JP2011234027A - 受信装置、受信装置の同期方法、受信装置の同期プログラム、受信装置の同期回路 - Google Patents

受信装置、受信装置の同期方法、受信装置の同期プログラム、受信装置の同期回路 Download PDF

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一博 阿部
Takashi Yoshimoto
貴司 吉本
Ryota Yamada
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勝也 加藤
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Abstract

【課題】長遅延波混在信号を受信し、同期処理を行える受信技術を提供する。
【解決手段】少なくとも複数のサブキャリアに対して参照信号が配置されたOFDMシンボルを含む信号を第1送信信号とし、遅延した前記第1送信信号を第2送信信号とし、前記第1送信信号と複数の前記第2送信信号とが合成された第3送信信号を受信する受信部と、受信信号列をOFDMシンボル単位に分割するかまたは受信信号列を無線フレーム単位に分割する無線フレーム追従部410と、送信装置におけるキャリア周波数と当該受信装置におけるキャリア周波数との間の差を減少させるキャリア追従部430とを備え、少なくとも無線フレーム追従部410とキャリア追従部430とは、最大キャリア周波数誤差と最大ドップラー周波数とが当該受信装置におけるサンプリング周波数の半分以下という条件下で機能が保障され、前記条件以外においては機能が保障されない。
【選択図】図5

Description

本発明は、OFDMシンボルを含む無線信号を受信する受信装置、その同期方法、プログラム、および回路に関する。
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)および、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)にしたがって通信がなされる場合、その受信装置は、少なくとも同期装置を備えている。
上述の同期装置は、補足装置と追従装置とで構成されている。
補足装置は、無線フレーム分割誤差とキャリア周波数誤差とクロック位相誤差とを、概ね小さくすることを目的としている。
ここで、無線フレーム分割誤差とは、受信信号列を無線フレーム単位に分割する際の誤差を示し、キャリア周波数誤差とは、送信装置におけるキャリア周波数と受信装置におけるキャリア周波数との間の誤差を示し、クロック位相誤差とは、受信信号のサンプリング位置の誤差を示す。
補足装置は、無線フレーム再生部とキャリア再生部とクロック再生部とで構成されている。
ここで、無線フレーム再生部は、無線フレーム分割誤差を概ね小さくすることを目的としている。キャリア再生部は、キャリア周波数誤差を概ね小さくすることを目的としている。クロック再生部は、クロック位相誤差を概ね小さくすることを目的としている。
追従装置は、無線フレーム分割誤差とキャリア周波数誤差とクロック位相誤差とを小さく維持することを目的としている。また、一般にこれらの誤差は補足装置で小さくされた誤差よりも小さくすることが可能である。
追従装置は、無線フレーム追従部とキャリア追従部とクロック追従部とで構成されている。
ここで無線フレーム追従部は、無線フレーム分割誤差を小さく維持することと、無線フレーム再生部で小さくされた無線フレーム分割誤差よりも無線フレーム分割誤差を小さくすることとを目的としている。キャリア追従部は、キャリア周波数誤差を小さく維持することと、キャリア再生部で小さくされたキャリア周波数誤差よりもキャリア周波数誤差を小さくすることとを目的としている。クロック追従部は、クロック位相誤差を小さく維持することと、クロック再生部で小さくされたクロック位相誤差よりもクロック位相誤差を小さくすることとを目的としている。
下記の非特許文献1と非特許文献2には、LTE(Long Term Evolution)で規格化されている通信方式における無線フレーム再生とキャリア再生とに関する手法が記載されている。
図1は、非特許文献1と非特許文献2で用いている無線フレームのフォーマットを示す図である。非特許文献1と非特許文献2とでは、図1に示すような無線フレームを単位として通信がなされている。
この無線フレームは、2つのサブ無線フレームで構成されている。サブ無線フレームは複数のOFDMシンボルで構成されている。また、サブ無線フレームを構成しているOFDMシンボルの1つには同期チャネルが配置され、別のOFDMシンボルの1つには識別チャネルが配置される。同期チャネルが配置されるOFDMシンボルと識別チャネルが配置されるOFDMシンボルが、それぞれ無線フレーム中のどこにあるのかについては、送信装置と受信装置の間で既知であるものとしている。
同期チャネルは、同期チャネルが配置されるOFDMシンボルを探索するため、セルIDを特定するため、およびキャリア周波数誤差を小さくするため、に用いられるものである。同期チャネルは、送信装置と受信装置とが共に既知のチャネルである。また、前述の定義にしたがって、同期チャネルが配置されるOFDMシンボルが特定されれば、受信信号列をサブ無線フレーム単位に分割することができる。
識別チャネルは、識別チャネル1と識別チャネル2との2種類から構成されている。識別チャネル1は一方のサブ無線フレームに配置され、識別チャネル2は別のサブ無線フレームに配置される。したがって、識別チャネルが配置されるOFDMシンボルを特定することができれば、無線フレーム再生が達成される。
図2は、非特許文献1と非特許文献2の受信装置が備える補足装置(100)の機能ブロック図である。
図2によれば、補足装置(100)は、アンテナ(110)と受信部(120)とサブ無線フレーム再生部(130)とキャリア再生部(140)と無線フレーム再生部(150)とを備えている。
受信部(120)は、アンテナ(110)を介して送信装置から送信された無線信号を受信し、その受信信号を、サブ無線フレーム再生部(130)に出力する。
サブ無線フレーム再生部(130)ははじめに、受信部(120)が出力した受信信号を受け取る。
次に、受信信号がサブ無線フレーム区間分だけ入力されるたびに、その入力された受信信号に含まれるOFDMシンボル長分の受信信号列と同期チャネルレプリカ信号列との相関を算出する。
ここで、同期チャネルレプリカ信号列とは同期チャネルのみが配置されたOFDMシンボルを示し、この同期チャネルは、セクタIDにより異なるため、サブ無線フレーム再生部(130)はセクタIDの数分の同期チャネルレプリカ信号列を備えている。
次に、これらの相関の内、最も大きな相関を示すときの受信信号列を、同期チャネルが配置されるOFDMシンボルと特定する。
次に、この同期チャネルが配置されるOFDMシンボルに基づいて、受信信号列をサブ無線フレーム単位に分割する。同時に、これらの相関の内、最も大きな相関を示すときの同期チャネルレプリカ信号列のセクタIDを、在圏セクタのセクタIDと特定する。相関C(t)は下記の式(1−1)と式(1−2)とに示すとおりに算出される。
Figure 2011234027
ただし、
(n):同期チャネルレプリカ信号列
t:サブ無線フレーム中の位置
FFT:OFDMシンボル長
S(t):受信信号列
i:セクタID
最後に、分割されたサブ無線フレームをキャリア再生部(140)と無線フレーム再生部(150)とに対して出力する。
キャリア再生部(140)は、はじめに、サブ無線フレーム再生部(130)が出力したサブ無線フレームを受け取る。
次に、サブ無線フレームが入力されるたびに、同期チャネルが配置されるOFDMシンボルと特定されたセクタIDの同期チャネルレプリカ信号列とに基づいて、周波数感度Eを算出する。周波数感度Eは、下記の式(2−1)と式(2−2)とに示すとおりに算出される。
Figure 2011234027
ただし、
R(n):特定されたセクタIDの同期チャネルレプリカ信号列
S(n):同期チャネルが配置されるOFDMシンボル
FFT:OFDMシンボル長
ここで、キャリア再生部(140)は、上述で示されている同期チャネルレプリカ信号列を備えているものとしている。
最後に、算出された周波数感度を補足装置(100)外に対して出力する。
無線フレーム再生部(150)ははじめに、サブ無線フレーム再生部(130)が出力したサブ無線フレームを受け取る。
次に、サブ無線フレームが入力されるたびに、識別チャネルが配置されるOFDMシンボルと特定されたセクタIDの識別チャネルレプリカ信号列との相関を算出する。
ここで、識別チャネルレプリカ信号とは識別チャネルのみが配置されたOFDMシンボルを示し、この識別チャネルはサブ無線フレームの種類とセクタIDとセルIDとにより異なるため、無線フレーム再生部(150)はサブ無線フレームの種類の数とセクタIDの数とセルIDの数とを乗じた数分の識別チャネルレプリカ信号を備えている。
次に、これらの相関の内、最も大きな相関を示すときの識別チャネルレプリカ信号列のサブ無線フレームの種類に基づいて、受信信号列を無線フレーム単位に分割する。同時に、この識別チャネルレプリカ信号のセルIDを在圏セルのセルIDと特定する。相関Ci,jは、下記の式(3−1)と式(3−2)とに示すとおりに算出される。
Figure 2011234027
ただし、
H(f):識別チャネルが配置されるOFDMシンボルに漸近している同期チャネルが配置されるOFDMシンボルを漸近OFDMシンボルとし、漸近OFDMシンボルと特定されたセクタIDの同期チャネルレプリカ信号列とに基づいて算出された伝播路特性の逆特性
S(f):識別チャネルが配置されるOFDMシンボル
i,j(f):識別チャネルレプリカ信号列
j:サブ無線フレームの種類
FFT:OFDMシンボル長
i:セルID
最後に分割された無線フレームを補足装置(100)外に対して出力する。
下記非特許文献3では、送信装置が参照信号のみが配置されるOFDMシンボルを送信し、受信装置が参照信号のみが配置されるOFDMシンボルを受信することによって、受信信号をOFDMシンボル単位に分割する手法が開示されている。
下記非特許文献4では、受信装置における受信信号として、直接波と遅延波とが混在する場合の一例について開示されている。
非特許文献4によれば、基地局装置から送信された送信信号は中継局装置で中継される。したがって、移動局装置に対しては、基地局装置から送信される送信信号と中継局装置から送信される送信信号とが送信され、移動局装置は基地局装置から送信された信号と中継局装置から送信された送信信号とを受信する。
下記非特許文献5では、基地局装置から送信される送信信号と中継局装置から送信される送信信号とが伝搬路上で合成された合成信号を受信し、基地局装置から送信される送信信号と中継局装置から送信される送信信号とを分離し、基地局装置から送信される送信信号と中継局装置から送信される送信信号の両方を用いて復調をおこなうことによって、復調精度を高くすることが可能な移動局装置の一例について提案されている。
図3は、基地局装置(200a)の一構成例を示す図であり、図4は移動局装置(300a)の一構成例を示す図である。
はじめに、基地局装置(200a)について説明する。
図3に示すとおり、基地局装置(200a)は、符号化部(210a)とインターリーブ部(220a)と変調部(230a)とアンテナ(240a)とを備えている。また、基地局装置(200a)に対しては外部から第1のデータ信号(200a−1)が入力されているものとしている。
基地局装置(200a)に入力された第1のデータ信号(200a−1)は、はじめに、符号化部(210a)に入力される。符号化部(210a)では第1のデータ信号(200a−1)に対して、畳み込み又はターボ符号等が適用され、第2のデータ信号(210a−1)が生成される。
インターリーブ部(220a)では、第2のデータ信号(210a−1)に対してインターリーブが適用され、第3のデータ信号(220a−1)が生成される。
変調部(230a)では、はじめに、第3のデータ信号(220a−1)に対してBPSK(Binary Phase Shift Keying)とQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)と16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)と64QAMとの内のいずれかの変調方式が適用され、変調シンボルが生成される。
次に、変調シンボルと参照信号とに基づいて、OFDMシンボルが生成される。また、このOFDMシンボルが無線周波数帯域に周波数変換されたものを第4のデータ信号(230a−1)とする。
