JP2012004865A - Fading frequency estimation apparatus, fading frequency estimation method and base station device - Google Patents
Fading frequency estimation apparatus, fading frequency estimation method and base station device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012004865A JP2012004865A JP2010138180A JP2010138180A JP2012004865A JP 2012004865 A JP2012004865 A JP 2012004865A JP 2010138180 A JP2010138180 A JP 2010138180A JP 2010138180 A JP2010138180 A JP 2010138180A JP 2012004865 A JP2012004865 A JP 2012004865A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- correlation value
- channel estimation
- time
- fading
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、例えば、通信端末から受信した無線信号のフェージング周波数を推定するフェージング周波数推定装置、フェージング周波数推定方法及び推定されたフェージング周波数を用いて移動局装置との通信を制御する基地局装置に関する。 The present invention relates to, for example, a fading frequency estimation device that estimates a fading frequency of a radio signal received from a communication terminal, a fading frequency estimation method, and a base station device that controls communication with a mobile station device using the estimated fading frequency. .
移動体無線通信システムでは、携帯端末のような移動局装置を所持するユーザが移動する間に、移動局装置と基地局装置との間で通信が行われることがある。周囲からの多数の散乱波が存在する環境下で移動局装置が移動する場合、基地局装置に対する移動局装置の相対的な移動速度に応じて、ドップラー効果により、基地局装置が移動局装置から受信した無線信号である受信信号の周波数が変動する。このようなドップラー効果による周波数の変動量は、フェージング周波数と呼ばれる。このフェージング周波数fD(Hz)は次式により表される。
そこで、受信信号に含まれる、パイロット信号のような基地局装置が既知のシンボルから求められる、移動局装置と基地局装置間の通信状態を表すチャネル推定値の時間相関値に基づいて、フェージング周波数を推定する技術が開発されている。例えば、時間相関値の理論値ρt(ΔT)は次式により表される。
チャネル推定値r(t)が理想的なレイリーフェージングに従って変動し、かつ雑音を含まない場合、時間相関値ρt(ΔT)は次式により表される。
ただし、第1種0次ベッセル関数J0(x)の出力値は、入力値xが増加するにつれて振動するので、出力値に対応する入力値が一意に定められる出力値の範囲は限られている。例えば、時間相関値ρt(ΔT)が0.2であれば、対応するfDΔTの値は0.2、0.62、0.79の何れかとなる。フェージング周波数fDを一意に決定することが可能な時間相関値ρt(ΔT)は、0.3よりも大きく、その時間相関値ρt(ΔT)に対応するfDΔTの値は0.3未満である。例えば、時間間隔ΔTが10msecであれば、推定可能なフェージング周波数fDは30Hz未満となる。
Therefore, based on the time correlation value of the channel estimation value representing the communication state between the mobile station apparatus and the base station apparatus, which is obtained from a known symbol, such as a pilot signal, included in the received signal, the fading frequency A technique for estimating the above has been developed. For example, the theoretical value ρ t (ΔT) of the time correlation value is expressed by the following equation.
When the channel estimation value r (t) varies according to ideal Rayleigh fading and does not include noise, the time correlation value ρ t (ΔT) is expressed by the following equation.
However, since the output value of the first type 0th-order Bessel function J 0 (x) oscillates as the input value x increases, the range of output values in which the input value corresponding to the output value is uniquely determined is limited. Yes. For example, if the time correlation value ρ t (ΔT) is 0.2, the corresponding value of f D ΔT is 0.2, 0.62, or 0.79. The time correlation value ρ t (ΔT) capable of uniquely determining the fading frequency f D is greater than 0.3, and the value of f D ΔT corresponding to the time correlation value ρ t (ΔT) is less than 0.3. . For example, if the time interval ΔT is 10 msec, the fading frequency f D that can be estimated is less than 30 Hz.
また、実際には、チャネル推定値r(t)は、雑音成分を含む。すなわち、チャネル推定値r(t)は、信号成分s(t)と雑音成分n(t)との和で表される。従って、雑音成分の時間変動がキャンセルされるほど十分に長い時間に渡ってチャネル推定値r(t)の相関値を時間平均することにより、時間相関値ρt(ΔT)は次式のように表される。
このような問題を解決するために、互いに時間間隔の異なる二つの時間相関値の比に基づいてフェージング周波数を推定する技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。例えば、特許文献1に開示されたフェージング周波数推定回路は、時間間隔ΔTに対するチャネル推定値の時間相関値とその2倍の時間間隔に対するチャネル推定値の時間相関値との比を算出し、その比に基づいてフェージング周波数を推定する。
In practice, the channel estimation value r (t) includes a noise component. That is, the channel estimation value r (t) is represented by the sum of the signal component s (t) and the noise component n (t). Therefore, the time correlation value ρ t (ΔT) is obtained by the following equation by averaging the correlation value of the channel estimation value r (t) over a sufficiently long time that the time variation of the noise component is canceled: expressed.
