JP2006333143A - Radio communication apparatus, radio communication system, method of improving reception quality, and program - Google Patents

Radio communication apparatus, radio communication system, method of improving reception quality, and program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suitably remove an effect of frequency offset on communication data. <P>SOLUTION: A base station device 20 includes a reception timing temporary determination section 54 which temporarily determines reception timing of a burst signal containing a first reference signal, communication data and a second reference signal in this order according to the first reference signal, an optimum frequency offset reverse deviation quantity and optimum reception wait determination section 55 which imparts a plurality of given mutually-different frequency offset reverse deviation quantities to the second reference signal respectively, acquires reception quantity information showing reception quality when the 2nd reference signal is received based upon the acquired reception timing as to respective frequency offset deviation quantities, and selects a frequency offset reverse deviation quantity based upon the acquired reception quality information, and a storage/composition/demodulation/decoding section 57 which decides signal points as to communication data based upon the selected frequency offset reverse deviation quantity. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は無線通信装置、無線通信システム、受信品質向上方法、及びプログラムに関する。   The present invention relates to a wireless communication apparatus, a wireless communication system, a reception quality improvement method, and a program.

従来の無線通信システムでは、ドップラー効果やフェージングのために、受信信号に周波数オフセット(本来受信されるべき周波数からの偏移)が生じることがある。周波数オフセットがあると、受信側無線通信装置における信号の受信性能が下がってしまう場合がある。サンプリングの際に取得される受信信号のIQ平面上の信号点が本来の信号点より位相回転してしまうため、誤った信号点を受信信号の信号点と判定してしまう可能性が高まり、信号の受信性能が下がってしまうのである。   In a conventional wireless communication system, a frequency offset (shift from a frequency to be originally received) may occur in a received signal due to the Doppler effect or fading. If there is a frequency offset, the reception performance of the signal in the reception-side wireless communication device may be lowered. Since the signal point on the IQ plane of the received signal acquired at the time of sampling is rotated in phase from the original signal point, the possibility of determining an incorrect signal point as the signal point of the received signal is increased. The reception performance will be reduced.

このような受信性能の低下を抑えるため、従来の受信側無線通信装置には、バースト信号として送信される通信信号の先頭位置に含まれる既知の同期タイミング取得用参照信号を利用して、該バースト信号に含まれる通信データの周波数オフセット分を補正する周波数オフセット補正処理を実施するようにしているものがある。この同期タイミング取得用参照信号は、受信側無線通信装置が、受信信号と、記憶している同期タイミング取得用参照信号と、の相関を算出することで受信信号における同期タイミング取得用参照信号の位置を検出することにより、バースト信号に含まれる通信データの受信タイミングを検出するためのものである。   In order to suppress such a decrease in reception performance, the conventional receiver-side wireless communication device uses a known synchronization timing acquisition reference signal included in the head position of a communication signal transmitted as a burst signal to There is one that performs a frequency offset correction process for correcting a frequency offset of communication data included in a signal. The synchronization timing acquisition reference signal is obtained by calculating the correlation between the reception signal and the stored synchronization timing acquisition reference signal by the reception-side wireless communication apparatus, so that the position of the synchronization timing acquisition reference signal in the reception signal is calculated. By detecting this, the reception timing of communication data included in the burst signal is detected.

以下、1つのバースト信号についての周波数オフセットは一定であるとして、上記周波数オフセット補正処理について具体的に説明する。周波数オフセットがあると、バースト信号の先頭から末尾にかけて徐々に信号点の位相回転量が蓄積していく。周波数オフセットが一定である場合には、このように蓄積していく位相回転量の増加量は、周波数オフセットの偏移量に応じた一定値となる。そこで、同期タイミング取得用参照信号に、この信号点の回転を打ち消すように、位相回転量が逆方向に一定の所定割合で増加する周波数オフセット逆偏移量を与え、最も同期タイミング取得用参照信号の受信性能がよくなったところの周波数オフセット逆偏移量に基づいて通信データを補正することにより、周波数オフセットによる受信性能の低下を抑えている。   Hereinafter, the frequency offset correction processing will be specifically described on the assumption that the frequency offset for one burst signal is constant. If there is a frequency offset, the phase rotation amount of signal points gradually accumulates from the beginning to the end of the burst signal. When the frequency offset is constant, the increase amount of the phase rotation amount accumulated in this way is a constant value corresponding to the deviation amount of the frequency offset. Therefore, the synchronization timing acquisition reference signal is given a frequency offset reverse shift amount in which the phase rotation amount increases at a constant predetermined rate in the reverse direction so as to cancel the rotation of this signal point. By correcting the communication data based on the frequency offset reverse shift amount where the reception performance is improved, the deterioration of the reception performance due to the frequency offset is suppressed.

なお、特許文献1には、周波数オフセットを測定する装置の例が記載されている。
特開2001−69058号公報
Patent Document 1 describes an example of an apparatus for measuring a frequency offset.
JP 2001-69058 A

上記同期タイミング取得用参照信号は必ず通信データの前に受信される。また、通信のスループットを確保する必要があるため、同期タイミング取得用参照信号をあまり長くすることは適切でない。一方、上述のように周波数オフセットによる信号点の回転量はバースト信号の先頭から末尾にかけて徐々に大きくなっていくため、同期タイミング取得用参照信号の末尾における信号点の位相回転量が同期タイミング取得用参照信号の受信性能に影響を与えない程度(同期タイミング取得用参照信号によって検出できない程度)であったとしても、通信データの末尾においては無視できない位相回転量になってしまっている場合がある。このような場合、周波数オフセットが通信データに与える影響を適切に補正することができず、信号の受信性能が下がってしまっていた。   The synchronization timing acquisition reference signal is always received before the communication data. In addition, since it is necessary to ensure communication throughput, it is not appropriate to make the synchronization timing acquisition reference signal too long. On the other hand, as described above, the rotation amount of the signal point due to the frequency offset gradually increases from the beginning to the end of the burst signal, so the phase rotation amount of the signal point at the end of the reference signal for synchronization timing acquisition is for synchronization timing acquisition. Even if it is a level that does not affect the reception performance of the reference signal (a level that cannot be detected by the reference signal for synchronization timing acquisition), there may be a phase rotation amount that cannot be ignored at the end of the communication data. In such a case, the influence of the frequency offset on the communication data cannot be appropriately corrected, and the signal reception performance has been lowered.

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的の一つは、周波数オフセットが通信データに与える影響を適切に除去することができる無線通信装置、無線通信システム、受信品質向上方法、及びプログラムを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and one of its purposes is a radio communication apparatus, a radio communication system, and a reception quality improvement method capable of appropriately removing the influence of a frequency offset on communication data. And providing a program.

上記課題を解決するための本発明に係る無線通信装置は、第1参照信号である部分と、通信データである部分と、第2参照信号である部分と、をこの順で含むバースト信号を受信するバースト信号受信手段と、前記第1参照信号に基づいて、前記バースト信号の受信タイミングを取得する受信タイミング取得手段と、前記第2参照信号に対して互いに異なる複数の所与の周波数オフセット逆偏移量をそれぞれ与え、かつ前記取得した受信タイミングに基づいて該第2参照信号を受信する場合の受信品質を示す受信品質情報を、該各周波数オフセット逆偏移量について取得する受信品質情報取得手段と、前記受信品質情報取得手段により取得された受信品質情報に基づいて周波数オフセット逆偏移量を選択する選択手段と、前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記通信データについての信号点の判定を行う通信データ信号点判定手段と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a wireless communication apparatus according to the present invention receives a burst signal including a portion that is a first reference signal, a portion that is communication data, and a portion that is a second reference signal in this order. Burst signal receiving means, receiving timing acquisition means for acquiring the reception timing of the burst signal based on the first reference signal, and a plurality of given frequency offset reverse biases different from each other with respect to the second reference signal. Receive quality information acquisition means for acquiring reception quality information indicating reception quality when receiving the second reference signal based on the acquired reception timing and for each frequency offset reverse shift amount Selection means for selecting a frequency offset reverse shift amount based on the reception quality information acquired by the reception quality information acquisition means, and the selected frequency Offset based on an inverse shift amount, characterized in that it comprises a communication data signal point determining means for determining the signal point for said communications data.