次に、第4のデータ信号(230a−1)がアンテナ(240a)を介して移動局装置(300a)に対して送信される。
次に、移動局装置(300a)について説明する。
図4に示すとおり、移動局装置(300a)はアンテナ(305a)と周波数変換部(310a)とディジタル信号処理装置(360a)とを備えている。また、ディジタル信号処理装置(360a)では、アンテナ(305a)側から、第1の加算部(315a)と信号検出部(320a)とMAP(Maximum a posteriori probability)検出部(325a)とデインターリーブ部(330a)と復号部(335a)と第2の加算部(340a)とインターリーブ部(345a)と干渉レプリカ生成部(350a)とを備え、さらに、チャネル推定部(355a)を備えている。また、移動局装置(300a)に対しては第1のデータ信号(305a−1)がアンテナ(305a)を介して入力されている。
周波数変換部(310a)では、第1のデータ信号(305a−1)に対して、無線周波数帯域からベースバンド帯域への周波数変換が適用され、第2のデータ信号(310a−1)が生成される。
第1の加算部(315a)では、第2のデータ信号(310a−1)から後述する第10のデータ信号(350a−1)を減じて、第2のデータ信号(310a−1)からシンボル間干渉などの干渉成分を除去した第3のデータ信号(315a−1)が生成される。
信号検出部(320a)では、チャネル推定部(355a)で推定されたチャネル特性である、第11のデータ信号(355a−1)に基づいて、第3のデータ信号(315a−1)に対して等化処理が適用され、第4のデータ信号(320a−1)が生成される。
信号検出部(320a)は、フーリエ変換部とMMSE(Minimum Mean Square Error)部とを備えている(図示せず)。また、信号検出部(320a)に入力された第3のデータ信号(315a−1)ははじめに、フーリエ変換部に入力され、信号検出部(320a)に入力された第11のデータ信号(355a−1)はMMSE部に入力される。
フーリエ変換部では、はじめに、第3のデータ信号(315a−1)に対してOFDMシンボル毎にフーリエ変換が適用され、変調シンボルおよび参照信号が取得される。次に、この取得された変調シンボルがMMSE部に出力される。
MMSE部では、第11のデータ信号(355a−1)に基づいて、変調シンボルのひずみが抑圧され、第4のデータ信号(320a−1)が生成される。
MAP(Maimum a posteriori probability)検出部(325a)では、第4のデータ信号(320a−1)と、基地局装置(200a)が備える変調部(230a)で適用された変調方式と、に基づいて、対数尤度比表現された第5のデータ信号(325a−1)が生成される。
デインターリーブ部(330a)では、第5のデータ信号(325a−1)に対して、基地局装置(200a)が備えるインターリーブ部(220a)で適用されたインターリーブに応じたデインターリーブが適用され、第6のデータ信号(330a−1)が生成される。
復号部(335a)では、第6のデータ信号(330a−1)に対して、基地局装置(200a)が備える符号化部(210a)で適用された畳み込み符号もしくはターボ符号などに応じた畳み込み又はターボ復号などが適用され、第7のデータ信号(335a−1)が生成される。
第2の加算部(340a)では、第7のデータ信号(335a−1)から第6のデータ信号(330a−1)を減じ、事前情報である第8のデータ信号(340a−1)が生成される。
インターリーブ部(345a)では、第8のデータ信号(340a−1)に対して基地局装置(200a)が備えるインターリーブ部(220a)で適用されたインターリーブと同一のインターリーブが適用され、第9のデータ信号(345a−1)が生成される。
干渉レプリカ生成部(350a)では、はじめに、第9のデータ信号(345a−1)と、基地局装置(200a)が備える変調部(230a)で適用された変調方式と、に基づいて、変調シンボルのレプリカが生成される。次に、変調シンボルのレプリカと参照信号とに基づいて、OFDMシンボルのレプリカが生成される。このOFDMシンボルのレプリカに対して、チャネル推定部(355a)で推定されたチャネル特性である、第12のデータ信号(355a−1)に基づいて、第2のデータ信号(310a−1)のレプリカである第10のデータ信号(350a−1)が生成される。
チャネル推定部(355a)では、参照信号などに基づいて、チャネル特性が推定される。
上記非特許文献1と非特許文献2とで、補足装置の一例に関する説明がなされている。しかし、補足装置は、無線フレーム分割誤差とキャリア周波数誤差とクロック位相誤差とを、概ね小さくすることを目的としているため、PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)等の復調では、非特許文献1と非特許文献2とで開示されている手法のみでは復調が難しい。
上記非特許文献3では参照信号を用いた同期について開示されているが、具体的な手法については開示されていない。
上記非特許文献4では、移動局装置は基地局装置から送信される送信信号と中継局装置から送信される送信信号とを受信する。この場合、基地局装置から送信された送信信号よりも中継局装置から送信された送信信号の方が遅延する場合が想定される。また、基地局装置から送信された送信信号を移動局装置が受信した際の受信電力と、中継局装置から送信された送信信号を移動局装置が受信した際の受信電力と、が近い場合も想定される。
したがって、例えば基地局装置から送信された送信信号に基づいて、無線フレーム再生とキャリア再生とがおこなわれた場合、中継局装置から送信された送信信号が干渉波となって同期精度が劣化することが想定される。
上記非特許文献5では移動局装置の一例について開示されている。
非特許文献5では、基地局装置から送信される送信信号と中継局装置から送信される送信信号とが伝搬路上で合成された合成信号を受信し、基地局装置から送信される送信信号と中継局装置から送信される送信信号とを分離し、基地局装置から送信される送信信号と中継局装置から送信される送信信号の両方を用いた復調をおこなうことによって、復調精度を改善する手法について提案されている。
この場合、基地局装置から送信される送信信号の受信電力が、中継局装置から送信される送信信号の受信電力より十分小さい場合を除いて、基地局装置から送信される送信信号に基づいて、無線フレーム再生とキャリア再生とがおこなわれることが望ましいと考えられる。
本発明は上記に示す課題を解決するためになされたものであり、高精度な同期処理を実行できる受信技術を提供する。
上記課題は本発明の以下の手段によって解決することができる。尚、この欄において、( )内の式の記載は、請求項と実施例との対応関係を明確にするための例示的な記載であり、発明が限定的に解釈されるために用いられるものではない。
(1) 本発明の一態様による受信装置は、少なくとも複数のサブキャリアに対して参照信号が配置されたOFDMシンボルを含む送信信号列を第1送信信号列とし、前記第1送信信号列が遅延した送信信号列を第2送信信号列とし、前記第1送信信号列と、遅延量がそれぞれ異なる複数の前記第2送信信号列又は一つの前記第2送信信号列と、が合成された送信信号列に対する受信信号列を第1受信信号列とし、前記第1受信信号列に基づいて、前記第1受信信号列を無線フレーム単位に分割する無線フレーム追従部と、前記分割された無線フレームに基づいて、前記参照信号が配置されたOFDMシンボルを特定し、前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルに基づいて、送信装置におけるキャリア周波数と当該受信装置におけるキャリア周波数との間の差を減少させるキャリア追従部と、を備え、少なくとも前記無線フレーム追従部と前記キャリア追従部とは、最大キャリア周波数誤差と最大ドップラー周波数とが当該受信装置におけるサンプリング周波数の半分以下という条件下で機能し、前記条件以外においては機能しないことを特徴とする。
(2) また、本発明の一態様による受信装置における前記無線フレーム追従部は、前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号(式(8−1)におけるS(t+n+Nfft))とし、前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号(式(8−1)におけるS(t+n))とし、前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果(式(8−1)における積算対象)とし、前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果(式(8−1)におけるg(t))とし、前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果(式(8−2)における平均結果)とし、前記第2平均結果の絶対値を第2相関値(式(8−2)におけるG(t))とし、前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を第3受信信号列とし、前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号(式(8−3)におけるS(t+n+Nf))とし、前記第4受信信号から最大キャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内又は、最大ドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長分遅れた受信信号を第5受信信号(式(8−3)におけるS(t+n))とし、前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号(式(8−3)におけるR(t+n+Nf))とし、前記第5受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第5リファレンスレプリカ信号(式(8−3)におけるR(t+n))とし、前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果(式(8−3)における積算対象の左項)とし、前記第5受信信号に前記第5リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第5乗算結果(式(8−3)における積算対象の右項)とし、前記第4乗算結果に前記第5乗算結果の共役を乗じた結果を第6乗算結果(式(8−3)における積算対象)とし、前記第6乗算結果を積算した結果を第6積算結果(式(8−3)におけるc0(t))とし、前記第6積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第7乗算結果(式(8−4)におけるc1(t))とし、前記第7乗算結果を平均した結果を第7平均結果(式(8−5)における平均結果)とし、前記第7平均結果の絶対値を第7相関値(式(8−5)におけるC(t))とし、前記第7相関値の内、最も大きいものを第8相関値とし、前記第8相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割することを特徴とする。
