JP2008109450A - Ｏｆｄｍ通信方式のフレーム同期方法及び受信機 - Google Patents
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Abstract
【課題】OFDM通信方式によるPHSの基地局と受信機間のフレーム同期に要する時間を短縮できる新規なフレーム同期方法及び受信機を提供する。
【解決手段】無線基地局から送信されるOFDMシンボル毎に含まれる自己相関要素を利用してシンボル内の相関演算を実行して、OFDMシンボル毎の同期タイミングを得るシンボル同期ステップと、報知チャネルが含む固有シンボルに対する相関演算を実行して報知チャネルのタイミングを得る固有シンボル相関サーチステップと、前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度の最も高いタイミングに基づき報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップと含むOFDM通信方式のフレーム同期方法。
【選択図】図１１
【解決手段】無線基地局から送信されるOFDMシンボル毎に含まれる自己相関要素を利用してシンボル内の相関演算を実行して、OFDMシンボル毎の同期タイミングを得るシンボル同期ステップと、報知チャネルが含む固有シンボルに対する相関演算を実行して報知チャネルのタイミングを得る固有シンボル相関サーチステップと、前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度の最も高いタイミングに基づき報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップと含むOFDM通信方式のフレーム同期方法。
【選択図】図１１
Description
本発明は、OFDM通信方式によるPHSの基地局と受信機間のフレーム同期に要する時間を短縮できる新規なフレーム同期方法及び受信機に関する。
フレーム同期の従来例としては、以下の技術が知られている。（特許文献１参照）
そして、特許文献１には、以下のフレーム同期方式が開示されている。
TDMA(時分割多元接続)方式があるが、この方式では一つの無線周波数を複数の無線局が時分割的に共用するものである。TDMA方式では、音声信号をデイジタル信号に変換した後、更に速度変換して、自局に割り当てられたタイムスロットに送信するものである。受信は自局宛のタイムスロットの信号を速度逆変換し、デイジタル信号をアナログ音声信号に戻して出力する。
一方、移動局が移動して他の無線基地局のサービスエリア( ゾーン) に入った場合、TDMAフレームの同期が取れていなければ、移動先の無線基地局からの受信信号に対して、再度、同期確立手順に従ってフレーム同期を取り直さなければならないが、同期が捕れる迄は通信が断になる。
しかし、TDMAフレームの同期が取れていれば、同期確立手順を実行することなく連続した通信が可能となる。そこで、通信断を生じさせない様にする為、大きな装置を設けることなく、隣接する無線基地局間で、常時、TDMAフレームの同期が取れている様にすることが必要である。」
そして、特許文献１には、以下のフレーム同期方式が開示されている。
TDMA(時分割多元接続)方式があるが、この方式では一つの無線周波数を複数の無線局が時分割的に共用するものである。TDMA方式では、音声信号をデイジタル信号に変換した後、更に速度変換して、自局に割り当てられたタイムスロットに送信するものである。受信は自局宛のタイムスロットの信号を速度逆変換し、デイジタル信号をアナログ音声信号に戻して出力する。
一方、移動局が移動して他の無線基地局のサービスエリア( ゾーン) に入った場合、TDMAフレームの同期が取れていなければ、移動先の無線基地局からの受信信号に対して、再度、同期確立手順に従ってフレーム同期を取り直さなければならないが、同期が捕れる迄は通信が断になる。
しかし、TDMAフレームの同期が取れていれば、同期確立手順を実行することなく連続した通信が可能となる。そこで、通信断を生じさせない様にする為、大きな装置を設けることなく、隣接する無線基地局間で、常時、TDMAフレームの同期が取れている様にすることが必要である。」
そこで、移動局が隣接ゾーンに移動しても、隣接ゾーンの無線基地局と連続して送受信が行なわれる様に、各無線基地局が送出するTDMAフレームは相互に同期がとれていることが必要である。
時間基準となる基準無線基地局BSRを設け、ここから基準TDMAフレームを送出させる。これにより、各無線基地局は、この基準TDMAフレームに従属同期して生成した時間基準を用いてTDMAフレームを生成し、このフレームを用いて自ゾーン内の移動局と信号の送受信を行なうことによって移動局が隣接ゾーンに移動しても、同期確立手順を実行することなく、連続した通信ができる。