本発明によれば、第1参照信号により取得した受信タイミングで第2参照信号を受信するので、第2参照信号の信号点の周波数オフセットによる位相回転量は、1つのバースト信号についての周波数オフセットが一定であれば、第1参照信号又は通信データに比べて大きくなる。このため、第2参照信号の受信品質は、第1参照信号や通信データに比べ、一般的に悪くなる。本発明では、この第2参照信号の受信品質に基づいて選択された周波数オフセット逆偏移量に基づいて通信データである部分についての信号点の判定を行うため、通信データの受信品質が少なくとも第2参照信号の受信品質以上となるようにすることができ、周波数オフセットが通信データに与える影響を適切に除去することができるようになる。   According to the present invention, since the second reference signal is received at the reception timing acquired by the first reference signal, the amount of phase rotation due to the frequency offset of the signal point of the second reference signal is the frequency offset for one burst signal. If it is constant, it becomes larger than the first reference signal or the communication data. For this reason, the reception quality of the second reference signal is generally worse than that of the first reference signal or communication data. In the present invention, since the signal point is determined for the portion that is the communication data based on the frequency offset reverse shift amount selected based on the reception quality of the second reference signal, the reception quality of the communication data is at least first. The reception quality of the two reference signals can be improved, and the influence of the frequency offset on the communication data can be appropriately removed.

なお、上記無線通信装置において、前記選択手段は、前記受信品質情報取得手段における受信品質情報の取得の際に与えた周波数オフセット逆偏移量のうち、該取得された受信品質情報により示される受信品質が最もよい周波数オフセット逆偏移量を選択する、こととしてもよい。   In the wireless communication apparatus, the selection unit receives the reception indicated by the acquired reception quality information out of the frequency offset reverse shift amount given when the reception quality information is acquired by the reception quality information acquisition unit. The frequency offset reverse shift amount with the best quality may be selected.

また、上記無線通信装置において、前記バースト信号受信手段により受信された前記バースト信号に含まれる通信データを記憶する記憶手段、をさらに含み、前記通信データ信号点判定手段は、前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記記憶される通信データについての信号点の判定を行う、こととしてもよい。   The wireless communication apparatus further includes storage means for storing communication data included in the burst signal received by the burst signal receiving means, wherein the communication data signal point determination means is the inverse of the selected frequency offset. Based on the shift amount, the signal point for the stored communication data may be determined.

本発明によれば、通信データを記憶しておくので、通信データより後に受信される第2参照信号の受信品質に基づいて選択された周波数オフセット逆偏移量に基づいて、通信データについての信号点の判定を行うことができるようになる。   According to the present invention, since the communication data is stored, the signal about the communication data based on the frequency offset reverse shift amount selected based on the reception quality of the second reference signal received after the communication data. A point can be determined.

また、上記無線通信装置において、当該無線通信装置は複数のアンテナを備え、前記バースト信号受信手段は、前記各アンテナにそれぞれ到来する前記バースト信号を、アンテナごとに受信し、前記受信タイミング取得手段は、前記各バースト信号に含まれる第1参照信号に基づいて、該各バースト信号の受信タイミングを取得し、前記受信品質情報取得手段は、前記各バースト信号に含まれる第2参照信号に対して、互いに異なる複数の所与の周波数オフセット逆偏移量をそれぞれ与え、かつ前記取得した受信タイミングに基づいて該各第2参照信号を受信する場合の受信品質を示す受信品質情報を、該各周波数オフセット逆偏移量について取得し、前記選択手段は、前記受信品質情報取得手段により取得された受信品質情報に基づいて周波数オフセット逆偏移量を選択し、前記通信データ信号点判定手段は、前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記通信データである部分についての信号点の判定を行い、当該無線通信装置は、前記受信品質情報算出手段により所定の受信品質を示す受信品質情報が算出された場合の、前記周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記アンテナ間における前記通信データの関係を示す受信ウエイトを算出する受信ウエイト算出手段と、前記算出した受信ウエイトに基づいて前記各アンテナにおいて受信された前記通信データを合成する信号合成手段と、をさらに含む、こととしてもよい。   In the wireless communication apparatus, the wireless communication apparatus includes a plurality of antennas, the burst signal receiving unit receives the burst signal arriving at each antenna for each antenna, and the reception timing acquiring unit includes The reception timing of each burst signal is acquired based on the first reference signal included in each burst signal, and the reception quality information acquisition unit performs the following operation on the second reference signal included in each burst signal: A plurality of given frequency offset reverse shift amounts different from each other, and reception quality information indicating reception quality when receiving each of the second reference signals based on the acquired reception timing is represented by each frequency offset. The reverse shift amount is acquired, and the selection unit is configured to operate based on the reception quality information acquired by the reception quality information acquisition unit. A reverse offset amount of several offsets is selected, and the communication data signal point determination means determines a signal point for the portion that is the communication data based on the selected reverse offset amount of the frequency offset, and the wireless communication A reception weight indicating a relationship of the communication data between the antennas based on the frequency offset reverse shift amount when reception quality information indicating a predetermined reception quality is calculated by the reception quality information calculation means Reception weight calculation means for calculating the communication data, and signal combining means for combining the communication data received by the antennas based on the calculated reception weight.

このようにすることにより、複数のアンテナから構成されるアダプティブアレイアンテナを備える無線通信装置において、最適な周波数オフセット逆偏移量により信号点判定を行った上で、各アンテナで受信される通信データを合成することができるので、アダプティブアレイアンテナを使用する場合でも、適切に周波数オフセットが通信データに与える影響を除去することができるようになる。   In this way, in a wireless communication apparatus including an adaptive array antenna composed of a plurality of antennas, communication data received by each antenna after performing signal point determination based on the optimum frequency offset reverse shift amount Therefore, even when an adaptive array antenna is used, the influence of the frequency offset on the communication data can be appropriately removed.

また、上記無線通信装置において、前記受信ウエイト算出手段により算出された受信ウエイトに基づいて、前記各アンテナから通信データを送信する際の送信電力を決定する送信電力決定手段と、前記決定された送信電力で、前記各アンテナから通信データを送信する通信データ送信手段と、をさらに含むこととしてもよい。   Further, in the above wireless communication apparatus, based on the reception weight calculated by the reception weight calculation means, transmission power determination means for determining transmission power when transmitting communication data from each antenna, and the determined transmission Communication data transmission means for transmitting communication data from each antenna with electric power may be further included.

このようにすれば、算出した受信ウエイトを通信データの送信の際の送信電力に反映させることができる。   In this way, the calculated reception weight can be reflected in the transmission power when transmitting communication data.

また、本発明に係る無線通信システムは、第1参照信号である部分と、通信データである部分と、第2参照信号である部分と、をこの順で含むバースト信号を送信する送信手段、を含む第1無線通信装置と、前記送信されたバースト信号を受信するバースト信号受信手段と、前記第1参照信号に基づいて、前記バースト信号の受信タイミングを取得する受信タイミング取得手段と、前記第2参照信号に対して互いに異なる複数の所与の周波数オフセット逆偏移量をそれぞれ与え、かつ前記取得した受信タイミングに基づいて該第2参照信号を受信する場合の受信品質を示す受信品質情報を、該各周波数オフセット逆偏移量について取得する受信品質情報取得手段と、前記受信品質情報取得手段により取得された受信品質情報に基づいて周波数オフセット逆偏移量を選択する選択手段と、前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記通信データについての信号点の判定を行う通信データ信号点判定手段と、を含む第2無線通信装置と、を含むことを特徴とする。   Also, the wireless communication system according to the present invention includes a transmission means for transmitting a burst signal including a portion that is a first reference signal, a portion that is communication data, and a portion that is a second reference signal in this order. Including a first wireless communication device, burst signal receiving means for receiving the transmitted burst signal, reception timing acquiring means for acquiring the reception timing of the burst signal based on the first reference signal, and the second A plurality of given frequency offset reverse shift amounts different from each other with respect to the reference signal, and reception quality information indicating reception quality when receiving the second reference signal based on the acquired reception timing, Reception quality information acquisition means for acquiring each frequency offset reverse shift amount, and frequency based on the reception quality information acquired by the reception quality information acquisition means Second wireless communication comprising: selection means for selecting a reverse offset deviation amount; and communication data signal point determination means for determining a signal point for the communication data based on the selected frequency offset reverse deviation amount And a device.