(3) また、本発明の一態様による受信装置における前記無線フレーム追従部は、前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号(式(8−1)におけるS(t+n+Nfft))とし、前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号(式(8−1)におけるS(t+n))とし、前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果(式(8−1)における積算対象)とし、前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果(式(8−1)におけるg(t))とし、前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果(式(8−2)における平均結果)とし、前記第2平均結果の絶対値を第2相関値(式(8−2)におけるG(t))とし、前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を第3受信信号列とし、前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号(式(8−3)におけるS(t+n+Nf))とし、前記第4受信信号から最大キャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内又は、最大ドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長分遅れた受信信号を第5受信信号(式(8−3)におけるS(t+n))とし、前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号(式(8−3)におけるR(t+n+Nf))とし、前記第5受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第5リファレンスレプリカ信号(式(8−3)におけるR(t+n))とし、前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果(式(8−3)における積算対象の左項)とし、前記第5受信信号に前記第5リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第5乗算結果(式(8−3)における積算対象の右項)とし、前記第4乗算結果に前記第5乗算結果の共役を乗じた結果を第6乗算結果(式(8−3)における積算対象)とし、前記第6乗算結果を積算した結果を第6積算結果(式(8−3)におけるc0(t))とし、前記第6積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第7乗算結果(式(8−4)におけるc1(t))とし、前記第7乗算結果を平均した結果を第7平均結果(式(8−5)における平均結果)とし、前記第7平均結果の絶対値を第7相関値(式(8−5)におけるC(t))とし、前記第7相関値の内、最も大きいものを第8相関値とし、前記第8相関値に所定値を乗じた結果を第1閾値とし、前記第1閾値を超える第7相関値の内、最も前の時刻の相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割することを特徴としても良い。
(4) また、本発明の一態様による受信装置における前記無線フレーム追従部は、前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号(式(8−1)におけるS(t+n+Nfft))とし、前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号(式(8−1)におけるS(t+n))とし、前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果(式(8−1)の積算対象)とし、前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果(式(8−1)におけるg(t))とし、前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果(式(8−2)における平均結果)とし、前記第2平均結果の絶対値を第2相関値(式(8−2)におけるG(t))とし、前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を第3受信信号列とし、前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号(式(8−3)におけるS(t+n+Nf))とし、前記第4受信信号から最大キャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内又は、最大ドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長分遅れた受信信号を第5受信信号(式(8−3)におけるS(t+n))とし、前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号(式(8−3)におけるR(t+n+Nf))とし、前記第5受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第5リファレンスレプリカ信号(式(8−3)におけるR(t+n))とし、前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果(式(8−3)における積算対象の左項)とし、前記第5受信信号に前記第5リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第5乗算結果(式(8−3)における積算対象の右項)とし、前記第4乗算結果に前記第5乗算結果の共役を乗じた結果を第6乗算結果(式(8−3)における積算対象)とし、前記第6乗算結果を積算した結果を第6積算結果(式(8−3)におけるc0(t))とし、前記第6積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第7乗算結果(式(8−4)におけるc1(t))とし、前記第7乗算結果を平均した結果を第7平均結果(式(8−5)の平均結果)とし、前記第7平均結果の絶対値を第7相関値(式(8−5)におけるC(t))とし、前記第7相関値の内、最も大きいものを第8相関値とし、前記第8相関値に所定値を乗じた結果を第1閾値とし、前記第1閾値を超える第7相関値の内、最も前の時刻の相関値付近の前記第7相関値を第8相関値とし、前記第8相関値の内、最も大きいものを第9相関値とし、前記第9相関値に所定値を乗じた結果を第9閾値とし、前記第9閾値を超える第8相関値の内、最も前の時刻の相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割することを特徴としても良い。
(5) また、本発明の一態様による受信装置における前記キャリア追従部は、前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルを第2OFDMシンボルとし、前記第2OFDMシンボル中の受信信号を第2受信信号(例えば式(9−1)におけるSc(n+Nf))とし、前記第2受信信号から最大キャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内又は、最大ドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長分遅れた受信信号を第3受信信号(例えば式(9−1)におけるSc(n))とし、前記第2受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第2リファレンスレプリカ信号(例えば式(9−1)におけるR(n+Nf))とし、前記第3受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第3リファレンスレプリカ信号(例えば式(9−1)におけるR(n)とし、前記第2受信信号に前記第2リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果(例えば式(9−1)における積算対象の左項)とし、前記第3受信信号に前記第3リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第3乗算結果(例えば式(9−1)における積算対象の右項)とし、前記第2乗算結果に前記第3乗算結果の共役を乗じた結果を第4乗算結果(例えば式(9−1)における積算対象)とし、前記第4乗算結果を積算した結果を第4積算結果(例えば式(9−1)におけるc)とし、前記第4積算結果の偏角を用いてキャリア補正周波数(例えば式(9−2)におけるfc)を求め、前記キャリア補正周波数を用いて当該受信装置におけるキャリア周波数を補正することを特徴とする。
(6) 本発明の一態様による受信装置は、少なくとも複数のサブキャリアに対して参照信号が配置されたOFDMシンボルを含む送信信号列を第1送信信号列とし、前記第1送信信号列が遅延した送信信号列を第2送信信号列とし、前記第1送信信号列と、遅延量がそれぞれ異なる複数の前記第2送信信号列又は一つの前記第2送信信号列と、が合成された送信信号列に対する受信信号列を第1受信信号列とし、前記第1受信信号列に基づいて、前記第1受信信号列を無線フレーム単位に分割する無線フレーム追従部と、前記分割された無線フレームに基づいて、前記参照信号が配置されたOFDMシンボルを特定し、前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルに基づいて、送信装置におけるキャリア周波数と当該受信装置におけるキャリア周波数との間の差を減少させるキャリア追従部と、を備えることを特徴としても良い。
(7) また、本発明の一態様による受信装置における前記無線フレーム追従部は、前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号(式(4−1)におけるS(t+n+Nfft))とし、前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号(式(4−1)におけるS(t+n))とし、前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果(式(4−1)における積算対象)とし、前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果(式(4−1)におけるg(t))とし、前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果(式(4−2)における平均結果)とし、前記第2平均結果の絶対値を第2相関値(式(4−2)におけるG(t))とし、前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を第3受信信号列とし、前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号(式(4−2)におけるS(t+n))とし、前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号(式(4−2)におけるR(n))とし、前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果(式(4−2)における積算対象)とし、前記第4乗算結果を積算した結果を第4積算結果(式(4−2)におけるc0(t))とし、前記第4積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第5乗算結果(式(4−4)におけるc1(t))とし、前記第5乗算結果を平均した結果を第5平均結果(式(4−5)における平均結果)とし、前記第5平均結果の絶対値を第5相関値(式(4−5)におけるC(t))とし、前記第5相関値の内、最も大きいものを第6相関値とし、前記第6相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割することを特徴としても良い。
(8) また、本発明の一態様による受信装置における前記無線フレーム追従部は、前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号(式(4−1)におけるS(t+n+Nfft))とし、前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号(式(4−1)におけるS(t+n))とし、前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果(式(4−1)における積算対象)とし、前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果(式(4−1)におけるg(t))とし、前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果(式(4−2)における平均結果)とし、前記第2平均結果の絶対値を第2相関値(式(4−2)におけるG(t))とし、前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を第3受信信号列とし、前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号(式(4−2)におけるS(t+n))とし、前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号(式(4−2)におけるR(n))とし、前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果(式(4−2)における積算対象)とし、前記第4乗算結果を積算した結果を第4積算結果(式(4−2)におけるc0(t))とし、前記第4積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第5乗算結果(式(4−4)におけるc1(t))とし、前記第5乗算結果を平均した結果を第5平均結果(式(4−5)における平均結果)とし、前記第5平均結果の絶対値を第5相関値(式(4−5)におけるC(t))とし、前記第5相関値の内、最も大きいものを第6相関値とし、前記第6相関値に所定値を乗じた結果を第1閾値とし、前記第1閾値を超える第5相関値の内、最も前の時刻の相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割することを特徴としても良い。
