、前記フレームですぐ隣接したことを特徴とするセル探索方法。
4. １次同期チャンネルシーケンスは前記第１および第２ＰＳＣＨに反復的に配置されることを特徴とする、請求項３に記載のセル探索方法。
5. 前記無線通信システムは複数の前記１次同期チャンネルシーケンスを用いることを特徴とする、請求項４に記載のセル探索方法。
6. 前記第１コードシーケンスと前記第２コードシーケンスのうちの少なくとも一つを用いてフレーム境界情報を抽出する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載のセル探索方法。
7. 前記第１および第２コードシーケンスは放送チャンネルに適用されるアンテナの個数に関する情報を含むことを特徴とする、請求項３に記載のセル探索方法。
8. 無線通信システムで動作する移動局であって、
   第１および第２の１次同期チャンネル（ＰＳＣＨ）および第１および第２の２次同期チャンネル（ＳＳＣＨ）を含むフレームを受信する受信部、そして
   前記第１ＳＳＣＨの第１コードシーケンスと前記第２ＳＳＣＨの第２コードシーケンスのうちのいずれか一つを用いて、前記移動局が属したセルグループ識別子を抽出するセル探索部
   を含み、
   前記第１コードシーケンスは前記第２コードシーケンスと異なり、前記第１および第２コードシーケンスそれぞれは前記セルグループ識別子にマッピングされ、独立的に前記セルグループ識別子を特定し、前記セルグループは複数のセルを含み、
   前記第１ＰＳＣＨおよび前記第１ＳＳＣＨは時間分割多重化に基づいて形成され、前記フレームですぐ隣接し、前記第２ＰＳＣＨおよび前記第２ＳＳＣＨは時間分割多重化に基づいて形成され、前記フレームですぐ隣接したことを特徴とする移動局。
9. １次同期チャンネルシーケンスは前記第１および第２ＰＳＣＨに反復的に配置されることを特徴とする、請求項８に記載の移動局。
10. 前記無線通信システムは複数の前記１次同期チャンネルシーケンスを用いることを特徴とする、請求項９に記載の移動局。
11. 前記セル探索部は前記第１コードシーケンスと前記第２コードシーケンスのうちの少なくとも一つを用いてフレーム境界情報を抽出する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の移動局。
12. 前記第１および第２コードシーケンスは放送チャンネルに適用されるアンテナの個数に対する情報を含むことを特徴とする、請求項８に記載の移動局。
13. 無線通信システムの基地局のフレーム伝送方法であって、
    第１および第２の１次同期チャンネル（ＰＳＣＨ）および第１および第２の２次同期チャンネル（ＳＳＣＨ）を含むフレームを生成する段階、そして
    前記フレームを移動局に伝送する段階
    を含み、
    前記第１ＳＳＣＨの第１コードシーケンスと前記第２ＳＳＣＨの第２コードシーケンスそれぞれは前記セルグループ識別子にマッピングされ、独立的に前記セルグループ識別子を特定し、前記セルグループは複数のセルを含み、前記第１コードシーケンスと前記第２コードシーケンスのうちのいずれか一つによってセルグループが識別され、
    前記第１ＰＳＣＨおよび前記第１ＳＳＣＨは時間分割多重化に基づいて形成され、前記フレームですぐ隣接し、前記第２ＰＳＣＨおよび前記第２ＳＳＣＨは時間分割多重化に基づいて形成され、前記フレームですぐ隣接したことを特徴とするフレーム伝送方法。
14. １次同期チャンネルシーケンスは前記第１および第２ＰＳＣＨに反復的に配置されることを特徴とする、請求項１３に記載のフレーム伝送方法。
15. 前記無線通信システムは複数の前記１次同期チャンネルシーケンスを用いることを特徴とする、請求項１４に記載のフレーム伝送方法。
16. 前記第１コードシーケンスと前記第２コードシーケンスのうちの少なくとも一つはフレーム境界情報を含むことを特徴とする、請求項１３に記載のフレーム伝送方法。
17. 前記第１および第２コードシーケンスは放送チャンネルに適用されるアンテナの個数に対する情報を含むことを特徴とする、請求項１３に記載のフレーム伝送方法。
18. 無線通信システムで動作する基地局であって、
    第１および第２の１次同期チャンネル（ＰＳＣＨ）および第１および第２の２次同期チャンネル（ＳＳＣＨ）を含むフレームを生成する生成部、そして
    前記フレームを移動局に伝送する送信部
    を含み、
    前記第１ＳＳＣＨの第１コードシーケンスと前記第２ＳＳＣＨの第２コードシーケンスそれぞれは前記セルグループ識別子にマッピングされ、独立的に前記セルグループ識別子を特定し、前記セルグループは複数のセルを含み、前記第１コードシーケンスと前記第２コードシーケンスのうちのいずれか一つによってセルグループが識別され、
    前記第１ＰＳＣＨおよび前記第１ＳＳＣＨは時間分割多重化に基づいて形成され、前記フレームですぐ隣接し、前記第２ＰＳＣＨおよび前記第２ＳＳＣＨは時間分割多重化に基づいて形成され、前記フレームですぐ隣接したことを特徴とする基地局。
19. １次同期チャンネルシーケンスは前記第１および第２ＰＳＣＨに反復的に配置されることを特徴とする、請求項１８に記載の基地局。
20. 前記無線通信システムは複数の前記１次同期チャンネルシーケンスを用いることを特徴とする、請求項１９に記載の基地局。
21. 前記第１コードシーケンスと前記第２コードシーケンスのうちの少なくとも一つはフレーム境界情報を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の基地局。
22. 前記第１および第２コードシーケンスは放送チャンネルに適用されるアンテナの個数に対する情報を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の基地局。

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