また、本発明に係る受信品質向上方法は、第1参照信号である部分と、通信データである部分と、第2参照信号である部分と、をこの順で含むバースト信号を受信するバースト信号受信ステップと、前記第1参照信号に基づいて、前記バースト信号の受信タイミングを取得する受信タイミング取得ステップと、前記第2参照信号に対して互いに異なる複数の所与の周波数オフセット逆偏移量をそれぞれ与え、かつ前記取得した受信タイミングに基づいて該第2参照信号を受信する場合の受信品質を示す受信品質情報を、該各周波数オフセット逆偏移量について取得する受信品質情報取得ステップと、前記受信品質情報取得ステップにおいて取得された受信品質情報に基づいて周波数オフセット逆偏移量を選択する選択ステップと、前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記通信データについての信号点の判定を行う通信データ信号点判定ステップと、を含むことを特徴とする。   Also, the reception quality improving method according to the present invention is a burst signal reception for receiving a burst signal including a part that is a first reference signal, a part that is communication data, and a part that is a second reference signal in this order. A reception timing acquisition step of acquiring the reception timing of the burst signal based on the first reference signal, and a plurality of given frequency offset reverse deviation amounts different from each other with respect to the second reference signal, respectively. A reception quality information acquisition step for acquiring reception quality information indicating reception quality when receiving the second reference signal based on the acquired reception timing, and for each frequency offset reverse shift amount; and A selection step of selecting a frequency offset reverse shift amount based on the reception quality information acquired in the quality information acquisition step; Based on the frequency offset reverse shift amount, characterized in that it comprises a communication data signal point determining step of determining the signal point for said communications data.

また、本発明に係るプログラムは、第1参照信号である部分と、通信データである部分と、第2参照信号である部分と、をこの順で含むバースト信号を受信するバースト信号受信手段、前記第1参照信号に基づいて、前記バースト信号の受信タイミングを取得する受信タイミング取得手段、前記第2参照信号に対して互いに異なる複数の所与の周波数オフセット逆偏移量をそれぞれ与え、かつ前記取得した受信タイミングに基づいて該第2参照信号を受信する場合の受信品質を示す受信品質情報を、該各周波数オフセット逆偏移量について取得する受信品質情報取得手段、前記受信品質情報取得手段により取得された受信品質情報に基づいて周波数オフセット逆偏移量を選択する選択手段、前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記通信データについての信号点の判定を行う通信データ信号点判定手段、としてコンピュータを機能させることを特徴とする。   The program according to the present invention includes a burst signal receiving means for receiving a burst signal including a part that is a first reference signal, a part that is communication data, and a part that is a second reference signal in this order, Receiving timing acquisition means for acquiring the receiving timing of the burst signal based on the first reference signal, giving a plurality of different frequency offset reverse deviation amounts to the second reference signal, respectively, and acquiring The reception quality information indicating the reception quality when receiving the second reference signal based on the received reception timing is acquired by the reception quality information acquisition means and the reception quality information acquisition means for acquiring the frequency offset reverse shift amount. Selecting means for selecting a frequency offset reverse shift amount based on the received reception quality information, based on the selected frequency offset reverse shift amount And characterized by causing a computer to function the communication data signal point determining means for determining the signal point for communication data, as.

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係る移動体通信システム10の構成図である。同図に示すように、本実施の形態に係る移動体通信システム10は基地局装置20、移動局装置30、通信ネットワーク40を含んで構成されている。そして、通信ネットワーク40と移動局装置30とは、基地局装置20を経由する通信を行う。   FIG. 1 is a configuration diagram of a mobile communication system 10 according to the present embodiment. As shown in the figure, the mobile communication system 10 according to the present embodiment includes a base station apparatus 20, a mobile station apparatus 30, and a communication network 40. The communication network 40 and the mobile station device 30 perform communication via the base station device 20.

基地局装置20は、図2に示すように、制御部21と、記憶部22と、無線通信部23と、ネットワークインターフェイス部24と、を含んで構成されている。   As illustrated in FIG. 2, the base station apparatus 20 includes a control unit 21, a storage unit 22, a wireless communication unit 23, and a network interface unit 24.

制御部21は、基地局装置20の各部を制御し、通話、データ通信、又はパケット通信に関わる処理を実行している。また、アナログ信号に含まれる信号点を判定するためのサンプリング処理を行うことによって、アナログ信号をデジタル信号に変換し、通信データを取得する処理も行う。さらに、受信した通信信号に対する周波数オフセットの影響を除去するための周波数オフセット除去処理も行う。詳細は後述する。   The control unit 21 controls each unit of the base station device 20 and executes processing related to a call, data communication, or packet communication. In addition, by performing a sampling process for determining signal points included in the analog signal, the analog signal is converted into a digital signal and communication data is acquired. Further, a frequency offset removal process for removing the influence of the frequency offset on the received communication signal is also performed. Details will be described later.

記憶部22は、制御部21のワークメモリとして動作する。また、この記憶部22は、制御部21によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持している。さらに、記憶部22は、後述する同期タイミング取得用参照信号及び周波数オフセット補正用参照信号も記憶している。   The storage unit 22 operates as a work memory for the control unit 21. The storage unit 22 holds programs and parameters related to various processes performed by the control unit 21. Further, the storage unit 22 also stores a synchronization timing acquisition reference signal and a frequency offset correction reference signal, which will be described later.

無線通信部23は、空中線を備え、移動局装置30からの音声信号や通信用パケット等をそれぞれ受信して復調し、制御部21に出力したり、制御部21から入力される指示に従って、制御部21から入力される音声信号や通信用パケット等を変調して空中線を介して出力したり、といった処理を行う。   The wireless communication unit 23 includes an aerial line, receives and demodulates a voice signal, a communication packet, and the like from the mobile station device 30 and outputs them to the control unit 21 or according to an instruction input from the control unit 21. Processing such as modulating an audio signal or a communication packet input from the unit 21 and outputting it via an antenna is performed.

さらに、本実施の形態では、無線通信部23は複数の空中線を備えており、基地局装置20は、該各空中線をアダプティブアレイアンテナとして利用している。すなわち、基地局装置20は、各アンテナで受信される信号の受信電力から移動局装置30に対する指向性を決定するための受信ウエイトを取得する。次に、基地局装置20は、受信ウエイトに基づいて送信ウエイトを算出する。そして、基地局装置20は、算出した送信ウエイトに基づき、移動局装置30に対する指向性を持った電波により信号の送信を行うようにしている。このようにすることにより、電波の指向性を利用した空間的な多重を実現している(空間分割多重,SDMA)。   Further, in the present embodiment, the wireless communication unit 23 includes a plurality of antennas, and the base station apparatus 20 uses each antenna as an adaptive array antenna. That is, the base station apparatus 20 acquires a reception weight for determining the directivity with respect to the mobile station apparatus 30 from the received power of the signal received by each antenna. Next, the base station apparatus 20 calculates a transmission weight based on the reception weight. Then, the base station apparatus 20 transmits a signal using radio waves having directivity with respect to the mobile station apparatus 30 based on the calculated transmission weight. In this way, spatial multiplexing using the directivity of radio waves is realized (spatial division multiplexing, SDMA).