(9) また、本発明の一態様による受信装置における前記無線フレーム追従部は、前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号(式(4−1)におけるS(t+n+Nfft))とし、前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号(式(4−1)におけるS(t+n))とし、前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果(式(4−1)における積算対象)とし、前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果(式(4−1)におけるg(t))とし、前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果(式(4−2)における平均結果)とし、前記第2平均結果の絶対値を第2相関値(式(4−2)におけるG(t))とし、前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を第3受信信号列とし、前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号(式(4−2)におけるS(t+n))とし、前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号(式(4−2)におけるR(n))とし、前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果(式(4−2)における積算対象)とし、前記第4乗算結果を積算した結果を第4積算結果(式(4−2)におけるc0(t))とし、前記第4積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第5乗算結果(式(4−4)におけるc1(t))とし、前記第5乗算結果を平均した結果を第5平均結果(式(4−5)における平均結果)とし、前記第5平均結果の絶対値を第5相関値(式(4−5)におけるC(t))とし、前記第5相関値の内、最も大きいものを第6相関値とし、前記第6相関値に所定値を乗じた結果を第1閾値とし、前記第1閾値を超える第5相関値の内、最も前の時刻の相関値付近の前記第5相関値を第7相関値とし、前記第7相関値の内、最も大きいものを第8相間値とし、前記第8相関値に所定値を乗じた結果を第8閾値とし、前記第8閾値を超える第7相関値の内、最も前の時刻の相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割することを特徴としても良い。
(10)また、本発明の一態様による受信装置における前記キャリア追従部は、前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルを第1OFDMシンボルとし、前記第1OFDMシンボルを連続した2つの時間領域に等分に分離した前半を第2OFDMシンボルとし、後半を第3OFDMシンボルとし、前記第2OFDMシンボル中の受信信号を第2受信信号(例えば式(6−1)におけるSc(n))とし、前記第3OFDMシンボル中の受信信号を第3受信信号(例えば式(6−1)におけるSc(n))とし、前記第2受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第2リファレンスレプリカ信号(例えば式(6−1)におけるR(n))とし、前記第3受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第3リファレンスレプリカ信号(例えば式(6−1)におけるR(n))とし、前記第2受信信号に前記第2リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第1乗算結果(例えば式(6−1)における積算対象の左項)とし、前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果(例えば式(6−1)における積算結果の左項)とし、前記第3受信信号に前記第3リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第3乗算結果(例えば式(6−1)における積算対象の右項)とし、前記第3乗算結果を積算した結果を第3積算結果(例えば式(6−1)における積算結果の右項)とし、前記第2積算結果に前記第3積算結果の共役を乗じた結果を第4乗算結果(例えば式(6−1)におけるc)とし、前記第4乗算結果の偏角を用いてキャリア補正周波数(例えば式(6−2)におけるfc)を求め、前記キャリア補正周波数を用いて当該受信装置におけるキャリア周波数を補正することを特徴としても良い。
(11)また、本発明の一態様による受信装置における前記リファレンスレプリカ信号は、参照信号のみが配置されるOFDMシンボルであることを特徴とする。
(12)前記特定されたOFDMシンボルより所定時間前のOFDMシンボル長の受信信号列をOFDMシンボルと特定し、受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割することを特徴としても良い。
(13)本発明の一態様による受信装置における同期方法は、少なくとも複数のサブキャリアに対して参照信号が配置されたOFDMシンボルを含む送信信号列を第1送信信号列とし、前記第1送信信号列が遅延した送信信号列を第2送信信号列とし、前記第1送信信号列と、遅延量がそれぞれ異なる複数の前記第2送信信号列又は一つの前記第2送信信号列と、が合成された送信信号列に対する受信信号列を第1受信信号列とし、前記第1受信信号列に基づいて、前記第1受信信号列を無線フレーム単位に分割する第1ステップと、前記分割された無線フレームに基づいて、前記参照信号が配置されたOFDMシンボルを特定し、前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルに基づいて、送信装置におけるキャリア周波数と当該受信装置におけるキャリア周波数との間の差を減少させる第2ステップと、を備え、少なくとも前記無線フレーム追従部と前記キャリア追従部とは、最大キャリア周波数誤差と最大ドップラー周波数とが当該受信装置におけるサンプリング周波数の半分以下という条件下で機能し、前記条件以外においては機能しないことを特徴とする。
(14)本発明の一態様による受信装置における同期方法は、少なくとも複数のサブキャリアに対して参照信号が配置されたOFDMシンボルを含む送信信号列を第1送信信号列とし、前記第1送信信号列が遅延した送信信号列を第2送信信号列とし、前記第1送信信号列と、遅延量がそれぞれ異なる複数の前記第2送信信号列又は一つの前記第2送信信号列と、が合成された送信信号列に対する受信信号列を第1受信信号列とし、前記第1受信信号列に基づいて、前記第1受信信号列を無線フレーム単位に分割する第1ステップと、前記分割された無線フレームに基づいて、前記参照信号が配置されたOFDMシンボルを特定し、前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルに基づいて、送信装置におけるキャリア周波数と当該受信装置におけるキャリア周波数との間の差を減少させる第2ステップと、を備えることを特徴しても良い。
(15)受信装置の同期方法をコンピュータに実行させることを特徴とする受信装置の同期プログラム又は受信装置の同期方法を実行する同期回路を提供する。
本発明に係る受信装置によれば、基地局装置から送信される送信信号と中継局装置から送信される送信信号とが合成された合成信号を受信した場合においても、同期の追従と精度の改善とが可能である。
また、基地局装置から送信される送信信号と中継局装置から送信される送信信号とに基づいて、復調がおこなわれる場合であっても、基地局装置から送信される送信信号の受信電力が、中継局装置から送信される送信信号の受信電力より十分小さい場合を除いて、基地局装置から送信される送信信号に基づいて、無線フレーム再生とキャリア再生とがなされるため、復調精度が改善される。
非特許文献1と非特許文献2で用いている無線フレームのフォーマットを示す図である。 非特許文献1と非特許文献2の受信装置が備える補足装置(100)の機能ブロック図である。 非特許文献5の受信装置が備える基地局装置(200a)の機能ブロック図である。 非特許文献5の受信装置が備える移動局装置(300a)の機能ブロック図である。 本発明の第1の実施形態と第3の実施形態と第5の実施形態と第7の実施形態と第9の実施形態とに係る受信装置が備える追従装置(400)の機能ブロック図である。 本発明の第2の実施形態と第4の実施形態と第6の実施形態と第8の実施形態と第9の実施形態とに係る受信装置が備える追従装置(500)の機能ブロック図である。 本発明の第5の実施形態と第6の実施形態と第9の実施形態とに係る無線フレーム追従方法に関する一例を示す図である。 本発明の第7の実施形態と第8の実施形態と第9の実施形態とに係る無線フレーム追従方法に関する一例を示す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。また、下記実施形態における送信装置は、例えば、非特許文献1と非特許文献2とに明記される図1に示すような無線フレームを単位として信号を送信しているものとする。
無線フレームには、同期チャネルと識別チャネル1と識別チャネル2と参照信号とが配置され、同期チャネルは1無線フレーム中の2OFDMシンボルに対して配置され、識別チャネル1は1無線フレーム中の1OFDMシンボルに対して配置され、識別チャネル2は1無線フレーム中の1OFDMシンボルに対して配置され、参照信号は1OFDMシンボル中に間引いて配置され、かつ、そのOFDMシンボルが1無線フレームに対して複数配置されるものとしている。
(第1の実施形態)
図5は、本発明の第1の実施形態に係る受信装置が備える追従装置(400)の機能ブロック図である。追従装置(400)は、無線フレーム追従部(410)とキャリア補正部(420)とキャリア追従部(430)とを備える。
無線フレーム追従部(410)ははじめに、追従装置(400)外から入力される無線フレームを受け取る。
次に、参照信号が配置されるOFDMシンボルを含む、OFDMシンボル長より長い受信信号列を、補正OFDMシンボルとし、この補正OFDMシンボル区間分だけ受信信号が入力されるたびに、その受信信号が含まれるOFDMシンボル長の受信信号列とリファレンスレプリカ信号列との間の相関を算出する。
ここで、リファレンスレプリカ信号列は、参照信号のみが配置されたOFDMシンボルを示し、この参照信号は、OFDMシンボルの種類とセルIDとにより異なるため、無線フレーム追従部(410)は、OFDMシンボルの種類の数とセルIDの数とを乗じた数分のリファレンスレプリカ信号列を備えている。
次に、これらの相関の内、最も大きな相関を示すときの受信信号列をOFDMシンボルと特定する。これにより、受信信号を無線フレーム単位に分割する。相関C(t)は、下記の式(4−1)と式(4−2)と式(4−3)と式(4−4)と式(4−5)とに示すとおりに算出される。
Figure 2011234027
ただし、
R(n):リファレンスレプリカ信号列
t:補正OFDMシンボル中の位置
GI:ガードインターバル長
FFT:OFDMシンボル長
S(t):受信信号列
最後に、位置の補正がなされた無線フレームを、キャリア補正部(420)に出力する。