時間基準となる基準無線基地局BSRを設け、ここから基準TDMAフレームを送出させる。これにより、各無線基地局は、この基準TDMAフレームに従属同期して生成した時間基準を用いてTDMAフレームを生成し、このフレームを用いて自ゾーン内の移動局と信号の送受信を行なうことによって移動局が隣接ゾーンに移動しても、同期確立手順を実行することなく、連続した通信ができる。
また、特許文献１には、以下のフレーム同期方式も開示されている。
サービスエリアを複数のゾーンに分割し、それぞれのゾーンに無線基地局BSを設け、各無線基地局は、無線回線が確立した自ゾーン内の移動局MSとTDMA方式を用いて相互に信号の送受信を行なう移動通信ネットワークにおいて、それぞれの無線基地局に標準電波を受信できる標準電波受信機１を設け、各無線基地局は、該標準電波受信機が予め定めた時間信号を受信した時に送出する受信信号を時間基準に用いてTDMAフレームを生成し、ゾーン間でTDMAフレームが同期状態となるように構成する。
サービスエリアを複数のゾーンに分割し、それぞれのゾーンに無線基地局BSを設け、各無線基地局は、無線回線が確立した自ゾーン内の移動局MSとTDMA方式を用いて相互に信号の送受信を行なう移動通信ネットワークにおいて、それぞれの無線基地局に標準電波を受信できる標準電波受信機１を設け、各無線基地局は、該標準電波受信機が予め定めた時間信号を受信した時に送出する受信信号を時間基準に用いてTDMAフレームを生成し、ゾーン間でTDMAフレームが同期状態となるように構成する。
また、本願発明の前提技術である、TDD/TDMA方式によるPHSの基地局と受信機とのフレーム同期は、基地局はTDD/TDMA方式で間欠送信し、受信機は少しずつ時間をずらしながら、受信したタイミング復号することによって、間欠送信される基地局のCCHを探して、フレーム同期を行っていた。
しかし、本願が適用されるTDD/OFDMA方式などのOFDM通信方式を用いた場合には、受信処理された信号からGI（ガード・インターバル）長さを除去するため、時間的に連続的なタイミング検出を行うことが困難で、既存のPHSと同様のフレーム同期検出の方式を使用すると、タイミングのシフト可能な範囲が小さくなり、フレーム同期に非常に長時間が必要になるという問題があった。
本発明の課題（目的）は、OFDM通信方式によるPHSの基地局と受信機間のフレーム同期に要する時間を短縮できる新規なフレーム同期方法及び受信機を提供することにある。
前記課題を解決するために、本発明のOFDM通信方式のフレーム同期方法は、無線基地局から送信されるOFDMシンボル毎に含まれる自己相関要素を利用してシンボル内の相関演算を実行して、OFDMシンボル毎の同期タイミングを得るシンボル同期ステップと、
報知チャネルが含む固有シンボルに対する相関演算を実行して報知チャネルのタイミングを得る固有シンボル相関サーチステップと、前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度の最も高いタイミングに基づき前記報知チャネル又は前記報知チャネルに同期するチャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップとを含むことを特徴とする。（請求項１）
報知チャネルが含む固有シンボルに対する相関演算を実行して報知チャネルのタイミングを得る固有シンボル相関サーチステップと、前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度の最も高いタイミングに基づき前記報知チャネル又は前記報知チャネルに同期するチャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップとを含むことを特徴とする。（請求項１）
また、前記報知チャネル復号ステップの後に誤り検出を実行した結果、誤りがなかった場合に、前記報知チャネルのデータ部から基地局識別情報と、タイムスロット番号を取得するステップとを含むことを特徴とする。（請求項２）
また、前記報知チャネル復号ステップの後に誤り検出を実行した結果、誤りがあった場合に、前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度が次に高いタイミングに基づき報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップとを含むことを特徴とする。（請求項３）
また、前記報知チャネルの復号の実行に際して、そのタイミングに基づくシンボル同期と周波数補正を実行するステップとを含むことを特徴とする。（請求項４）