ネットワークインターフェイス部24は、通信ネットワーク40と接続されており、通信ネットワーク40からの音声信号や通信用パケット等を受信して制御部21に出力したり、制御部21の指示に従って音声信号や通信用パケット等を通信ネットワーク40に対して送信したりする。   The network interface unit 24 is connected to the communication network 40 and receives an audio signal, a communication packet, and the like from the communication network 40 and outputs them to the control unit 21, or according to an instruction from the control unit 21. A packet or the like is transmitted to the communication network 40.

無線通信においては、上述のように周波数オフセットが生ずることがある。この周波数オフセットが生ずると、受信タイミングがずれてしまい、受信品質が悪くなる。そこで、本実施の形態では、周波数オフセットが通信データに与える影響を除去するため、同期タイミング取得用参照信号(第1参照信号)と通信データと周波数オフセット補正用参照信号(第2参照信号)をこの順で含むバースト信号を、通信信号として使用する。そして、同期タイミング取得用参照信号によって受信タイミングを仮決定した上で、同期タイミング取得用参照信号と周波数オフセット補正用参照信号に基づいて、周波数オフセットの影響を除去するための周波数オフセット除去処理を行い、受信タイミング及び上記受信ウエイトを決定する。   In wireless communication, a frequency offset may occur as described above. When this frequency offset occurs, the reception timing shifts and the reception quality deteriorates. Therefore, in this embodiment, in order to remove the influence of the frequency offset on the communication data, the synchronization timing acquisition reference signal (first reference signal), the communication data, and the frequency offset correction reference signal (second reference signal) are used. A burst signal included in this order is used as a communication signal. Then, after temporarily determining the reception timing based on the synchronization timing acquisition reference signal, a frequency offset removal process for removing the influence of the frequency offset is performed based on the synchronization timing acquisition reference signal and the frequency offset correction reference signal. The reception timing and the reception weight are determined.

より具体的には、周波数オフセット分だけ強制的に逆偏移させ、最も受信品質のよくなる逆偏移の量(周波数オフセット逆偏移量)を求める。そして、求めた周波数オフセット逆偏移量に基づき、受信タイミング及び上記受信ウエイトを決定する。   More specifically, the reverse shift is forcibly made by the amount corresponding to the frequency offset, and the reverse shift amount (frequency offset reverse shift amount) with the best reception quality is obtained. Then, based on the obtained frequency offset reverse shift amount, the reception timing and the reception weight are determined.

以下、本実施の形態にかかる周波数オフセット除去処理について、基地局装置20の機能ブロック図及び処理フロー図を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the frequency offset removal processing according to the present embodiment will be described in detail with reference to a functional block diagram and a processing flow diagram of the base station apparatus 20.

図3は、基地局装置20の機能ブロックを示す機能ブロック図である。同図に示すように、基地局装置20は、機能的には、n個(nは2以上の整数)の送受信部51を含んでいる。さらに、基地局装置20は、同期タイミング取得用参照信号取得部52と、周波数オフセット補正用参照信号取得部53と、受信タイミング仮決定部54と、最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部55と、受信タイミング決定部56と、記憶・合成・復調・復号部57と、送信ウエイト決定部58と、符号化・変調・分配部59と、を含んでいる。   FIG. 3 is a functional block diagram showing functional blocks of the base station apparatus 20. As shown in the figure, the base station apparatus 20 functionally includes n (n is an integer of 2 or more) transmission / reception units 51. Further, the base station apparatus 20 includes a synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52, a frequency offset correction reference signal acquisition unit 53, a reception timing temporary determination unit 54, an optimal frequency offset reverse shift amount, and an optimal reception weight determination. 55, a reception timing determination unit 56, a storage / synthesis / demodulation / decoding unit 57, a transmission weight determination unit 58, and an encoding / modulation / distribution unit 59.

なお、送受信部51は無線通信部23により、同期タイミング取得用参照信号取得部52、周波数オフセット補正用参照信号取得部53、受信タイミング仮決定部54、最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部55、受信タイミング決定部56、送信ウエイト決定部58、及び符号化・変調・分配部59は制御部21により、記憶・合成・復調・復号部57は制御部21及び記憶部22により実現されている。   The transmission / reception unit 51 uses the wireless communication unit 23 to obtain a synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52, a frequency offset correction reference signal acquisition unit 53, a reception timing temporary determination unit 54, an optimal frequency offset reverse shift amount, and an optimal reception weight. The determination unit 55, the reception timing determination unit 56, the transmission weight determination unit 58, and the encoding / modulation / distribution unit 59 are realized by the control unit 21, and the storage / synthesis / demodulation / decoding unit 57 is realized by the control unit 21 and the storage unit 22. Has been.

図5は、通信信号補正処理の処理フローを示すフロー図である。以下、同図を参照しながら、図3に示す各機能ブロックについての説明を進める。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow of the communication signal correction processing. Hereinafter, the description of each functional block shown in FIG. 3 will be made with reference to FIG.

各送受信部51は空中線を備えており、空中線に到来した無線信号を受信し、同期タイミング取得用参照信号取得部52、周波数オフセット補正用参照信号取得部53、及び記憶・合成・復調・復号部57に出力する(S100)。また、各送受信部51は、符号化・変調・分配部59から入力される通信信号を無線信号に変換し、空中線から送信する処理も行う。   Each transmitting / receiving unit 51 includes an antenna, receives a radio signal arriving at the antenna, receives a synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52, a frequency offset correction reference signal acquisition unit 53, and a storage / combining / demodulating / decoding unit. (S100). Each transmission / reception unit 51 also converts the communication signal input from the encoding / modulation / distribution unit 59 into a radio signal and transmits it from the antenna.

図4は、送受信部51により受信される無線信号の構成を示す図である。移動局装置30は、所定量のデータを一塊のバースト信号として送信している。そして、同図に示すように、該バースト信号は、同期タイミング取得用参照信号である部分と、通信データである部分と、周波数オフセット補正用参照信号である部分と、をこの順で含んで構成されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a radio signal received by the transmission / reception unit 51. The mobile station device 30 transmits a predetermined amount of data as a burst signal. As shown in the figure, the burst signal includes a portion that is a reference signal for synchronization timing acquisition, a portion that is communication data, and a portion that is a reference signal for frequency offset correction in this order. Has been.

同期タイミング取得用参照信号取得部52は、バースト信号に含まれる同期タイミング取得用参照信号を取得する(S102)。具体的には、無線信号と、記憶部22に記憶される同期タイミング取得用参照信号と、の相関を取得し、相関度が高い部分を同期タイミング取得用参照信号であると判断する。   The synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52 acquires the synchronization timing acquisition reference signal included in the burst signal (S102). Specifically, the correlation between the radio signal and the reference signal for acquiring synchronization timing stored in the storage unit 22 is acquired, and the portion having a high degree of correlation is determined to be the reference signal for acquiring synchronization timing.

次に、同期タイミング取得用参照信号取得部52及び受信タイミング仮決定部54は、バースト信号の受信タイミングを仮決定するための受信タイミング仮決定処理を行う(S104)。   Next, the synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52 and the reception timing provisional determination unit 54 perform reception timing provisional determination processing for provisionally determining the reception timing of the burst signal (S104).

以下、図6に示す処理フロー図を参照しながら、受信タイミング仮決定処理について具体的に説明する。受信タイミング仮決定部54は同期タイミング取得用参照信号取得部52に対し1以上の受信タイミングを入力する(S200,S206)。同期タイミング取得用参照信号取得部52は入力された各受信タイミングにそれぞれ基づいて、各送受信部51において受信された無線信号を示す入力ベクトルと記憶される同期タイミング取得用参照信号との相関を示す相関ベクトルを計算する(S202)。さらに、入力ベクトルの相関行列を算出し、相関ベクトルと相関行列とに基づき、受信された無線信号と記憶される同期タイミング取得用参照信号との誤差を示す最小二乗誤差を算出する(S204)。この最小二乗誤差の値は、受信された無線信号の受信品質を表す受信品質情報である。   Hereinafter, the reception timing provisional determination processing will be specifically described with reference to the processing flowchart shown in FIG. The temporary reception timing determination unit 54 inputs one or more reception timings to the synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52 (S200, S206). The reference signal acquisition unit for synchronization timing acquisition 52 indicates the correlation between the input vector indicating the radio signal received by each transmission / reception unit 51 and the reference signal for synchronization timing acquisition stored based on each input reception timing. A correlation vector is calculated (S202). Further, a correlation matrix of the input vector is calculated, and based on the correlation vector and the correlation matrix, a least square error indicating an error between the received wireless signal and the stored synchronization timing acquisition reference signal is calculated (S204). The value of the least square error is reception quality information indicating the reception quality of the received radio signal.