キャリア補正部(420)ははじめに、無線フレーム追従部(410)が出力した無線フレームとキャリア追従部(430)が出力したキャリア補正周波数fとを受け取る。
次に、サブ無線フレームに対してキャリア補正を適用する。キャリア補正された無線フレームS(t)は、式(5)に示すとおりに算出される。
Figure 2011234027
ただし、
t:補正OFDMシンボル中の位置
(t):キャリア補正周波数
f:サンプリング周波数(システム帯域以上の周波数)
S(t):無線フレーム
最後に、キャリア補正された無線フレームをキャリア追従部(430)と追従装置(400)外とに出力する。
キャリア追従部(430)は、はじめに、キャリア補正部(420)が出力された無線フレームを受け取る。
次に、参照信号が配置されるOFDMシンボルとリファレンスレプリカ信号列とに基づいて、キャリア補正周波数fを算出する。キャリア補正周波数fは、下記の式(6−1)と式(6−2)とに示すとおりに算出される。
Figure 2011234027
ただし、
(n):参照信号が配置される、キャリア補正が適用されたOFDMシンボル
R(n):リファレンスレプリカ信号列
FFT:OFDMシンボル長
α:収束速度
ここで、キャリア追従部(430)はリファレンスレプリカ信号列を備えている。
最後に、キャリア補正周波数をキャリア補正部(420)に出力する。
以上、第1の実施形態に係る追従装置(400)の構成を説明した。
以上のように、第1の実施形態に係る追従装置(400)は、OFDMシンボルに対して間引いて配置される参照信号に基づいて、無線フレーム追従とキャリア追従とを実行するため、無線フレーム再生精度とキャリア同期精度をより高めることができる。
また、一般に、受信信号列とリファレンスレプリカ信号列との相関は、最も大きな相関と比較し、比較的大きな相関が多数存在する。したがって、長遅延波が混在する場合、補正OFDMシンボル区間内に、この比較的大きな相関が混入することが予測される。この場合、この比較的大きな相関が、補正OFDMシンボル区間内における最も大きな相関を超える場合も想定され、同期精度が大きく劣化する。
第1の実施形態では、上述の式(4−1)に示すとおり無線フレーム追従にガードインターバルを用いることによって、最も大きな相関以外の比較的大きな相関を抑圧することが可能となるため、長遅延波が混在するような場合であっても追従精度を高めることが可能となる。
(第2の実施形態)
図6は、本発明の第2の実施形態に係る受信装置が備える追従装置(500)の機能ブロック図である。追従装置(500)は、無線フレーム追従部(510)とキャリア補正部(520)とキャリア追従部(530)とを備える。
無線フレーム追従部(510)ははじめに、追従装置(500)外から入力される無線フレームを受け取る。
次に、参照信号が配置されるOFDMシンボルを含む、OFDMシンボル長より長い受信信号列を、補正OFDMシンボルとし、この補正OFDMシンボル区間分だけ受信信号が入力されるたびに、その受信信号が含まれるOFDMシンボル長の受信信号列とリファレンスレプリカ信号列との間の相関を算出する。
ここで、リファレンスレプリカ信号列は、参照信号のみが配置されたOFDMシンボルを示し、この参照信号は、OFDMシンボルの種類とセルIDとにより異なるため、無線フレーム追従部(510)は、OFDMシンボルの種類の数とセルIDの数とを乗じた数分のリファレンスレプリカ信号列を備えている。
次に、これらの相関の内、最も大きな相関を示すときの受信信号列をOFDMシンボルと特定する。これにより、受信信号を無線フレーム単位に分割する。相関C(t)は、上述の式(4−1)と式(4−2)と式(4−3)と式(4−4)と式(4−5)とに示すとおりに算出される。
最後に、位置の補正がなされた無線フレームを、キャリア補正部(520)とキャリア追従部(530)とに出力する。
キャリア補正部(520)ははじめに、無線フレーム追従部(510)が出力した無線フレームとキャリア追従部(530)が出力したキャリア補正周波数fとを受け取る。次に、サブ無線フレームに対してキャリア補正を適用する。キャリア補正された無線フレームS(t)は、上述の式(5)に示すとおりに算出される。最後に、キャリア補正された無線フレームを追従装置(500)外に出力する。キャリア追従部(530)ははじめに、無線フレーム追従部(510)が出力した無線フレームを受け取る。
次に、参照信号が配置されるOFDMシンボルとリファレンスレプリカ信号列とに基づいて、キャリア補正周波数fを算出する。キャリア補正周波数fは、下記の式(7−1)と式(7−2)に示すとおりに算出される。
Figure 2011234027
ただし、
S(n):参照信号が配置される、キャリア補正が適用されていないOFDMシンボル
R(n):リファレンスレプリカ信号列
FFT:OFDMシンボル長
α:キャリア周波数誤差と感度Arg(c)との比に基づいて算出される、感度からキャリア補正周波数への変換係数
ここで、キャリア追従部(530)は、リファレンスレプリカ信号列を備えている。
最後に、キャリア補正周波数をキャリア補正部(520)に出力する。
以上、第2の実施形態に係る追従装置(500)の構成を説明した。
第2の本実施形態では、第1の実施形態と比較し、感度からキャリア補正周波数fへの変換係数αを用いることによってキャリア周波数誤差を推定するため、キャリア周波数誤差を小さくする速度を増すことが可能となる。
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態は、第1の実施形態の図5と同様である。以下では第1の実施形態との差異点を中心に説明する。
第3の実施形態において、無線フレーム追従部(410)は、相関C(t)を下記の式(8−1)と式(8−2)と式(8−3)と式(8−4)と式(8−5)とに示すとおりに算出する。無線フレーム追従部(410)のその他の動作は、第1の実施形態と同様である。
Figure 2011234027
ただし、
:最大のキャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内、又はドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長
R(n):リファレンスレプリカ信号列
t:補正OFDMシンボル中の位置
GI:ガードインターバル長
FFT:OFDMシンボル長
S(t):受信信号列
キャリア補正部(420)の動作は、第1の実施形態と同様である。
第3の実施形態において、キャリア追従部(430)は、キャリア補正周波数fを下記の式(9−1)と式(9−2)とに示すとおりに算出する。キャリア追従部(430)のその他の動作は第1の実施形態と同様である。
Figure 2011234027
(n):参照信号が配置される、キャリア補正が適用されたOFDMシンボル
:最大のキャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内、又はドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長
R(n):リファレンスレプリカ信号列
FFT:OFDMシンボル長
α:収束速度
以上、第3の実施形態に係る追従装置(400)の構成を説明した。
以上のように、第3の実施形態に係る追従装置(400)は、OFDMシンボルに対して間引いて配置される参照信号に基づいて、無線フレーム追従とキャリア追従とを実行するため、無線フレーム再生精度とキャリア同期精度をより高めることができる。
また、第3の本実施形態において、無線フレーム追従部(410)は、上述の式(8−1)と式(8−2)と式(8−3)と式(8−4)と式(8−5)とを用いて、キャリア周波数誤差又はドップラー周波数による移相変動の影響を緩和しながら相関を算出している。したがって、第1の実施形態と比較し、無線フレーム追従精度が改善される。また、この移相変動は近傍の信号点間では小さいため、特に上述の式(8−3)の演算はなるべく離れた信号点間でおこなわれることが望ましい。第3の実施形態ではこの限度をN、すなわち、最大のキャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内、又はドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長として定義している。
また、第3の実施形態において、キャリア追従部(420)は、上述の式(9−1)と式(9−2)とを用いて、キャリア周波数誤差の影響による移相変動を算出する。したがって、第1の実施形態と比較し、より大きなキャリア周波数誤差に対応することが可能となる。
以上より、第3の本実施形態では、キャリア周波数誤差とドップラー周波数が高い場合でも、無線フレーム追従とキャリア追従とを精度よく行うことが可能となる。
また、一般に、受信信号列とリファレンスレプリカ信号列との相関は、最も大きな相関と比較し、比較的大きな相関が多数存在している。したがって、長遅延波が混在する場合、補正OFDMシンボル区間内に、この比較的大きな相関が混入することが予測される。この場合、この比較的大きな相関が、補正OFDMシンボル区間内における最も大きな相関を超える場合も想定され、同期精度が大きく劣化する。
第3の実施形態では、上述の式(8−1)に示すとおり無線フレーム追従にガードインターバルを併用することで、最も大きな相関以外の比較的大きな相関を抑圧することが可能となるため、長遅延波が混在するような場合であっても、追従精度を高めることが可能となる。
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態は、第2の実施形態の図6と同様である。以下では第2の実施形態との差異点を中心に説明する。
第4の本実施形態において、無線フレーム追従部(510)は、相関C(t)を上述の式(8−1)と式(8−2)と式(8−3)と式(8−4)と式(8−5)とに示すとおりに算出する。無線フレーム追従部(510)のその他の動作は第2の実施形態と同様である。
キャリア補正部(520)の動作は、第2の実施形態と同様である。
第4の実施形態において、キャリア追従部(530)は、キャリア補正周波数fを下記の(10−1)と(10―2)とに示すとおりに算出する。キャリア追従部(530)のその他の動作は第2の実施形態と同様である。
Figure 2011234027
S(n):参照信号が配置される、キャリア補正が適用されていないOFDMシンボル
:最大のキャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内、又はドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長
R(n):リファレンスレプリカ信号列
FFT:OFDMシンボル長
α:キャリア周波数誤差と感度Arg(c)との比に基づいて算出される、感度からキャリア補正周波数への変換係数
以上、第4の実施形態に係る追従装置(500)の構成を説明した。
第4の実施形態では、第3の実施形態と比較し、感度からキャリア補正周波数fへの変換係数αを用いることによってキャリア周波数誤差を推定するため、キャリア周波数誤差を小さくする速度を増すことが可能となる。
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態に係る追従装置(400)について説明する。但し、第1の実施形態又は第2の実施形態と同様である部分については説明を省略し、差異点を中心に説明する。
無線フレーム追従部(410)ははじめに、追従装置(400)外から入力される無線フレームを受け取る。
次に、参照信号が配置されるOFDMシンボルを含む、OFDMシンボル長より長い受信信号列を、補正OFDMシンボルとし、この補正OFDMシンボル区間分だけ受信信号が入力されるたびに、その受信信号が含まれるOFDMシンボル長の受信信号列とリファレンスレプリカ信号列との間の相関を算出する。
ここで、リファレンスレプリカ信号列は、参照信号のみが配置されたOFDMシンボルを示し、この参照信号は、OFDMシンボルの種類とセルIDとにより異なるため、無線フレーム追従部(410)は、OFDMシンボルの種類の数とセルIDの数とを乗じた数分のリファレンスレプリカ信号列を備えている。
次に、図7に示すとおりこれらの相関の内、最も大きな相関を探索し、これを相関最大値(610a)とする。
次に、相関最大値(610a)に所定値を乗じた値を閾値(620a)とする。