また、前記報知チャネル復号ステップの後に誤り検出を実行した結果、誤りがあった場合に、前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度が次に高いタイミングに基づき報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップとを含むことを特徴とする。（請求項３）
また、前記報知チャネルの復号の実行に際して、そのタイミングに基づくシンボル同期と周波数補正を実行するステップとを含むことを特徴とする。（請求項４）
また、フレーム信号記憶部に記憶されている受信信号を１フレーム分読み出すステップと、読み出された前記受信信号と、既知である固有シンボルとの相関値を演算するステップと、前記演算された相関値が最も高いシンボルタイミングから順にランクを付け、ランクの高いタイミングで報知チャネルの復号を試みる報知チャネル復号ステップとを含むことを特徴とする。（請求項５）
また、前記報知チャネル復号ステップの後に誤り検出を実行した結果、誤りがあった場合に、前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度が次に高いタイミングに基づき報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップとを含むことを特徴とする。（請求項６）
また、前記報知チャネル復号ステップの後に誤り検出を実行した結果、誤りがあった場合に、前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度が次に高いタイミングに基づき報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップとを含むことを特徴とする。（請求項６）
本発明のOFDM通信方式の受信機は、無線基地局から送信されるOFDMシンボル毎に含まれる自己相関要素を利用してシンボル内の相関演算を実行して、OFDMシンボル毎の同期タイミングを得るシンボル同期手段と、報知チャネルが含む固有シンボルに対する相関演算を実行して報知チャネルのタイミングを得る固有シンボル相関サーチ手段と、
前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度の最も高いタイミングで前記報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号手段と、前記報知チャネル復号結果として、報知チャネルのデータ部から基地局識別情報と、タイムスロット番号を取得して記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする。（請求項７）
また、前記相関の最も高いタイミングで前記報知チャネルの復号を試みた結果、前記復号結果が誤りがあった場合には、次に相関の高いタイミングに基づいて前記報知チャネルの復号を試みることを特徴とする。（請求項８）
前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度の最も高いタイミングで前記報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号手段と、前記報知チャネル復号結果として、報知チャネルのデータ部から基地局識別情報と、タイムスロット番号を取得して記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする。（請求項７）
また、前記相関の最も高いタイミングで前記報知チャネルの復号を試みた結果、前記復号結果が誤りがあった場合には、次に相関の高いタイミングに基づいて前記報知チャネルの復号を試みることを特徴とする。（請求項８）
請求項１〜８に記載のOFDM通信方式を用いたTDD/OFDMA通信方式のフレーム同期方法及び受信機によれば、TDD/OFDMA通信方式によるPHSの基地局と受信機間のフレーム同期に要する時間を短縮できる新規なフレーム同期方法及び受信機を実現できる。
本発明のTDD/OFDMA方式で制御情報を報知的に決まった周期で間欠送信する送信機にフレーム同期させる受信機のハードウエア構成ついて説明する。
図１は、本発明の受信機の機能ブロック図であって、受信部１（PA/RF部/IF部/BB部）及び受信した信号を処理する信号処理部２で構成されている。
図１は、本発明の受信機の機能ブロック図であって、受信部１（PA/RF部/IF部/BB部）及び受信した信号を処理する信号処理部２で構成されている。
本願発明の特徴を示す２の信号処理部は、シンボル同期部2-1，メモリ2-2，FFT部2-3，周波数推定部（チャネル推定部）2-4，固有シンボル相関演算部2-5，メモリ2-6，報知チャネル復号部，及びフレーム同期部（同期判断部）が含まれている。
シンボル同期部2-1は、前述のフローチャートのステップS2（ステップS32)の最も相関の高いタイミングでシンボル同期を実行する。