受信タイミング仮決定部54は、同期タイミング取得用参照信号取得部52に入力した受信タイミングのうち、最小二乗誤差が最も小さくなる受信タイミングを通信信号の受信タイミングとして仮決定し(S208)、周波数オフセット補正用参照信号取得部53に入力する。   The reception timing provisional determination unit 54 provisionally determines the reception timing at which the least square error becomes the smallest among the reception timings input to the synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52 as the communication signal reception timing (S208), and the frequency offset This is input to the correction reference signal acquisition unit 53.

つまり、受信タイミング仮決定部54は、上記のようにしてバースト信号の先頭位置及びバースト信号に含まれる信号点の時間的間隔を示す受信タイミングを取得し、基地局装置20と移動局装置30とが同期できるようにしている。   That is, the reception timing provisional determination unit 54 acquires the reception timing indicating the start position of the burst signal and the time interval of the signal points included in the burst signal as described above, and the base station apparatus 20 and the mobile station apparatus 30 Has been able to synchronize.

以上説明した同期タイミング取得用参照信号取得部52及び受信タイミング仮決定部54における最小二乗誤差の算出処理を、数式を用いてより詳細に説明する。   The calculation process of the least square error in the synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52 and the reception timing provisional determination unit 54 described above will be described in more detail using mathematical expressions.

まず、送受信部51から同期タイミング取得用参照信号取得部52に入力される無線信号を示す入力ベクトルX(i)は、式(1)により表される。ここで、iはサンプリング時刻を示す整数であり、x(i)は送受信部51−kにおけるi番目のサンプリング時刻における入力成分を示している。

Figure 2006333143
First, an input vector X (i) indicating a radio signal input from the transmission / reception unit 51 to the synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52 is expressed by Expression (1). Here, i is an integer indicating the sampling time, and x k (i) indicates an input component at the i-th sampling time in the transmission / reception unit 51-k.
Figure 2006333143

次に、入力ベクトルと記憶される同期タイミング取得用参照信号r(i)との相関を示す相関ベクトルrXr(j)は式(2)により表される。ここで、jは受信タイミング仮決定部54から同期タイミング取得用参照信号取得部52に入力される受信タイミングτの番号を示す整数である。また、mは同期タイミング取得用参照信号の長さを示す整数である。

Figure 2006333143
Next, a correlation vector r Xr (j) indicating a correlation between the input vector and the stored reference signal for synchronization timing acquisition r (i) is expressed by Expression (2). Here, j is an integer indicating the number of the reception timing τ j input from the reception timing temporary determination unit 54 to the synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52. M is an integer indicating the length of the reference signal for synchronization timing acquisition.
Figure 2006333143

また、入力ベクトルの相関行列RXX(m)は式(3)により表される。

Figure 2006333143
In addition, the correlation matrix R XX (m) of the input vector is expressed by Expression (3).
Figure 2006333143

そして、以上のように表される相関ベクトルrXrと相関行列RXXとを用いて、最小二乗誤差E[|e(t)|]は式(4)のように表される。なお、E[|r(t)|]は記憶される同期タイミング取得用参照信号の電力である。

Figure 2006333143
Then, using the correlation vector r Xr and the correlation matrix R XX expressed as described above, the least square error E [| e (t) | 2 ] is expressed as shown in Expression (4). E [| r (t) | 2 ] is the power of the stored reference signal for synchronization timing acquisition.
Figure 2006333143

同期タイミング取得用参照信号取得部52及び受信タイミング仮決定部54は、以上のようにして受信タイミングτを変えつつ、最小二乗誤差を求めている。 The synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52 and the reception timing provisional determination unit 54 obtain the least square error while changing the reception timing τ j as described above.

次に、周波数オフセット補正用参照信号取得部53は、バースト信号に含まれる周波数オフセット補正用参照信号を取得する(S106)。具体的には、周波数オフセット補正用参照信号取得部53は、受信タイミング仮決定部54が仮決定した受信タイミングと、予め記憶しているバースト信号の長さ及びバースト信号中における周波数オフセット補正用参照信号の位置に基づいて、周波数オフセット補正用参照信号の受信タイミングを予測する。そして、予測した受信タイミングの近傍にて、無線信号と、記憶部22に記憶される同期タイミング取得用参照信号と、の相関を取得し、相関度が高い部分を周波数オフセット補正用参照信号であると判断する。   Next, the frequency offset correction reference signal acquisition unit 53 acquires a frequency offset correction reference signal included in the burst signal (S106). Specifically, the reference signal acquisition unit 53 for frequency offset correction uses the reception timing temporarily determined by the reception timing temporary determination unit 54, the length of the burst signal stored in advance and the reference for frequency offset correction in the burst signal. Based on the position of the signal, the reception timing of the reference signal for frequency offset correction is predicted. Then, in the vicinity of the predicted reception timing, the correlation between the radio signal and the synchronization timing acquisition reference signal stored in the storage unit 22 is acquired, and the portion with a high correlation degree is the frequency offset correction reference signal. Judge.

そして、同期タイミング取得用参照信号取得部52、周波数オフセット補正用参照信号取得部53、及び最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部55は、最適周波数オフセット逆偏移量と最適受信ウエイトとを決定する処理を行う。   The synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52, the frequency offset correction reference signal acquisition unit 53, and the optimum frequency offset reverse deviation amount and optimum reception weight determination unit 55 are configured to calculate the optimum frequency offset reverse deviation amount and the optimum reception weight. The process which determines is performed.

以下、図7に示す処理フロー図を参照しながら、これらを決定する処理について具体的に説明する。最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部55は、同期タイミング取得用参照信号取得部52及び周波数オフセット補正用参照信号取得部53に対し、1以上の周波数オフセット逆偏移量を入力する(S300,S314)。周波数オフセット逆偏移量は、周波数オフセットによる通信信号の偏移量を打ち消すためのものである。この時点では周波数オフセット逆偏移量としてどのような量を与えれば受信品質がよくなるか不明であるので、最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部55は、記憶している全ての周波数オフセット逆偏移量を入力することが好適である。   Hereinafter, the process for determining these will be described in detail with reference to the process flowchart shown in FIG. The optimum frequency offset reverse deviation amount and optimum reception weight determination unit 55 inputs one or more frequency offset reverse deviation amounts to the synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52 and the frequency offset correction reference signal acquisition unit 53. (S300, S314). The frequency offset reverse shift amount is for canceling the shift amount of the communication signal due to the frequency offset. At this time, it is unclear what amount of frequency offset reverse shift amount should give the reception quality, so the optimal frequency offset reverse shift amount and optimal reception weight determination unit 55 It is preferable to input an offset reverse shift amount.

同期タイミング取得用参照信号取得部52は、入力された各周波数オフセット逆偏移量にそれぞれ基づいて、各送受信部51において受信された無線信号を示す入力ベクトルと記憶される同期タイミング取得用参照信号との相関を示す相関ベクトルを計算する(S302)。さらに、入力ベクトルの相関行列を算出し、相関ベクトルと相関行列とに基づき、受信された無線信号と記憶される同期タイミング取得用参照信号との誤差を示す最小二乗誤差を算出する(S304)。   The synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52 is based on each input frequency offset reverse shift amount, and stores a synchronization timing acquisition reference signal stored with an input vector indicating a radio signal received by each transmission / reception unit 51. A correlation vector indicating the correlation with is calculated (S302). Further, a correlation matrix of the input vector is calculated, and based on the correlation vector and the correlation matrix, a least square error indicating an error between the received wireless signal and the stored synchronization timing acquisition reference signal is calculated (S304).