次に、閾値(620a)を越える相関の内、最も時刻の古い相関(630a)を示すときの受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、受信信号列を無線フレーム単位に分割することが可能となる。
最後に、補正された無線フレームをキャリア補正部(420)に対して出力する。
キャリア補正部(420)とキャリア追従部(430)とは、第1の実施形態又は第2の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
以上、第5の実施形態に係る追従装置(400)の構成を説明した。
第5の実施形態では、基地局装置から送信される送信信号の受信電力が、中継局装置から送信される送信信号の受信電力より十分小さい場合を除いて、基地局装置から送信される送信信号に基づいて、無線フレーム再生とキャリア再生とがなされるため、第1の実施形態又は第2の実施形態と比較し、非特許文献5で示される移動局装置はより精度の高い復調をおこなうことが可能である。
(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態に係る追従装置(500)について説明する。但し、第3の実施形態又は第4の実施形態と同様である部分については説明を省略し、差異点を中心に説明する。
無線フレーム追従部(510)ははじめに、追従装置(500)外から入力される無線フレームを受け取る。
次に、参照信号が配置されるOFDMシンボルを含む、OFDMシンボル長より長い受信信号列を、補正OFDMシンボルとし、この補正OFDMシンボル区間分だけ受信信号が入力されるたびに、その受信信号が含まれるOFDMシンボル長の受信信号列とリファレンスレプリカ信号列との間の相関を算出する。
ここで、リファレンスレプリカ信号列は、参照信号のみが配置されたOFDMシンボルを示し、この参照信号は、OFDMシンボルの種類とセルIDとにより異なるため、無線フレーム追従部(510)は、OFDMシンボルの種類の数とセルIDの数とを乗じた数分のリファレンスレプリカ信号列を備えている。
次に、図7に示すとおりこれらの相関の内、最も大きな相関を探索し、これを相関最大値(610a)とする。
次に、相関最大値(610a)に所定値を乗じた値を閾値(620a)とする。
次に、閾値(620a)を越える相関の内、最も時刻の古い相関(630a)を示すときの受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、受信信号列を無線フレーム単位に分割することが可能となる。
最後に、補正された無線フレームをキャリア補正部(520)に対して出力する。
キャリア補正部(520)とキャリア追従部(530)とは、第3の実施形態又は第4の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
以上、第6の実施形態に係る追従装置(500)の構成を説明した。
第6の実施形態では、基地局装置から送信される送信信号の受信電力が、中継局装置から送信される送信信号の受信電力より十分小さい場合を除いて、基地局装置から送信される送信信号に基づいて、無線フレーム再生とキャリア再生とがなされるため、第3の実施形態又は第4の実施形態と比較し、非特許文献5で示される移動局装置はより精度の高い復調をおこなうことが可能である。
(第7の実施形態)
本発明の第7の実施形態に係る追従装置(400)について説明する。但し、第5の実施形態と同様である部分については説明を省略し、差異点を中心に説明する。
無線フレーム追従部(410)ははじめに、追従装置(400)外から入力される無線フレームを受け取る。
次に、参照信号が配置されるOFDMシンボルを含む、OFDMシンボル長より長い受信信号列を、補正OFDMシンボルとし、この補正OFDMシンボル区間分だけ受信信号が入力されるたびに、その受信信号が含まれるOFDMシンボル長の受信信号列とリファレンスレプリカ信号列との間の相関を算出する。
ここで、リファレンスレプリカ信号列は、参照信号のみが配置されたOFDMシンボルを示し、この参照信号は、OFDMシンボルの種類とセルIDとにより異なるため、無線フレーム追従部(410)は、OFDMシンボルの種類の数とセルIDの数とを乗じた数分のリファレンスレプリカ信号列を備えている。
次に、図8に示すとおりこれらの相関の内、最も大きな相関を探索し、これを相関最大値(710a)とする。
次に、この相関最大値(710a)に所定値を乗じた値を閾値(720a)とする。
次に、閾値(720a)を越える相関の内、最も時刻の古い相関(730a)を探索する。
次に、相関(730a)を中心とする所定範囲を、新たに探索範囲と定義する。
次に、図7に示すとおりこれらの相関の内、最も大きな相関を探索し、これを相関最大値(610a)とする。
次に、相関最大値(610a)に所定値を乗じた値を閾値(620a)とする。
次に、閾値(620a)を越える相関の内、最も時刻の古い相関(630a)を示すときの受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、受信信号列を無線フレーム単位に分割することが可能となる。
最後に、補正された無線フレームをキャリア補正部(420)に対して出力する。
キャリア補正部(420)とキャリア追従部(430)とは、第1の実施形態又は第2の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
以上、第7の実施形態に係る追従装置(400)の構成を説明した。
第7の実施形態では、基地局装置から送信される送信信号の受信電力が、中継局装置から送信される送信信号の受信電力より十分小さい場合を除いて、基地局装置から送信される送信信号に基づいて、無線フレーム再生とキャリア再生とがなされるため、第5の実施形態と比較し、非特許文献5で示される移動局装置はより精度の高い復調をおこなうことが可能である。
(第8の実施形態)
本発明の第8の実施形態に係る追従装置(500)について説明する。但し、第6の実施形態と同様である部分については説明を省略し、差異点を中心に説明する。
無線フレーム追従部(510)ははじめに、追従装置(500)外から入力される無線フレームを受け取る。
次に、参照信号が配置されるOFDMシンボルを含む、OFDMシンボル長より長い受信信号列を、補正OFDMシンボルとし、この補正OFDMシンボル区間分だけ受信信号が入力されるたびに、その受信信号が含まれるOFDMシンボル長の受信信号列とリファレンスレプリカ信号列との間の相関を算出する。
ここで、リファレンスレプリカ信号列は、参照信号のみが配置されたOFDMシンボルを示し、この参照信号は、OFDMシンボルの種類とセルIDとにより異なるため、無線フレーム追従部(510)は、OFDMシンボルの種類の数とセルIDの数とを乗じた数分のリファレンスレプリカ信号列を備えている。
次に、図8に示すとおりこれらの相関の内、最も大きな相関を探索し、これを相関最大値(710a)とする。
次に、相関最大値(710a)に所定値を乗じた値を閾値(720a)とする。
次に、閾値(720a)を越える相関の内、最も時刻の古い相関(730a)を探索する。
次に、相関(730a)を中心とする所定範囲を、新たに探索範囲と定義する。
次に、図7に示すとおりこれらの相関の内、最も大きな相関を探索し、これを相関最大値(610a)とする。
次に、相関最大値(610a)に所定値を乗じた値を閾値(620a)とする。
次に、閾値(620a)を越える相関の内、最も時刻の古い相関(630a)を示すときの受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、受信信号列を無線フレーム単位に分割することが可能となる。
最後に、補正された無線フレームをキャリア補正部(520)に対して出力する。
キャリア補正部(520)とキャリア追従部(530)とは、第1の実施形態又は第2の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
以上、第8の実施形態に係る追従装置(500)の構成を説明した。
第8の実施形態では、基地局装置から送信される送信信号の受信電力が、中継局装置から送信される送信信号の受信電力より十分小さい場合を除いて、基地局装置から送信される送信信号に基づいて、無線フレーム再生とキャリア再生とがなされるため、第6の実施形態と比較し、非特許文献5で示される移動局装置はより精度の高い復調をおこなうことが可能である。
(第9の実施形態)
本発明の第9の実施形態では、以上の第1の実施形態から第8の実施形態までで説明した追従装置(400)又は追従装置(500)において、特定されたOFDMシンボルより所定時間前のOFDMシンボル長の受信信号列をOFDMシンボルと特定し、受信信号列を無線フレーム単位に分割する。
第9の実施形態では、特定されたOFDMシンボルより所定時間前のOFDMシンボル長の受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、OFDMシンボルの特定を誤った場合であっても、非特許文献5で開示されている移動局装置であれば、精度の高い復調をおこなうことが可能である。
(第10の実施形態)
以上の第1の実施形態から第9の実施形態までで説明した追従装置(400)又は追従装置(500)の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、各機能部の処理を実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operaing System)や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、WWW(World Wide Web)システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、上記プログラムを格納した「記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置などのことをいう。さらには、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
(第11の実施形態)
以上の第1の実施形態から第9の実施形態までにおいて説明した追従装置(400)又は追従装置(500)の各機能部は、これらの機能を実現する回路デバイス、IC(Integrated Circuit)などの集積回路、などのハードウェアを用いて構成することができる。また、これら機能部はそれぞれ個別に構成してもよいし、複数の機能部を単一のハードウェアによって構成することもできる。
以上の第1の実施形態から第9の実施形態までにおいて、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
100:補足装置、110:アンテナ、120:受信部、130:サブ無線フレーム再生部、140:キャリア同期部、150:無線フレーム再生部、200a…基地局装置、210a…符号化部、220a…インターリーブ部、230a…変調部、240a…アンテナ、200a−1…第1のデータ信号、210a−1…第2のデータ信号、220a−1…第3のデータ信号、230a−1…第4のデータ信号、300a…移動局装置、305a…アンテナ、310a…周波数変換部、315a…第1の加算部、320a…信号検出部、325a…MAP検出部、330a…デインターリーブ部、335a…復号部、340a…第2の加算部、345a…インターリーブ部、350a…干渉レプリカ生成部、355a…チャネル推定部、360a…ディジタル信号処理装置、305a−1…第1のデータ信号、310a−1…第2のデータ信号、315a−1…第3のデータ信号、320a−1…第4のデータ信号、325a−1…第5のデータ信号、330a−1…第6のデータ信号、335a−1…第7のデータ信号、340a−1…第8のデータ信号、345a−1…第9のデータ信号、350a−1…第10のデータ信号、355a−1…第11のデータ信号、355a−1…第12のデータ信号、400:追従装置、410:無線フレーム追従部、420:キャリア補正部、430:キャリア追従部、500:追従装置、510:無線フレーム追従部、520:キャリア補正部、530:キャリア追従部、610a:相関最大値、620a:閾値、630a:相関、710a:相関最大値、720a:閾値、730a:相関。

Claims (15)

  1. 少なくとも複数のサブキャリアに対して参照信号が配置されたOFDMシンボルを含む送信信号列を第1送信信号列とし、前記第1送信信号列が遅延した送信信号列を第2送信信号列とし、前記第1送信信号列と、遅延量がそれぞれ異なる複数の前記第2送信信号列又は一つの前記第2送信信号列と、が合成された送信信号列に対する受信信号列を第1受信信号列とし、