また、シンボル同期部2-1では、受信機の周波数ずれを補正するため、シンボル間の位相差の和が得られるので、その位相差の分シンボルを戻すことによって、周波数補正を行うことができる。
また、シンボル同期部2-1では、受信機の周波数ずれを補正するため、シンボル間の位相差の和が得られるので、その位相差の分シンボルを戻すことによって、周波数補正を行うことができる。
メモリ2-2は、シンボル同期で得られるタイミングに基づいてシンボル同期を試みて得られた相関値とそのタイミングが記憶される。
FFT部2-3は、前記メモリ2-2に記憶されたタイミングと所定の関係にある時間範囲で
FFTを行って、受信したCCHのシンボルの抽出を実行する。
FFTを行って、受信したCCHのシンボルの抽出を実行する。
周波数推定部（チャネル推定部）2-4は、FFT部2-3における最も相関の高いタイミングでFFTを行って抽出された受信した報知チャネル（CCH）のシンボルを使用して周波数補正とチャネル補正を実行する。
固有シンボル（パイロットシンボル）相関演算部2-5は、固有シンボルとの相関値とシンボル単位のタイミングとをメモリ2-6に記憶する。
メモリ2-6は、フローチャートのステップS7によって得られた固有シンボルとの相関値とシンボル単位のタイミングとを記憶する。
CCH復号部2-7は、ステップS8における、相関の最も高いタイミングで報知チャネルの復号を実行する。
フレーム同期部（同期判断部）2-8は、誤り確認を行い、エラーがなければ何度そのタイミングエラーがないか確認して、タイムスロット番号と相対フレーム番号（間欠送信の周期のどのタイミングの信号かの情報）を取得し、タイミングを補正する。
次に、本発明のTDD/OFDMA方式における、制御情報を報知的に決まった周期で間欠送信する送信機に受信機がフレーム同期する概要について説明する。
本システムのCCHは規定のCH帯域の１サブチャネルを使用して、報知情報（固有シンボル）を間歇的送信するフレーム構成について図２を用いて説明する。
図２(a)に示す如く、TDD/OFDMA通信方式のフレームは、ダウンリンク(Down link)とアップリンク(UP link）のそれぞれ２．５［ms］を４分割したタイムスロットとからなり、合わせて５［ms］である。
各タイムスロットは、図２(b)に示す如く複数のOFDMサブキャリア＊OFDMシンボルで構成されていて、各OFDMシンボルは、図２(c)に示す如く、FFT範囲（FFT処理を行う時間幅分の波形と、その波形をコピーした連続の波形となるように配置した自己相関要素（例えば、ガードインターバル（GI)）とからなっている。
該ガードインターバル(GI)は、伝搬路が複数になるタイミングによる影響を排除する。
該ガードインターバル(GI)は、伝搬路が複数になるタイミングによる影響を排除する。
また、本発明のTDD/OFDMA方式では、固有シンボルを含む報知チャネル（CCH）は、ダウンリンクのｎフレーム毎（例えば、５＊ｎ［ms］周期）に間歇的に基地局（CS）から送信される。
本発明のTDD/OFDMA通信方式のフレーム同期の基本的な流れは以下のとおりである。
受信機（PS)は起動時に、基地局（CS)と受信機（PS)との同期目的で以下のオープンサーチ(open-search)を実行する。
(a) OFDMシンボル毎に含まれる自己相関要素（例えば、ガードインターバル）を利用してシンボル内の相関演算を実行して、OFDMシンボル毎の同期タイミングを得る。（シンボル同期ステップ）
(b) 報知チャネルが含む固有シンボルに対する相関演算を実行して報知チャネルのタイミングを得る。（固有シンボル相関サーチステップ）
(c) 固有シンボル相関サーチでの相関度の高いタイミングで報知チャネルの復号を実行する。（報知チャネル復号ステップ）
(d) 報知チャネル復号結果で誤り検出、例えばCRCがOKであれば、フレーム同期終了。
受信機（PS)は起動時に、基地局（CS)と受信機（PS)との同期目的で以下のオープンサーチ(open-search)を実行する。
(a) OFDMシンボル毎に含まれる自己相関要素（例えば、ガードインターバル）を利用してシンボル内の相関演算を実行して、OFDMシンボル毎の同期タイミングを得る。（シンボル同期ステップ）
(b) 報知チャネルが含む固有シンボルに対する相関演算を実行して報知チャネルのタイミングを得る。（固有シンボル相関サーチステップ）
(c) 固有シンボル相関サーチでの相関度の高いタイミングで報知チャネルの復号を実行する。（報知チャネル復号ステップ）
(d) 報知チャネル復号結果で誤り検出、例えばCRCがOKであれば、フレーム同期終了。
本発明のシンボル同期の手順を図３及び図４を用いて説明する。
図３は、本発明のTDD/OFDMA方式で使用されるOFDMA信号のシンボル構造を示す図である。