また、同期タイミング取得用参照信号取得部52は、相関ベクトルと相関行列とに基づき、受信された無線信号の受信ウエイトを算出する(S306)。   In addition, the synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52 calculates the reception weight of the received radio signal based on the correlation vector and the correlation matrix (S306).

同様に、周波数オフセット補正用参照信号取得部53は、入力された各周波数オフセット逆偏移量にそれぞれ基づいて、各送受信部51において受信された無線信号を示す入力ベクトルと記憶される周波数オフセット補正用参照信号との相関を示す相関ベクトルを計算する(S308)。さらに、入力ベクトルの相関行列を算出し、相関ベクトルと相関行列とに基づき、受信された無線信号と記憶される周波数オフセット補正用参照信号との誤差を示す最小二乗誤差を算出する(S310)。   Similarly, the frequency offset correction reference signal acquisition unit 53, based on each input frequency offset reverse shift amount, stores an input vector indicating a radio signal received by each transmitting / receiving unit 51 and a frequency offset correction stored. A correlation vector indicating the correlation with the reference signal is calculated (S308). Further, a correlation matrix of the input vector is calculated, and a least square error indicating an error between the received radio signal and the stored frequency offset correction reference signal is calculated based on the correlation vector and the correlation matrix (S310).

最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部55は、S304で算出した最小二乗誤差と、S310で算出した最小二乗誤差と、を取得し、これらの平均である平均最小二乗誤差を算出する(S312)。   The optimum frequency offset reverse shift amount and optimum reception weight determination unit 55 acquires the least square error calculated in S304 and the least square error calculated in S310, and calculates an average least square error that is the average of these. (S312).

最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部55は、入力した周波数オフセット逆偏移量のうち、最も平均最小二乗誤差が小さくなる周波数オフセット逆偏移量を通信信号の周波数オフセット逆偏移量として選択決定し(S316)、受信タイミング決定部56に入力する。   The optimum frequency offset reverse deviation amount and optimum reception weight determining unit 55 determines the frequency offset reverse deviation amount with the smallest mean least square error among the input frequency offset reverse deviation amounts, as the frequency offset reverse deviation of the communication signal. The quantity is selected and determined (S316) and input to the reception timing determination unit 56.

また、最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部55は、上記決定した通信信号の周波数オフセット逆偏移量についてS306において算出された受信ウエイトを最適受信ウエイトとして決定し、記憶・合成・復調・復号部57及び送信ウエイト決定部58に入力する。   Further, the optimum frequency offset reverse deviation amount and optimum reception weight determination unit 55 decides the reception weight calculated in S306 for the frequency offset reverse deviation amount of the determined communication signal as the optimum reception weight, and stores, combines, The data is input to the demodulation / decoding unit 57 and the transmission weight determination unit 58.

以上説明した同期タイミング取得用参照信号取得部52、周波数オフセット補正用参照信号取得部53、及び最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部55における最小二乗誤差の算出処理及び受信ウエイトの算出処理を、数式を用いてより詳細に説明する。   Calculation processing of least square error and calculation of reception weight in the reference signal acquisition unit 52 for synchronization timing acquisition, the reference signal acquisition unit 53 for frequency offset correction, and the optimal frequency offset reverse shift amount and optimal reception weight determination unit 55 described above. The process will be described in more detail using mathematical expressions.

周波数オフセット逆偏移量f(pは整数)を与えた場合、式(2)に示した相関ベクトルは、式(5)のように変形され、pの関数rXr(p)として表される。なお、Rはシンボルレートである。また、式(5)では受信タイミングを考慮していない。なお、r(i)を周波数オフセット補正用参照信号とすることにより、周波数オフセット補正用参照信号についても同様な計算を行う。

Figure 2006333143
When the frequency offset reverse shift amount f p (p is an integer) is given, the correlation vector shown in Expression (2) is transformed as shown in Expression (5) and expressed as a function r Xr (p) of p. The Note that R S is a symbol rate. Further, the reception timing is not taken into consideration in the equation (5). Note that, by using r (i) as the frequency offset correction reference signal, the same calculation is performed for the frequency offset correction reference signal.
Figure 2006333143

そして、式(5)に示される相関ベクトルを使用して、式(4)により最小二乗誤差が算出される。   Then, using the correlation vector shown in Equation (5), the least square error is calculated by Equation (4).

また、受信ウエイトW(p)は以下の式(6)により算出される。

Figure 2006333143
The reception weight W (p) is calculated by the following equation (6).
Figure 2006333143

同期タイミング取得用参照信号取得部52、周波数オフセット補正用参照信号取得部53、及び最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部55は、以上のようにして周波数オフセット逆偏移量fを変えつつ、同期タイミング取得用参照信号によって最小二乗誤差及び受信ウエイトを求め、同様に周波数オフセット補正用参照信号によって最小二乗誤差を求めている。 The synchronization timing acquisition reference signal acquisition unit 52, the frequency offset correction reference signal acquisition unit 53, and the optimum frequency offset reverse deviation amount and optimum reception weight determination unit 55 perform the frequency offset reverse deviation amount f p as described above. , The least square error and the reception weight are obtained from the synchronization timing acquisition reference signal, and the least square error is similarly obtained from the frequency offset correction reference signal.

記憶・合成・復調・復号部57は、受信されるバースト信号を一時記憶している。そして、入力された最適受信ウエイトに基づいて、一時記憶していたバースト信号を合成する(S110)。   The storage / synthesis / demodulation / decoding unit 57 temporarily stores the received burst signal. Then, based on the input optimum reception weight, the temporarily stored burst signal is synthesized (S110).

さらに、受信タイミング決定部56は、最適周波数オフセット逆偏移量に基づいて受信タイミングを決定する(S112)。受信タイミングは、上述したようにバースト信号の先頭位置及びバースト信号に含まれる信号点の時間的間隔を示すものである。また、周波数オフセットがあると、バースト信号の時間的間隔が周波数オフセットに応じた量だけ周波数オフセットがない場合に比べて変化するため、受信タイミングが変化する。これに対応するため、受信タイミング決定部56は、最適周波数オフセット逆偏移量に基づいて、受信タイミングを決定している。そして受信タイミング決定部56は、決定した受信タイミングを記憶・合成・復調・復号部57に対して出力する。   Further, the reception timing determination unit 56 determines the reception timing based on the optimum frequency offset reverse shift amount (S112). As described above, the reception timing indicates the time interval between the start position of the burst signal and the signal points included in the burst signal. Also, if there is a frequency offset, the time interval of the burst signal changes compared to the case where there is no frequency offset by an amount corresponding to the frequency offset, so the reception timing changes. In order to cope with this, the reception timing determination unit 56 determines the reception timing based on the optimal frequency offset reverse shift amount. The reception timing determination unit 56 outputs the determined reception timing to the storage / combination / demodulation / decoding unit 57.

記憶・合成・復調・復号部57は、入力された受信タイミングに基づき、合成後のバースト信号のうち通信データである部分の信号点の判定(サンプリング)を行うことにより、復調・復号を行う(S112)。   The storage / synthesizing / demodulating / decoding unit 57 performs demodulation / decoding by determining (sampling) the signal point of the portion that is communication data of the combined burst signal based on the input reception timing ( S112).

また、送信ウエイト決定部58は、入力された最適受信ウエイトに基づき、送信ウエイトを算出する。この処理において決定される送信ウエイトは、最適受信ウエイトに基づいて決定される受信電波の発信元位置に対する指向性を持って送信電波を送信するよう、決定されるものである。具体的には、送信ウエイトに基づいて各アンテナにおける送信電力が決定される。   Further, the transmission weight determination unit 58 calculates a transmission weight based on the input optimum reception weight. The transmission weight determined in this process is determined so as to transmit the transmission radio wave with directivity with respect to the transmission source position of the reception radio wave determined based on the optimum reception weight. Specifically, the transmission power at each antenna is determined based on the transmission weight.