    前記第1受信信号列に基づいて、前記第1受信信号列を無線フレーム単位に分割する無線フレーム追従部と、
    前記分割された無線フレームに基づいて、前記参照信号が配置されたOFDMシンボルを特定し、前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルに基づいて、送信装置におけるキャリア周波数と当該受信装置におけるキャリア周波数との間の差を減少させるキャリア追従部と、
    を備え、
    少なくとも前記無線フレーム追従部と前記キャリア追従部とは、最大キャリア周波数誤差と最大ドップラー周波数とが当該受信装置におけるサンプリング周波数の半分以下という条件下で機能し、前記条件以外においては機能しない
    ことを特徴とする受信装置。
  2. 前記無線フレーム追従部は、
    前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、
    前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号とし、
    前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号とし、
    前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果とし、
    前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果とし、
    前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果とし、
    前記第2平均結果の絶対値を第2相関値とし、
    前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を、第3受信信号列とし、
    前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、
    前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号とし、
    前記第4受信信号から最大キャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内又は、最大ドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長分遅れた受信信号を第5受信信号とし、
    前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第5受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第5リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果とし、
    前記第5受信信号に前記第5リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第5乗算結果とし、
    前記第4乗算結果に前記第5乗算結果の共役を乗じた結果を第6乗算結果とし、
    前記第6乗算結果を積算した結果を第6積算結果とし、
    前記第6積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第7乗算結果とし、
    前記第7乗算結果を平均した結果を第7平均結果とし、
    前記第7平均結果の絶対値を第7相関値とし、
    前記第7相関値の内、最も大きいものを第8相関値とし、
    前記第8相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割する
    ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。
  3. 前記無線フレーム追従部は、
    前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、
    前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号とし、
    前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号とし、
    前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果とし、
    前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果とし、
    前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果とし、
    前記第2平均結果の絶対値を第2相関値とし、
    前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を、第3受信信号列とし、
    前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、
    前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号とし、
    前記第4受信信号から最大キャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内又は、最大ドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長分遅れた受信信号を第5受信信号とし、
    前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第5受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第5リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果とし、
    前記第5受信信号に前記第5リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第5乗算結果とし、
    前記第4乗算結果に前記第5乗算結果の共役を乗じた結果を第6乗算結果とし、
    前記第6乗算結果を積算した結果を第6積算結果とし、
    前記第6積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第7乗算結果とし、
    前記第7乗算結果を平均した結果を第7平均結果とし、
    前記第7平均結果の絶対値を第7相関値とし、
    前記第7相関値の内、最も大きいものを第8相関値とし、
    前記第8相関値に所定値を乗じた結果を第1閾値とし、
    前記第1閾値を超える第7相関値の内、最も前の時刻の相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割する
    ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。
  4. 前記無線フレーム追従部は、
    前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、
    前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号とし、
    前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号とし、
    前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果とし、
    前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果とし、
    前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果とし、
    前記第2平均結果の絶対値を第2相関値とし、
    前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を、第3受信信号列とし、
    前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、
    前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号とし、
    前記第4受信信号から最大キャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内又は、最大ドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長分遅れた受信信号を第5受信信号とし、
    前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第5受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第5リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果とし、
    前記第5受信信号に前記第5リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第5乗算結果とし、
    前記第4乗算結果に前記第5乗算結果の共役を乗じた結果を第6乗算結果とし、
    前記第6乗算結果を積算した結果を第6積算結果とし、
    前記第6積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第7乗算結果とし、
    前記第7乗算結果を平均した結果を第7平均結果とし、
    前記第7平均結果の絶対値を第7相関値とし、
    前記第7相関値の内、最も大きいものを第8相関値とし、
    前記第8相関値に所定値を乗じた結果を第1閾値とし、
    前記第1閾値を超える第7相関値の内、最も前の時刻の相関値付近の前記第7相関値を第8相関値とし、
    前記第8相関値の内、最も大きいものを第9相関値とし、
    前記第9相関値に所定値を乗じた結果を第9閾値とし、
    前記第9閾値を超える第8相関値の内、最も前の時刻の相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割する
    ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。
  5. 前記キャリア追従部は、
    前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルを第2OFDMシンボルとし、
    前記第2OFDMシンボル中の受信信号を第2受信信号とし、
    前記第2受信信号から最大キャリア周波数誤差と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内又は、最大ドップラー周波数と電波伝搬速度から求められる1波長の半分以内の所定長分遅れた受信信号を第3受信信号とし、
    前記第2受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第2リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第3受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第3リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第2受信信号に前記第2リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果とし、
    前記第3受信信号に前記第3リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第3乗算結果とし、
    前記第2乗算結果に前記第3乗算結果の共役を乗じた結果を第4乗算結果とし、
    前記第4乗算結果を積算した結果を第4積算結果とし、
    前記第4積算結果の偏角を用いてキャリア補正周波数を求め、
    前記キャリア補正周波数を用いて当該受信装置におけるキャリア周波数を補正する