図３では、図２(c)に示す如く、データであるFFT範囲（FFT処理を行う時間幅分の波形と、その波形をコピーした連続の波形となるように配置（複製）した自己相関要素（例えば、ガードインターバル（GI)）とからなっている。
図３は、本発明のTDD/OFDMA方式で使用されるOFDMA信号のシンボル構造を示す図である。
図３では、図２(c)に示す如く、データであるFFT範囲（FFT処理を行う時間幅分の波形と、その波形をコピーした連続の波形となるように配置（複製）した自己相関要素（例えば、ガードインターバル（GI)）とからなっている。
図４は、本発明のシンボル同期を実行するための構成を示す図である。
図４において、自己相関要素であるガードインターバル(GI)除去前の受信信号を、データ長（図３のデータ部分）だけ遅延器で遅延させて、遅延前のデータとの相関演算を実行することによって、ガードインターバル(GI)と重複するタイミングを検出して、シンボル同期をとる。（精度は、サンプリングレートに依存する。）
ガードインターバル（GI)長さのスライディング相関は、数シンボル（例えば、１０シンボル）の平均で検出し、５＊ｎ区間サーチする。
相関値が最も高いタイミングを図５の如く検出してシンボルタイミングとし、シンボル区間の平均位相回転量を図６の如く算出することにより、受信シンボルの周波数補正を行う。
図４において、自己相関要素であるガードインターバル(GI)除去前の受信信号を、データ長（図３のデータ部分）だけ遅延器で遅延させて、遅延前のデータとの相関演算を実行することによって、ガードインターバル(GI)と重複するタイミングを検出して、シンボル同期をとる。（精度は、サンプリングレートに依存する。）
ガードインターバル（GI)長さのスライディング相関は、数シンボル（例えば、１０シンボル）の平均で検出し、５＊ｎ区間サーチする。
相関値が最も高いタイミングを図５の如く検出してシンボルタイミングとし、シンボル区間の平均位相回転量を図６の如く算出することにより、受信シンボルの周波数補正を行う。
次に、本発明のTDD/OFDMA通信方式のフレーム同期の実施例を図９〜１１のフローチャートを用いてシンボル同期の起動とフレーム同期のタイミングのサーチに関する手順を説明する。
・送信機は（５［ms］＊ｎ）フレームの周期にOFDMシンボルで構成されたタイムスロットにて報知チャネル（CCH)を間歇送信を開始する。（ステップS1)
・受信機では、自己相関要素（例えば、ガードインタバル(GI)）を用いたシンボル同期の起動を実行する。
・この実施例では、受信機におけるシンボル同期の起動はサブルーチンとして構成されている。
・受信機では、自己相関要素（例えば、ガードインタバル(GI)）を用いたシンボル同期の起動を実行する。
・この実施例では、受信機におけるシンボル同期の起動はサブルーチンとして構成されている。
・以下に、受信機におけるシンボル同期の起動のサブルーチンを図１０を用いて説明する。
・自己相関要素（GI)を用いたシンボル同期が起動されると、受信した信号をFFT範囲に相当する時間だけ遅延した信号を得られるように、図１のシンボル同期部2-1に含まれる遅延器（図４を参照）を起動する。（ステップS2-1)
・FFT範囲に相当するだけ遅延した信号と、該遅延しなかった信号とで、相関の度合を計算するように、シンボル同期の為の図１のシンボル同期部2-2に含まれる相関演算部を起動する。（ステップS2-2）
・図１のシンボル同期部2-2に含まれるシンボルタイミング取得部を起動して、１シンボルに相当する範囲で最も高い相関を得られるタイミング（図５参照）に基づくシンボルタイミングを得て、図１のメモリ2-2に記憶する。
・自己相関要素（GI)を用いたシンボル同期が起動されると、受信した信号をFFT範囲に相当する時間だけ遅延した信号を得られるように、図１のシンボル同期部2-1に含まれる遅延器（図４を参照）を起動する。（ステップS2-1)
・FFT範囲に相当するだけ遅延した信号と、該遅延しなかった信号とで、相関の度合を計算するように、シンボル同期の為の図１のシンボル同期部2-2に含まれる相関演算部を起動する。（ステップS2-2）
・図１のシンボル同期部2-2に含まれるシンボルタイミング取得部を起動して、１シンボルに相当する範囲で最も高い相関を得られるタイミング（図５参照）に基づくシンボルタイミングを得て、図１のメモリ2-2に記憶する。
・基地局による報知情報（固有シンボル）送信周期におけるフレーム数であるｎを設定する。（ステップS3)
・シンボル同期部により得られるシンボルタイミングに基づき、シンボル毎の位相ずれとして受信機の周波数オフセットを確認して周波数補正（図６参照）を開始する。（ステップS4)
・シンボル同期部2-2により得られるシンボルタイミングに基づいて、シンボル毎に図１のFFT部2-3でFFT動作を開始する。（ステップS5)
・FFTにより得られた信号を逐次１フレーム以上に亘って記憶するためにフレーム信号記憶部（図１のメモリ2-6)を起動する。（ステップS6)