以上のように、本実施の形態では、バースト信号の前後にある参照信号に基づいて最適周波数オフセット逆偏移量と最適受信ウエイトを決定し、さらにこれらに基づいて通信データを受信しているので、通信データの受信品質が少なくとも周波数オフセット補正用参照信号の受信品質以上となるようにすることができ、周波数オフセットが通信データに与える影響を適切に除去することができるようになる。   As described above, in the present embodiment, the optimum frequency offset reverse shift amount and the optimum reception weight are determined based on the reference signals before and after the burst signal, and communication data is received based on these. The reception quality of the communication data can be at least equal to or higher than the reception quality of the frequency offset correction reference signal, and the influence of the frequency offset on the communication data can be appropriately removed.

また、記憶・合成・復調・復号部57は通信データを一時記憶しておくので、通信データより後に受信される周波数オフセット補正用参照信号の受信品質に基づいて選択された周波数オフセット逆偏移量に基づいて、通信データについての信号点の判定を行うことができるようになる。   Further, since the storage / synthesis / demodulation / decoding unit 57 temporarily stores the communication data, the frequency offset reverse shift amount selected based on the reception quality of the frequency offset correction reference signal received after the communication data. Based on the above, it becomes possible to determine signal points for communication data.

さらに、アダプティブアレイアンテナを使用する場合にも、最適な周波数オフセット逆偏移量により信号点判定を行った上で、各アンテナで受信される通信データを合成することや、各アンテナから送信する通信データの送信電力を決定することができるので、適切に周波数オフセットが通信データに与える影響を除去することができるようになる。   In addition, even when using an adaptive array antenna, the communication point received by each antenna is synthesized after the signal point is determined based on the optimum amount of reverse frequency offset shift, and the communication transmitted from each antenna is used. Since the transmission power of data can be determined, the influence of the frequency offset on the communication data can be appropriately removed.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態ではアダプティブアレイアンテナを利用する基地局装置について本発明を適用した場合の実施例について説明したが、単アンテナの無線通信装置であっても、通信信号に周波数オフセットの生ずる可能性のある無線通信装置であればどのようなものにでも適用することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a base station apparatus using an adaptive array antenna has been described. However, even a single-antenna wireless communication apparatus may cause a frequency offset in a communication signal. The present invention can be applied to any wireless communication device that is compatible.

また、アダプティブアレイアンテナを利用する基地局装置に適用する場合、厳密には周波数オフセット逆偏移量がアンテナごとに異なることも多い。そこで、上記最小二乗誤差の算出において、アンテナごとに異なる周波数オフセット逆偏移量を与えて、最小二乗誤差を算出するようにしてもよい。   Further, when applied to a base station apparatus using an adaptive array antenna, strictly speaking, the frequency offset reverse shift amount is often different for each antenna. Therefore, in calculating the least square error, the least square error may be calculated by giving different frequency offset reverse shift amounts for each antenna.

さらに、上記実施の形態では最小二乗誤差を受信品質として使用しているが、例えば信号点の判定まで行った上で、フレームエラーレートなど、デジタル信号に基づいて算出される品質を受信品質として使用することとしてもよい。   Furthermore, although the least square error is used as the reception quality in the above embodiment, the quality calculated based on the digital signal such as the frame error rate is used as the reception quality after the signal point is determined, for example. It is good to do.

本発明の実施の形態に係る移動体通信システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る基地局装置のシステム構成図である。It is a system configuration | structure figure of the base station apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る基地局装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the base station apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るバースト信号である。It is a burst signal which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る基地局装置の処理のフロー図である。It is a flowchart of the process of the base station apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る基地局装置の処理のフロー図である。It is a flowchart of the process of the base station apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る基地局装置の処理のフロー図である。It is a flowchart of the process of the base station apparatus which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 移動体通信システム、20 基地局装置、21 制御部、22 記憶部、23 無線通信部、24 ネットワークインターフェイス部、30 移動局装置、40 通信ネットワーク、51 送受信部、52 同期タイミング取得用参照信号取得部、53 周波数オフセット補正用参照信号取得部、54 受信タイミング仮決定部、55 最適周波数オフセット逆偏移量及び最適受信ウエイト決定部、56 受信タイミング決定部、57 記憶・合成・復調・復号部、58 送信ウエイト決定部、59 符号化・変調・分配部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Mobile communication system, 20 Base station apparatus, 21 Control part, 22 Storage part, 23 Wireless communication part, 24 Network interface part, 30 Mobile station apparatus, 40 Communication network, 51 Transmission / reception part, 52 Acquisition of reference signal for synchronous timing acquisition 53, frequency offset correction reference signal acquisition unit, 54 reception timing temporary determination unit, 55 optimum frequency offset reverse shift amount and optimum reception weight determination unit, 56 reception timing determination unit, 57 storage / synthesis / demodulation / decoding unit, 58 transmission weight determination unit, 59 encoding / modulation / distribution unit.

Claims (8)