    ことを特徴とする請求項1記載の受信装置。
  6. 少なくとも複数のサブキャリアに対して参照信号が配置されたOFDMシンボルを含む送信信号列を第1送信信号列とし、前記第1送信信号列が遅延した送信信号列を第2送信信号列とし、前記第1送信信号列と、遅延量がそれぞれ異なる複数の前記第2送信信号列又は一つの前記第2送信信号列と、が合成された送信信号列に対する受信信号列を第1受信信号列とし、
    前記第1受信信号列に基づいて、前記第1受信信号列を無線フレーム単位に分割する無線フレーム追従部と、
    前記分割された無線フレームに基づいて、前記参照信号が配置されたOFDMシンボルを特定し、前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルに基づいて、送信装置におけるキャリア周波数と当該受信装置におけるキャリア周波数との間の差を減少させるキャリア追従部と、
    を備える
    ことを特徴とする受信装置。
  7. 前記無線フレーム追従部は、
    前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、
    前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号とし、
    前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号とし、
    前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果とし、
    前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果とし、
    前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果とし、
    前記第2平均結果の絶対値を第2相関値とし、
    前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を第3受信信号列とし、
    前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、
    前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号とし、
    前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果とし、
    前記第4乗算結果を積算した結果を第4積算結果とし、
    前記第4積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第5乗算結果とし、
    前記第5乗算結果を平均した結果を第5平均結果とし、
    前記第5平均結果の絶対値を第5相関値とし、
    前記第5相関値の内、最も大きいものを第6相関値とし、
    前記第6相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割する
    ことを特徴とする請求項6記載の受信装置。
  8. 前記無線フレーム追従部は、
    前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、
    前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号とし、
    前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号とし、
    前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果とし、
    前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果とし、
    前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果とし、
    前記第2平均結果の絶対値を第2相関値とし、
    前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルを含むOFDMシンボル長より長い受信信号列を第3受信信号列とし、
    前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、
    前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号とし、
    前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果とし、
    前記第4乗算結果を積算した結果を第4積算結果とし、
    前記第4積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第5乗算結果とし、
    前記第5乗算結果を平均した結果を第5平均結果とし、
    前記第5平均結果の絶対値を第5相関値とし、
    前記第5相関値の内、最も大きいものを第6相関値とし、
    前記第6相関値に所定値を乗じた結果を第1閾値とし、
    前記第1閾値を超える第5相関値の内、最も前の時刻の相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割する
    ことを特徴とする請求項6記載の受信装置。
  9. 前記無線フレーム追従部は、
    前記第1受信信号列に含まれる、ガードインターバル長の受信信号列を第2受信信号列とし、
    前記第2受信信号列中の受信信号を第2受信信号とし、
    前記第2受信信号からOFDMシンボル長分遅れた受信信号を第2遅延信号とし、
    前記第2受信信号に前記第2遅延信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果とし、
    前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果とし、
    前記第2積算結果を平均した結果を第2平均結果とし、
    前記第2平均結果の絶対値を第2相関値とし、
    前記第1受信信号列に含まれる、参照信号が配置されたOFDMシンボルが含まれるOFDMシンボル長より長い受信信号列を第3受信信号列とし、
    前記第3受信信号列中のOFDMシンボル長の受信信号列を第4受信信号列とし、
    前記第4受信信号列中の受信信号を第4受信信号とし、
    前記第4受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第4リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第4受信信号に前記第4リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第4乗算結果とし、
    前記第4乗算結果を積算した結果を第4積算結果とし、
    前記第4積算結果に前記第2相関値を乗じた結果を第5乗算結果とし、
    前記第5乗算結果を平均した結果を第5平均結果とし、
    前記第5平均結果の絶対値を第5相関値とし、
    前記第5相関値の内、最も大きいものを第6相関値とし、
    前記第6相関値に所定値を乗じた結果を第1閾値とし、
    前記第1閾値を超える第5相関値の内、最も前の時刻の相関値付近の前記第5相関値を第7相関値とし、
    前記第7相関値の内、最も大きいものを第8相間値とし、
    前記第8相関値に所定値を乗じた結果を第8閾値とし、
    前記第8閾値を超える第7相関値の内、最も前の時刻の相関値が得られる第4受信信号列をOFDMシンボルと特定することによって、前記第1受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割する
    ことを特徴とする請求項6記載の受信装置。
  10. 前記キャリア追従部は、
    前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルを第1OFDMシンボルとし、
    前記第1OFDMシンボルを連続した2つの時間領域に等分に分離した前半を第2OFDMシンボルとし、後半を第3OFDMシンボルとし、
    前記第2OFDMシンボル中の受信信号を第2受信信号とし、
    前記第3OFDMシンボル中の受信信号を第3受信信号とし、
    前記第2受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第2リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第3受信信号と同時刻における、リファレンスレプリカ信号列中のリファレンスレプリカ信号を第3リファレンスレプリカ信号とし、
    前記第2受信信号に前記第2リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第2乗算結果とし、
    前記第2乗算結果を積算した結果を第2積算結果とし、
    前記第3受信信号に前記第3リファレンスレプリカ信号の共役を乗じた結果を第3乗算結果とし、
    前記第3乗算結果を積算した結果を第3積算結果とし、
    前記第2積算結果に前記第3積算結果の共役を乗じた結果を第4乗算結果とし、
    前記第4乗算結果の偏角を用いてキャリア補正周波数を求め、
    前記キャリア補正周波数を用いて当該受信装置におけるキャリア周波数を補正する
    ことを特徴とする請求項6記載の受信装置。
  11. 前記リファレンスレプリカ信号は、参照信号のみが配置されるOFDMシンボルであることを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項記載の受信装置。
  12. 前記特定されたOFDMシンボルより所定時間前のOFDMシンボル長の受信信号列をOFDMシンボルと特定し、受信信号列をOFDMシンボル単位又は無線フレーム単位に分割することを特徴とする請求項2から4までと請求項7から9までとのいずれかの請求項に記載の受信装置。
  13. 少なくとも複数のサブキャリアに対して参照信号が配置されたOFDMシンボルを含む送信信号列を第1送信信号列とし、前記第1送信信号列が遅延した送信信号列を第2送信信号列とし、前記第1送信信号列と、遅延量がそれぞれ異なる複数の前記第2送信信号列又は一つの前記第2送信信号列と、が合成された送信信号列に対する受信信号列を第1受信信号列とし、
    前記第1受信信号列に基づいて、前記第1受信信号列を無線フレーム単位に分割する第1ステップと、
    前記分割された無線フレームに基づいて、前記参照信号が配置されたOFDMシンボルを特定し、前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルに基づいて、送信装置におけるキャリア周波数と当該受信装置におけるキャリア周波数との間の差を減少させる第2ステップと、
    を備え、
    少なくとも前記無線フレーム追従部と前記キャリア追従部とは、最大キャリア周波数誤差と最大ドップラー周波数とが当該受信装置におけるサンプリング周波数の半分以下という条件下で機能し、前記条件以外においては機能しない
    ことを特徴とする受信装置の同期方法。
  14. 少なくとも複数のサブキャリアに対して参照信号が配置されたOFDMシンボルを含む送信信号列を第1送信信号列とし、前記第1送信信号列が遅延した送信信号列を第2送信信号列とし、前記第1送信信号列と、遅延量がそれぞれ異なる複数の前記第2送信信号列又は一つの前記第2送信信号列と、が合成された送信信号列に対する受信信号列を第1受信信号列とし、
    前記第1受信信号列に基づいて、前記第1受信信号列を無線フレーム単位に分割する第1ステップと、
    前記分割された無線フレームに基づいて、前記参照信号が配置されたOFDMシンボルを特定し、前記特定された参照信号が配置されるOFDMシンボルに基づいて、送信装置におけるキャリア周波数と当該受信装置におけるキャリア周波数との間の差を減少させる第2ステップと、
    を備える
    ことを特徴とする受信装置の同期方法。
  15. 請求項13又は14に記載の受信装置の同期方法をコンピュータに実行させることを特徴とする受信装置の同期プログラム。
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