・シンボル同期部により得られるシンボルタイミングに基づき、シンボル毎の位相ずれとして受信機の周波数オフセットを確認して周波数補正（図６参照）を開始する。（ステップS4)
・シンボル同期部2-2により得られるシンボルタイミングに基づいて、シンボル毎に図１のFFT部2-3でFFT動作を開始する。（ステップS5)
・FFTにより得られた信号を逐次１フレーム以上に亘って記憶するためにフレーム信号記憶部（図１のメモリ2-6)を起動する。（ステップS6)
・図１１のフローチャートにおいてステップS7とステップS16及びステップS10とステップS15は、それぞれ対となっている。
回数ｆを初期値１に設定し、ステップS16までの処理を処理を繰り返す。この処理を繰り返す度に回数ｆを１づつ増加させ、終わり値ｎとなるまで繰り返す。（ステップS7)
・フレーム信号記憶部に記憶されている信号を１フレーム分ｆ番目として読み出し、既知である固有シンボル（パイロットシンボル）との相関値を図１の固有シンボル(パイロット）相関演算部2-5で計算して、相関値が最も高いシンボルタイミングから順にランクを付ける。（ステップS8)
・繰返し回数の上限数か、所定値以上の固有シンボル相関（パイロット相関）を得たシンボルタイミングの数の内でどちらか少ない方を回数ｍとする。（ステップS9)
・回数ｓを初期値１に設定し、ステップS15までの処理を処理を繰り返す。この処理を繰り返す度に回数ｓを１づつ増加させ、終わり値ｍとなるまで繰り返す。（ステップS10)
・相関の最も高いシンボルタイミングで報知チャネル（CCH)の復号を試みる。（ステップS11)
・その際のタイムスロット番号と相対フレーム番号の受信して、間歇送信タイミングを認識する。（ステップS12)
・ステップS11の復号に誤りがあるか否かの判断をする。（ステップS13)
・ステップS13での判断で誤りが無い場合には、同期を見だしたフレームタイミング（取得したｆ番目のフレームのS番目シンボル）と、受信したタイムスロット番号と相対フレーム番号を記憶して、フレーム同期を終了する。（ステップS14)
・回数ｓが終わり値ｍとなるまでステップS10〜S15の処理を繰り返す。（ステップ15)
・回数ｆが終わり値ｎとなるまでステップS7〜S16の処理を繰り返す。（ステップ16)
回数ｆを初期値１に設定し、ステップS16までの処理を処理を繰り返す。この処理を繰り返す度に回数ｆを１づつ増加させ、終わり値ｎとなるまで繰り返す。（ステップS7)
・フレーム信号記憶部に記憶されている信号を１フレーム分ｆ番目として読み出し、既知である固有シンボル（パイロットシンボル）との相関値を図１の固有シンボル(パイロット）相関演算部2-5で計算して、相関値が最も高いシンボルタイミングから順にランクを付ける。（ステップS8)
・繰返し回数の上限数か、所定値以上の固有シンボル相関（パイロット相関）を得たシンボルタイミングの数の内でどちらか少ない方を回数ｍとする。（ステップS9)
・回数ｓを初期値１に設定し、ステップS15までの処理を処理を繰り返す。この処理を繰り返す度に回数ｓを１づつ増加させ、終わり値ｍとなるまで繰り返す。（ステップS10)
・相関の最も高いシンボルタイミングで報知チャネル（CCH)の復号を試みる。（ステップS11)
・その際のタイムスロット番号と相対フレーム番号の受信して、間歇送信タイミングを認識する。（ステップS12)
・ステップS11の復号に誤りがあるか否かの判断をする。（ステップS13)
・ステップS13での判断で誤りが無い場合には、同期を見だしたフレームタイミング（取得したｆ番目のフレームのS番目シンボル）と、受信したタイムスロット番号と相対フレーム番号を記憶して、フレーム同期を終了する。（ステップS14)
・回数ｓが終わり値ｍとなるまでステップS10〜S15の処理を繰り返す。（ステップ15)
・回数ｆが終わり値ｎとなるまでステップS7〜S16の処理を繰り返す。（ステップ16)
前述の如く、実施例のフローチャートのシンボル同期の起動とフレーム同期のタイミングのサーチに関する手順では、２重ループにより（シンボルｓ）＊（フレームｆ）の位置の相関をみている。なお、ループは最大ｍ＊ｎ回実行されるが、ステップS13で「無い」となれば途中で抜け出すことができる。逆にｍ＊ｎ回繰り返されても同期に失敗すれば、再度ステップS3に戻る。
なお、前述の図９〜１１のフローチャートの動作は、ステップS8で１フレーム分の記憶をしている動作であるが、１度同期した後などで、ある程度フレーム同期している可能性がある場合などで、処理を軽減するためにフレームのダウンリンクに相当すると思われる時間（例えば、２．５［ms］など）について取得するように動作させても良い。
その場合の手順は、図１１の代わりに図１２のフローチャートを用いる。
・図１２のフローチャートにおいてステップS27とステップS36及びステップS30とステップS35は、それぞれ対となっている。