In order to solve such a problem, a technique for estimating a fading frequency based on a ratio of two time correlation values having different time intervals has been proposed (see, for example, Patent Document 1). For example, the fading frequency estimation circuit disclosed in
時間間隔の異なる二つの時間相関値の比を計算することにより、チャネル推定値に含まれる雑音成分はキャンセルされる。そのため、特許文献1に開示されたフェージング周波数推定回路は、チャネル推定値の信号対雑音比によらずフェージング周波数を推定できる。
このフェージング周波数推定回路は、(3)式に基づいてフェージング周波数を推定するときの時間間隔の2倍の時間間隔の時間相関値を利用する。また(3)式に示されるように、推定可能なフェージング周波数fDの範囲は、フェージング周波数fDと時間間隔の積により決定される。そのため、時間相関値の算出に利用される時間間隔が2倍になれば、推定可能なフェージング周波数fDの範囲は1/2になる。
一方、既知のシンボルの送信間隔を短くすることにより、時間相関値を算出するための時間間隔が短くなるので、推定可能なフェージング周波数fDの範囲は広くなる。しかし、既知のシンボルの送信間隔が短くなるほど、データ伝送に利用できるサブフレームあるいはタイムスロットの数が減少するため、通信システム全体のスループットが低下してしまう。
By calculating the ratio of two time correlation values having different time intervals, the noise component included in the channel estimation value is canceled. Therefore, the fading frequency estimation circuit disclosed in
This fading frequency estimation circuit uses a time correlation value of a time interval that is twice the time interval when the fading frequency is estimated based on the equation (3). The (3) as shown in the formula, the range of estimable fading frequency f D is determined by the product of the fading frequency f D and the time interval. Therefore, if the time interval used for calculating the time correlation value is doubled, the range of the fading frequency f D that can be estimated is halved.
On the other hand, by shortening the transmission interval of known symbols, the time interval for calculating the time correlation value is shortened, so that the range of fading frequency f D that can be estimated is widened. However, as the known symbol transmission interval becomes shorter, the number of subframes or time slots that can be used for data transmission decreases, so the throughput of the entire communication system decreases.
そこで、本明細書は、フェージング周波数の推定可能範囲を狭めず、かつスループットを低下させることなく、フェージング周波数を推定可能なフェージング周波数推定装置、フェージング周波数推定方法及び基地局装置を提供することを目的とする。 Accordingly, it is an object of the present specification to provide a fading frequency estimation device, a fading frequency estimation method, and a base station device capable of estimating a fading frequency without reducing the estimable range of the fading frequency and without reducing the throughput. And
一つの実施形態によれば、受信装置に搭載され、その受信装置に対して相対的に移動可能な通信端末から送信された無線信号のフェージング周波数を推定するフェージング周波数推定装置が提供される。このフェージング周波数推定装置は、通信端末と受信装置間における無線信号の伝送特性を表すチャネル推定値を複数の周波数帯域にわたって求めるチャネル推定部と、複数の周波数帯域のうちの所定の周波数差を有する二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関値を求めることによりチャネル推定値の周波数相関値を算出する周波数相関値算出部と、二つの周波数帯域のチャネル推定値を所定の時間間隔だけずらして相関させることによりチャネル推定値の時間周波数相関値を算出する時間周波数相関値算出部と、周波数相関値に対する時間周波数相関値の比を算出する時間相関値算出部と、その比に対応するフェージング周波数を無線信号のフェージング周波数として推定する周波数推定部とを有する。 According to one embodiment, there is provided a fading frequency estimation device that estimates a fading frequency of a radio signal that is mounted on a reception device and transmitted from a communication terminal that is movable relative to the reception device. The fading frequency estimation device includes a channel estimation unit that obtains a channel estimation value that represents a transmission characteristic of a radio signal between a communication terminal and a reception device over a plurality of frequency bands, and a second frequency difference that has a predetermined frequency difference among the plurality of frequency bands. A frequency correlation value calculation unit for calculating a frequency correlation value of channel estimation values by obtaining a correlation value between channel estimation values of two frequency bands and a correlation between the channel estimation values of the two frequency bands shifted by a predetermined time interval A time frequency correlation value calculation unit for calculating a time frequency correlation value of the channel estimation value, a time correlation value calculation unit for calculating a ratio of the time frequency correlation value to the frequency correlation value, and a fading frequency corresponding to the ratio A frequency estimation unit that estimates the fading frequency of the signal.
また他の実施形態によれば、受信装置に対して相対的に移動可能な通信端末から送信された無線信号のフェージング周波数を推定するフェージング周波数推定方法が提供される。このフェージング周波数推定方法は、通信端末と受信装置間における無線信号の伝送特性を表すチャネル推定値を複数の周波数帯域にわたって求め、複数の周波数帯域のうちの所定の周波数差を有する二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関値を求めることによりチャネル推定値の周波数相関値を算出し、その二つの周波数帯域のチャネル推定値を所定の時間間隔だけずらして相関させることによりチャネル推定値の時間周波数相関値を算出し、周波数相関値に対する時間周波数相関値の比を算出し、その比に対応するフェージング周波数を無線信号のフェージング周波数として推定することを含む。 According to another embodiment, there is provided a fading frequency estimation method for estimating a fading frequency of a radio signal transmitted from a communication terminal that can move relative to a receiving apparatus. In this fading frequency estimation method, a channel estimation value representing a transmission characteristic of a radio signal between a communication terminal and a receiving apparatus is obtained over a plurality of frequency bands, and two frequency bands having a predetermined frequency difference among the plurality of frequency bands are obtained. Calculate the frequency correlation value of the channel estimation value by obtaining the correlation value between the channel estimation values, and shift the channel estimation values of the two frequency bands by a predetermined time interval to correlate them. Calculating a value, calculating a ratio of a temporal frequency correlation value to a frequency correlation value, and estimating a fading frequency corresponding to the ratio as a fading frequency of the radio signal.