第1参照信号である部分と、通信データである部分と、第2参照信号である部分と、をこの順で含むバースト信号を受信するバースト信号受信手段と、
前記第1参照信号に基づいて、前記バースト信号の受信タイミングを取得する受信タイミング取得手段と、
前記第2参照信号に対して互いに異なる複数の所与の周波数オフセット逆偏移量をそれぞれ与え、かつ前記取得した受信タイミングに基づいて該第2参照信号を受信する場合の受信品質を示す受信品質情報を、該各周波数オフセット逆偏移量について取得する受信品質情報取得手段と、
前記受信品質情報取得手段により取得された受信品質情報に基づいて周波数オフセット逆偏移量を選択する選択手段と、
前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記通信データについての信号点の判定を行う通信データ信号点判定手段と、
を含むことを特徴とする無線通信装置。
Burst signal receiving means for receiving a burst signal including a portion that is a first reference signal, a portion that is communication data, and a portion that is a second reference signal in this order;
Reception timing acquisition means for acquiring the reception timing of the burst signal based on the first reference signal;
Reception quality indicating reception quality when a plurality of different given frequency offset reverse shift amounts are given to the second reference signal, respectively, and the second reference signal is received based on the acquired reception timing Reception quality information acquisition means for acquiring information for each frequency offset reverse shift amount;
Selection means for selecting a frequency offset reverse shift amount based on the reception quality information acquired by the reception quality information acquisition means;
Communication data signal point determination means for determining a signal point for the communication data based on the selected frequency offset reverse shift amount;
A wireless communication apparatus comprising:
請求項1に記載の無線通信装置において、
前記選択手段は、前記受信品質情報取得手段における受信品質情報の取得の際に与えた周波数オフセット逆偏移量のうち、該取得された受信品質情報により示される受信品質が最もよい周波数オフセット逆偏移量を選択する、
ことを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to claim 1,
The selecting means is the frequency offset reverse bias having the best reception quality indicated by the acquired reception quality information, out of the amount of frequency offset reverse shift given when the reception quality information acquisition means acquires the reception quality information. Select the transfer amount,
A wireless communication apparatus.
請求項1又は2に記載の無線通信装置において、
前記バースト信号受信手段により受信された前記バースト信号に含まれる通信データを記憶する記憶手段、
をさらに含み、
前記通信データ信号点判定手段は、前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記記憶される通信データについての信号点の判定を行う、
ことを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to claim 1 or 2,
Storage means for storing communication data included in the burst signal received by the burst signal receiving means;
Further including
The communication data signal point determination means determines a signal point for the stored communication data based on the selected frequency offset reverse shift amount.
A wireless communication apparatus.
請求項1乃至3のいずれかに記載の無線通信装置において、
当該無線通信装置は複数のアンテナを備え、
前記バースト信号受信手段は、前記各アンテナにそれぞれ到来する前記バースト信号を、アンテナごとに受信し、
前記受信タイミング取得手段は、前記各バースト信号に含まれる第1参照信号に基づいて、該各バースト信号の受信タイミングを取得し、
前記受信品質情報取得手段は、前記各バースト信号に含まれる第2参照信号に対して、互いに異なる複数の所与の周波数オフセット逆偏移量をそれぞれ与え、かつ前記取得した受信タイミングに基づいて該各第2参照信号を受信する場合の受信品質を示す受信品質情報を、該各周波数オフセット逆偏移量について取得し、
前記選択手段は、前記受信品質情報取得手段により取得された受信品質情報に基づいて周波数オフセット逆偏移量を選択し、
前記通信データ信号点判定手段は、前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記通信データである部分についての信号点の判定を行い、
当該無線通信装置は、
前記受信品質情報算出手段により所定の受信品質を示す受信品質情報が算出された場合の、前記周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記アンテナ間における前記通信データの関係を示す受信ウエイトを算出する受信ウエイト算出手段と、
前記算出した受信ウエイトに基づいて前記各アンテナにおいて受信された前記通信データを合成する信号合成手段と、
をさらに含む、
ことを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication device according to any one of claims 1 to 3,
The wireless communication device includes a plurality of antennas,
The burst signal receiving means receives the burst signal arriving at each antenna, for each antenna,
The reception timing acquisition means acquires the reception timing of each burst signal based on the first reference signal included in each burst signal,
The reception quality information acquisition unit gives a plurality of different predetermined frequency offset reverse shift amounts to the second reference signal included in each burst signal, and based on the acquired reception timing, Obtaining reception quality information indicating reception quality when receiving each second reference signal for each frequency offset reverse shift amount;
The selection means selects a frequency offset reverse shift amount based on the reception quality information acquired by the reception quality information acquisition means,
The communication data signal point determination means determines a signal point for a portion that is the communication data based on the selected frequency offset reverse shift amount,
The wireless communication device
Based on the frequency offset reverse shift amount when reception quality information indicating predetermined reception quality is calculated by the reception quality information calculation means, a reception weight indicating a relationship of the communication data between the antennas is calculated. Receiving weight calculating means;
Signal combining means for combining the communication data received at each antenna based on the calculated reception weight;
Further including
A wireless communication apparatus.
請求項4に記載の無線通信装置において、
前記受信ウエイト算出手段により算出された受信ウエイトに基づいて、前記各アンテナから通信データを送信する際の送信電力を決定する送信電力決定手段と、
前記決定された送信電力で、前記各アンテナから通信データを送信する通信データ送信手段と、
をさらに含むことを特徴とする無線通信装置。
The wireless communication apparatus according to claim 4, wherein
Transmission power determining means for determining transmission power when transmitting communication data from each antenna based on the reception weight calculated by the reception weight calculating means;
Communication data transmitting means for transmitting communication data from each antenna at the determined transmission power;
A wireless communication apparatus, further comprising:
第1参照信号である部分と、通信データである部分と、第2参照信号である部分と、をこの順で含むバースト信号を送信する送信手段、
を含む第1無線通信装置と、
前記送信されたバースト信号を受信するバースト信号受信手段と、
前記第1参照信号に基づいて、前記バースト信号の受信タイミングを取得する受信タイミング取得手段と、
前記第2参照信号に対して互いに異なる複数の所与の周波数オフセット逆偏移量をそれぞれ与え、かつ前記取得した受信タイミングに基づいて該第2参照信号を受信する場合の受信品質を示す受信品質情報を、該各周波数オフセット逆偏移量について取得する受信品質情報取得手段と、
前記受信品質情報取得手段により取得された受信品質情報に基づいて周波数オフセット逆偏移量を選択する選択手段と、
前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記通信データについての信号点の判定を行う通信データ信号点判定手段と、
を含む第2無線通信装置と、
を含むことを特徴とする無線通信システム。
A transmitting means for transmitting a burst signal including a portion that is a first reference signal, a portion that is communication data, and a portion that is a second reference signal in this order;
A first wireless communication device including:
Burst signal receiving means for receiving the transmitted burst signal;
Reception timing acquisition means for acquiring the reception timing of the burst signal based on the first reference signal;
Reception quality indicating reception quality when a plurality of different given frequency offset reverse shift amounts are given to the second reference signal, respectively, and the second reference signal is received based on the acquired reception timing Reception quality information acquisition means for acquiring information for each frequency offset reverse shift amount;
Selection means for selecting a frequency offset reverse shift amount based on the reception quality information acquired by the reception quality information acquisition means;
Communication data signal point determination means for determining a signal point for the communication data based on the selected frequency offset reverse shift amount;
A second wireless communication device including:
A wireless communication system comprising:
第1参照信号である部分と、通信データである部分と、第2参照信号である部分と、をこの順で含むバースト信号を受信するバースト信号受信ステップと、
前記第1参照信号に基づいて、前記バースト信号の受信タイミングを取得する受信タイミング取得ステップと、
前記第2参照信号に対して互いに異なる複数の所与の周波数オフセット逆偏移量をそれぞれ与え、かつ前記取得した受信タイミングに基づいて該第2参照信号を受信する場合の受信品質を示す受信品質情報を、該各周波数オフセット逆偏移量について取得する受信品質情報取得ステップと、
前記受信品質情報取得ステップにおいて取得された受信品質情報に基づいて周波数オフセット逆偏移量を選択する選択ステップと、
前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記通信データについての信号点の判定を行う通信データ信号点判定ステップと、
を含むことを特徴とする受信品質向上方法。
A burst signal receiving step of receiving a burst signal including a portion that is a first reference signal, a portion that is communication data, and a portion that is a second reference signal in this order;
A reception timing acquisition step of acquiring the reception timing of the burst signal based on the first reference signal;
Reception quality indicating reception quality when a plurality of different given frequency offset reverse shift amounts are given to the second reference signal, respectively, and the second reference signal is received based on the acquired reception timing Receiving quality information acquisition step for acquiring information for each frequency offset reverse shift amount;
A selection step of selecting a frequency offset reverse shift amount based on the reception quality information acquired in the reception quality information acquisition step;
A communication data signal point determination step for determining a signal point for the communication data based on the selected frequency offset reverse shift amount;
A reception quality improvement method comprising:
第1参照信号である部分と、通信データである部分と、第2参照信号である部分と、をこの順で含むバースト信号を受信するバースト信号受信手段、
前記第1参照信号に基づいて、前記バースト信号の受信タイミングを取得する受信タイミング取得手段、
前記第2参照信号に対して互いに異なる複数の所与の周波数オフセット逆偏移量をそれぞれ与え、かつ前記取得した受信タイミングに基づいて該第2参照信号を受信する場合の受信品質を示す受信品質情報を、該各周波数オフセット逆偏移量について取得する受信品質情報取得手段、
前記受信品質情報取得手段により取得された受信品質情報に基づいて周波数オフセット逆偏移量を選択する選択手段、及び
前記選択した周波数オフセット逆偏移量に基づいて、前記通信データについての信号点の判定を行う通信データ信号点判定手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
Burst signal receiving means for receiving a burst signal including a portion that is a first reference signal, a portion that is communication data, and a portion that is a second reference signal in this order;
A reception timing acquisition means for acquiring the reception timing of the burst signal based on the first reference signal;
Reception quality indicating reception quality when a plurality of different given frequency offset reverse shift amounts are given to the second reference signal, respectively, and the second reference signal is received based on the acquired reception timing Reception quality information acquisition means for acquiring information for each frequency offset reverse shift amount;
A selection unit that selects a frequency offset reverse shift amount based on the reception quality information acquired by the reception quality information acquisition unit, and a signal point of the communication data based on the selected frequency offset reverse shift amount. Communication data signal point determination means for performing determination,
A program characterized by causing a computer to function.
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