・回数ｆを初期値１に設定し、ステップS36までの処理を処理を繰り返す。この処理を繰り返す度に回数ｆを１づつ増加させ、終わり値ｎとなるまで繰り返す。（ステップS27)
・フレームｆについて、FFTにより得られた信号を、１フレーム中のダウンリンクに相当する時間の間取得・記憶し、アップリンクに相当する時間の間に既知であるパイロット（固有）シンボルとの相関値を図１のパイロット(固有）相関演算部2-5で計算し、相関値が最も高いシンボルタイミングから順にランクを付ける。（ステップS28)
・繰返し回数の上限数か、所定値以上の固有シンボル相関（パイロット相関）を得たシンボルタイミングの数の内でどちらか少ない方を回数ｍとする。（ステップS29)
・回数ｓを初期値１に設定し、ステップS35までの処理を処理を繰り返す。この処理を繰り返す度に回数ｓを１づつ増加させ、終わり値ｍとなるまで繰り返す。（ステップS30)
・相関の最も高いシンボルタイミングで報知チャネル（CCH)の復号を試みる。（ステップS31)
・その際のタイムスロット番号と相対フレーム番号の受信して、間歇送信タイミングを認識する。（ステップS32)
・ステップS31の復号に誤りがあるか否かの判断をする。（ステップS33)
・ステップS33での判断で誤りが無い場合には、同期を見だしたフレームタイミング（取得したｆ番目のフレームのS番目シンボル）と、受信したタイムスロット番号と相対フレーム番号を記憶して、フレーム同期を終了する。（ステップS34)
・回数ｓが終わり値ｍとなるまでステップS30〜S35の処理を繰り返す。（ステップ35)
・回数ｆが終わり値ｎとなるまでステップS27〜S36の処理を繰り返す。（ステップ36)
・所定のｍの回数タイミングで受信を試みたが、良好なタイミングを得ることができなかったので、これまでアップリンクとしていたタイミングをダウンリンクに相当するように（例えば、２．５［ms］）遅延させて、ステップS3に戻る。（ステップS37)
・図１２のフローチャートにおいてステップS27とステップS36及びステップS30とステップS35は、それぞれ対となっている。
・回数ｆを初期値１に設定し、ステップS36までの処理を処理を繰り返す。この処理を繰り返す度に回数ｆを１づつ増加させ、終わり値ｎとなるまで繰り返す。（ステップS27)
・フレームｆについて、FFTにより得られた信号を、１フレーム中のダウンリンクに相当する時間の間取得・記憶し、アップリンクに相当する時間の間に既知であるパイロット（固有）シンボルとの相関値を図１のパイロット(固有）相関演算部2-5で計算し、相関値が最も高いシンボルタイミングから順にランクを付ける。（ステップS28)
・繰返し回数の上限数か、所定値以上の固有シンボル相関（パイロット相関）を得たシンボルタイミングの数の内でどちらか少ない方を回数ｍとする。（ステップS29)
・回数ｓを初期値１に設定し、ステップS35までの処理を処理を繰り返す。この処理を繰り返す度に回数ｓを１づつ増加させ、終わり値ｍとなるまで繰り返す。（ステップS30)
・相関の最も高いシンボルタイミングで報知チャネル（CCH)の復号を試みる。（ステップS31)
・その際のタイムスロット番号と相対フレーム番号の受信して、間歇送信タイミングを認識する。（ステップS32)
・ステップS31の復号に誤りがあるか否かの判断をする。（ステップS33)
・ステップS33での判断で誤りが無い場合には、同期を見だしたフレームタイミング（取得したｆ番目のフレームのS番目シンボル）と、受信したタイムスロット番号と相対フレーム番号を記憶して、フレーム同期を終了する。（ステップS34)
・回数ｓが終わり値ｍとなるまでステップS30〜S35の処理を繰り返す。（ステップ35)
・回数ｆが終わり値ｎとなるまでステップS27〜S36の処理を繰り返す。（ステップ36)
・所定のｍの回数タイミングで受信を試みたが、良好なタイミングを得ることができなかったので、これまでアップリンクとしていたタイミングをダウンリンクに相当するように（例えば、２．５［ms］）遅延させて、ステップS3に戻る。（ステップS37)
この場合も、図１１と同様に、２重ループにより（シンボルｓ）＊（フレームｆ）の位置の相関をみている。なお、ループは最大ｍ＊ｎ回実行されるが、ステップS33で「無い」となれば途中で抜け出すことができる。逆にｍ＊ｎ回繰り返されても同期に失敗すれば、再度ステップS3に戻る。
１：受信部
２：信号処理部
2-1：シンボル同期部
2-2：メモリ
2-3：FFT処理部
2-4：周波数推定部・チャネル推定部
2-5：固有シンボル相関演算部
2-6：メモリ
2-7：報知チャネル復号部
2-8：フレーム同期部（同期判定部）
２：信号処理部
2-1：シンボル同期部
2-2：メモリ
2-3：FFT処理部
2-4：周波数推定部・チャネル推定部
