JP4745168B2 - 基地局 - Google Patents

Description

本発明は、同期チャネルを生成して移動局に送信する基地局に関する。

Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division multiple Access）では、同期チャネル（ＳＣＨ：Synchronization Channel）と呼ばれる下り物理チャネルを使用して移動局がセルサーチを行う。同期チャネルはＰ−ＳＣＨ（Primary SCH）とＳ−ＳＣＨ（Secondary SCH）との２つのサブチャネルから構成される（非特許文献１参照）。

Ｐ−ＳＣＨは、移動局がスロットタイミングを検出するために使用される。Ｓ−ＳＣＨは、移動局がフレームタイミングおよびスクランブルコードグループを検出するために使用される。これらの２つの同期チャネルを使用することで高速セルサーチを実現している。

Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨとは時間領域でコード多重されて送信される。移動局ではＰ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨとを逆拡散して分離する。このように、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨとが同じタイミングでコード多重されて送信されるため、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨとが受けるチャネル変動は同じである。従って、Ｓ−ＳＣＨの相関検出時に、既に検出したＰ−ＳＣＨをリファレンス信号（パイロット信号）として利用し、Ｓ−ＳＣＨを同期検波することができる。これにより、精度の高いＳ−ＳＣＨ検出を実現する。
Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式、立川敬二監修、平成１４年３月１５日第４刷発行、１１２ページ

次世代の無線アクセス方式では、マルチパスに対する耐性がより高いＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式の無線アクセス方式が用いられる。

このような無線アクセス方式が適用される無線通信システムでは、例えば２０ＭＨｚのような広帯域のシステム帯域幅と、それよりも狭い（例えば５ＭＨｚ）のようなシステム帯域幅とが、オペレータに割り当てられる周波数帯域、基地局の装置構成およびアプリケーション等に応じて使い分けられ、多様なオペレータがサービスを提供できるように配慮されている。

例えば、図１に示すように、複数のシステム帯域幅を有するＯＦＤＭ方式の無線通信システムに関するスペクトルは、最大のシステム帯域幅（例えば２０ＭＨｚ）に対して、それよりも狭いシステム帯域幅（５ＭＨｚ）でもＯＦＤＭ方式の通信が行われる。

このようにシステム帯域幅の異なる基地局が存在する場合、基地局は最小のシステム帯域幅（例えば１．２５ＭＨｚ）を用いて同期チャネルを送信する。このようにすることで、移動局が接続しようとする基地局のシステム帯域幅についての事前情報なしに同期チャネルを受信することが可能になる。すなわち、移動局は常に最小のシステム帯域幅で同期チャネルを受信することが可能になる。

一方、このように同期チャネルを送信する場合に、システム帯域幅の広い基地局にとって空きの送信帯域幅が生じる。この空きの送信帯域幅を同期チャネル以外のチャネルに使用するときに、それぞれの移動局において同期チャネルへの干渉を低減する必要がある。

そこで本発明は、移動局において同期チャネルの受信品質を向上させることができる基地局を提供することを目的とする。

本発明の前記の目的は、
複数のシステム帯域幅を有する無線通信システムにおいて、最大のシステム帯域幅より狭いシステム帯域幅を用いて同期チャネルを送信する基地局であって：
移動局で使用される受信フィルタの特性に基づいて、同期チャネルと同期チャネル以外のチャネルとを多重する多重部；
を有し、
前記多重部は、前記受信フィルタの遷移域にサイクリック・プレフィクスを設けて、同期チャネルと同期チャネル以外のチャネルとを多重することを特徴とする基地局、により解決することができる。
また、本発明の前記の目的は、
複数のシステム帯域幅を有する無線通信システムにおいて、最大のシステム帯域幅より狭いシステム帯域幅を用いて同期チャネルを送信する基地局であって：
移動局で使用される受信フィルタの特性に基づいて、同期チャネルと同期チャネル以外のチャネルとを多重する多重部；
を有し、
送信フィルタを更に有し、
前記多重部は、前記送信フィルタと前記受信フィルタとの特性を組み合わせたときの遷移域にサイクリック・プレフィクスを設けて、同期チャネルと同期チャネル以外のチャネルとを多重することを特徴とする基地局、により解決することができる。

本発明の実施例によれば、移動局において同期チャネルの受信品質を向上させることが可能になる。

本発明の実施例について、図面を参照して以下に説明する。図２を参照して、本発明の実施例で用いられるフィルタの特性について以下の用語を定義する。

信号を通過する周波数帯域を「通過域」と呼ぶ。信号を阻止する周波数帯域を「遮断域」と呼ぶ。通過域と遮断域との間を「遷移域」と呼ぶ。遷移域が存在しないフィルタを用いることが理想的であり、このようなフィルタを理想フィルタと呼ぶ。

＜第１実施例＞
図３を参照して、移動局の受信フィルタの遷移域が実質的に無視できる場合（理想フィルタに近い場合）に、同期チャネルとデータチャネルとを多重する方法について説明する。

移動局の受信フィルタの遷移域が実質的に無視できる場合には、基地局は、同期チャネルとデータチャネルとを連続的なサブキャリアに配置する。このように同期チャネルとデータチャネルとを多重することにより、周波数を有効に利用することができる。しかし、データチャネルの干渉を除去するために、遷移域の小さいフィルタが必要となり、移動局のコストが増加する。

＜第２実施例＞
図４を参照して、移動局の受信フィルタの遷移域にガード・バンドを設けて、同期チャネルとデータチャネルとを多重する方法について説明する。

第１実施例の多重方法ではデータチャネルと同期チャネルとの干渉が生じやすいため、第２実施例では移動局の受信フィルタの遷移域にガード・バンドを設ける（遷移域のサブキャリアを使用しない）。

このようにガード・バンドを設けて同期チャネルとデータチャネルとを多重することにより、遷移域の大きいフィルタ（すなわち、カットオフの緩やかな（タップ数の少ない）フィルタ）を移動局で使用することが可能になる。

＜第３実施例＞
図５を参照して、移動局の受信フィルタの遷移域にサイクリック・プレフィクスを設けて、同期チャネルとデータチャネルとを多重する方法について説明する。

前記のように第１実施例の多重方法ではデータチャネルと同期チャネルとの干渉が生じやすいため、第３実施例では移動局の受信フィルタの遷移域にサイクリック・プレフィクスを設ける。具体的には、低周波数成分のサイクリック・プレフィクスＣＰ１は、同期チャネル帯域幅のうち高周波数成分の信号ＳＣＨ１をコピーして生成され、高周波数成分のサイクリック・プレフィクスＣＰ２は、同期チャネル帯域幅のうち低周波数成分の信号ＳＣＨ２をコピーして生成される。

このようにサイクリック・プレフィクスを設けると、移動局は、フィルタリング後の低周波数成分のサイクリック・プレフィクスＣＰ１と、フィルタリング後の同期チャネル帯域幅のうち高周波数成分の信号ＳＣＨ１とを合成して、元の信号ＳＣＨ１を得ることができる。同様に、フィルタリング後の高周波数成分のサイクリック・プレフィクスＣＰ２と、フィルタリング後の同期チャネル帯域幅のうち低周波数成分の信号ＳＣＨ２とを合成して、元の信号ＳＣＨ２を得ることができる。従って、移動局での簡単なダウンサンプリングが実現できる。

＜第４実施例＞
図６を参照して、基地局の送信フィルタと移動局の受信フィルタとの特性を組み合わせて、第３実施例で説明した多重方法を実現することについて説明する。

このような組み合わせを実現する一例として、基地局と移動局とで同じ特性のルートナイキストフィルタを使用することが考えられる。送信フィルタの特性と受信フィルタの特性を乗算すると、第３実施例の受信フィルタと同じ特性が実現できるため、前記のようにサイクリック・プレフィクスを設けて、同期チャネルとデータチャネルとを多重することができる。

なお、第４実施例では、送信フィルタと受信フィルタとの特性を組み合わせて第３実施例の多重方法を実現することについて述べたが、送信フィルタと受信フィルタとの特性を組み合わせて第１実施例又は第２実施例の多重方法を実現することも可能である。

＜基地局の構成＞
上記の実施例を実現する基地局１０の構成を図７に示す。基地局１０は、同期チャネル生成部１０１と、データチャネル生成部１０３と、多重部１０５と、送信フィルタ１０７とを有する。なお、上記の第１実施例〜第３実施例を実現するためには、送信フィルタ１０７は存在しなくてもよい。

同期チャネル生成部１０１は、全ての移動局が検出する必要のあるタイミング情報等を生成する。データチャネル生成部１０３は、移動局宛のデータを生成する。

多重部１０５は、同期チャネルとデータチャネルとを多重する。移動局が接続しようとする基地局のシステム帯域幅について事前の情報を必要とせずに同期チャネルを受信することができるように、多重部１０５は、同期チャネルを最小のシステム帯域幅に対応するサブキャリアに配置する。また、データチャネルを同期チャネルに配置したサブキャリア以外に配置する。このときに、ガード・バンドを設けてもよく、サイクリック・プレフィクスを設けてもよい。

送信フィルタと受信フィルタとの特性を組み合わせて同期チャネルのフィルタリングを行う場合には、受信フィルタの特性に適合した送信フィルタ１０７が用いられる。

以上の実施例では、同期チャネルとデータチャネルとを多重することについて説明したが、同期チャネルと同期チャネル以外の如何なるチャネルとを多重してもよい。例えば同期チャネルと制御チャネルとを多重してもよい。

複数のシステム帯域幅を有するＯＦＤＭ方式の無線通信システムに関するスペクトルを示す図 フィルタの特性を示す図 本発明の第１実施例に従って同期チャネルと他のチャネルとを多重したときの配置図 本発明の第２実施例に従って同期チャネルと他のチャネルとを多重したときの配置図 本発明の第３実施例に従って同期チャネルと他のチャネルとを多重したときの配置図 本発明の第４実施例に従って同期チャネルと他のチャネルとを多重したときの配置図 本発明の実施例に係る基地局の構成図

符号の説明

１０ 基地局
１０１ 同期チャネル生成部
１０３ データチャネル生成部
１０５ 多重部
１０７ 送信フィルタ

Claims (2)

1. 複数のシステム帯域幅を有する無線通信システムにおいて、最大のシステム帯域幅より狭いシステム帯域幅を用いて同期チャネルを送信する基地局であって：
   移動局で使用される受信フィルタの特性に基づいて、同期チャネルと同期チャネル以外のチャネルとを多重する多重部；
   を有し、
   前記多重部は、前記受信フィルタの遷移域にサイクリック・プレフィクスを設けて、同期チャネルと同期チャネル以外のチャネルとを多重することを特徴とする基地局。
2. 複数のシステム帯域幅を有する無線通信システムにおいて、最大のシステム帯域幅より狭いシステム帯域幅を用いて同期チャネルを送信する基地局であって：
   移動局で使用される受信フィルタの特性に基づいて、同期チャネルと同期チャネル以外のチャネルとを多重する多重部；
   を有し、
   送信フィルタを更に有し、
   前記多重部は、前記送信フィルタと前記受信フィルタとの特性を組み合わせたときの遷移域にサイクリック・プレフィクスを設けて、同期チャネルと同期チャネル以外のチャネルとを多重することを特徴とする基地局。

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