2-5：固有シンボル相関演算部
2-6：メモリ
2-7：報知チャネル復号部
2-8：フレーム同期部（同期判定部）
Claims (8)
- 無線基地局から送信されるOFDMシンボル毎に含まれる自己相関要素を利用してシンボル内の相関演算を実行して、OFDMシンボル毎の同期タイミングを得るシンボル同期ステップと、
報知チャネルが含む固有シンボルに対する相関演算を実行して報知チャネルのタイミングを得る固有シンボル相関サーチステップと、
前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度の最も高いタイミングに基づき前記報知チャネル又は前記報知チャネルに同期するチャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップと、
を含むことを特徴とするOFDM通信方式のフレーム同期方法。 - 前記報知チャネル復号ステップの後に誤り検出を実行した結果、誤りがなかった場合に、前記報知チャネルのデータ部から基地局識別情報と、タイムスロット番号を取得するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のOFDM通信方式のフレーム同期方法。 - 前記報知チャネル復号ステップの後に誤り検出を実行した結果、誤りがあった場合に、
前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度が次に高いタイミングに基づき報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のOFDM通信方式のフレーム同期方法。 - 前記報知チャネルの復号の実行に際して、そのタイミングに基づくシンボル同期と周波数補正を実行するステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のOFDM通信方式のフレーム同期方法。 - フレーム信号記憶部に記憶されている受信信号を１フレーム分読み出すステップと、
読み出された前記受信信号と、既知である固有シンボルとの相関値を演算するステップと、
前記演算された相関値が最も高いシンボルタイミングから順にランクを付け、ランクの高いタイミングで報知チャネルの復号を試みる報知チャネル復号ステップと、
を含むことを特徴とするOFDM通信方式のフレーム同期方法。 - 前記報知チャネル復号ステップの後に誤り検出を実行した結果、誤りがあった場合に、
前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度が次に高いタイミングに基づき報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号ステップと、
を含むことを特徴とする請求項５に記載のOFDM通信方式のフレーム同期方法。 - 無線基地局から送信されるOFDMシンボル毎に含まれる自己相関要素を利用してシンボル内の相関演算を実行して、OFDMシンボル毎の同期タイミングを得るシンボル同期手段と、
報知チャネルが含む固有シンボルに対する相関演算を実行して報知チャネルのタイミングを得る固有シンボル相関サーチ手段と、
前記固有シンボル相関サーチで得られた相関度の最も高いタイミングで前記報知チャネルの復号を実行する報知チャネル復号手段と、
前記報知チャネル復号結果として、報知チャネルのデータ部から基地局識別情報と、タイムスロット番号を取得して記憶する記憶手段と、
を備えることを特徴とするOFDM受信機。 - 前記相関の最も高いタイミングで前記報知チャネルの復号を試みた結果、前記復号結果が誤りがあった場合には、次に相関の高いタイミングに基づいて前記報知チャネルの復号を試みることを特徴とする請求項７に記載のOFDM受信機。
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| JP2006291119A JP2008109450A (ja) | 2006-10-26 | 2006-10-26 | Ｏｆｄｍ通信方式のフレーム同期方法及び受信機 |
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| JP2006291119A JP2008109450A (ja) | 2006-10-26 | 2006-10-26 | Ｏｆｄｍ通信方式のフレーム同期方法及び受信機 |
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2006
- 2006-10-26 JP JP2006291119A patent/JP2008109450A/ja active Pending
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