さらに他の実施形態によれば、基地局装置が提供される。この基地局装置は、移動局装置と基地局装置間における、移動局装置から送信された無線信号の伝送特性を表すチャネル推定値を複数の周波数帯域にわたって求めるチャネル推定部と、複数の周波数帯域のうちの所定の周波数差を有する二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関値を求めることによりチャネル推定値の周波数相関値を算出する周波数相関値算出部と、二つの周波数帯域のチャネル推定値を所定の時間間隔だけずらして相関させることによりチャネル推定値の時間周波数相関値を算出する時間周波数相関値算出部と、周波数相関値に対する時間周波数相関値の比を算出する時間相関値算出部と、その比に対応するフェージング周波数を無線信号のフェージング周波数として推定する周波数推定部と、フェージング周波数に応じて移動局装置と基地局装置間の通信を制御する通信制御部とを有する。 According to still another embodiment, a base station apparatus is provided. The base station apparatus includes a channel estimation unit that obtains a channel estimation value representing a transmission characteristic of a radio signal transmitted from the mobile station apparatus between the mobile station apparatus and the base station apparatus over a plurality of frequency bands, and a plurality of frequency bands. A frequency correlation value calculation unit that calculates a correlation value between channel estimation values of two frequency bands having a predetermined frequency difference among them, and a channel estimation value of the two frequency bands is calculated. A time-frequency correlation value calculating unit that calculates a time-frequency correlation value of the channel estimation value by correlating by shifting by a predetermined time interval; a time-correlation value calculating unit that calculates a ratio of the time-frequency correlation value to the frequency correlation value; A frequency estimator that estimates the fading frequency corresponding to the ratio as the fading frequency of the radio signal, and the fading frequency And a communication control unit which controls the communication between the mobile station apparatus and the base station apparatus Te.
本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
The objects and advantages of the invention will be realized and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims.
It should be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention as claimed.
本明細書に開示されたフェージング周波数推定装置、フェージング周波数推定方法及び基地局装置は、フェージング周波数の推定可能範囲を狭めず、かつスループットを低下させることなく、フェージング周波数を推定できる。 The fading frequency estimation device, the fading frequency estimation method, and the base station device disclosed in this specification can estimate the fading frequency without reducing the fading frequency estimable range and without reducing the throughput.
以下、図を参照しつつ、一つの実施形態による、フェージング周波数推定装置について説明する。
このフェージング周波数推定装置は、例えば、受信装置に搭載される。受信装置は、例えば基地局装置であり、受信装置に対して相対的に移動可能な移動局装置などの通信端末から送信された無線信号を受信する。このフェージング周波数推定装置は、通信端末から送信された無線信号に含まれる既知のシンボルに基づいて、複数の周波数帯域にわたって通信端末と受信装置間の通信状態を表すチャネル推定値を求める。そしてこのフェージング周波数推定装置は、互いに周波数の異なる二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関値である周波数相関値を求める。またこのフェージング周波数推定装置は、互いに周波数の異なる二つの周波数帯域のチャネル推定値を所定の時間間隔だけずらして相関させた相関値である時間周波数相関値を求める。そしてこのフェージング周波数推定装置は、周波数相関値に対する時間周波数相関値の比を計算することにより、チャネル推定値に含まれる雑音成分に影響されない時間相関値を求め、その時間相関値に基づいてフェージング周波数を推定する。
Hereinafter, a fading frequency estimation apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
This fading frequency estimation device is mounted on, for example, a reception device. The receiving apparatus is, for example, a base station apparatus, and receives a radio signal transmitted from a communication terminal such as a mobile station apparatus that can move relative to the receiving apparatus. This fading frequency estimation device obtains a channel estimation value representing a communication state between a communication terminal and a reception device over a plurality of frequency bands based on a known symbol included in a radio signal transmitted from the communication terminal. The fading frequency estimation apparatus obtains a frequency correlation value that is a correlation value between channel estimation values of two frequency bands having different frequencies. In addition, this fading frequency estimation apparatus obtains a time-frequency correlation value that is a correlation value obtained by correlating channel estimation values of two frequency bands having different frequencies with each other by a predetermined time interval. The fading frequency estimation device calculates a ratio of the time frequency correlation value to the frequency correlation value to obtain a time correlation value that is not affected by the noise component included in the channel estimation value, and the fading frequency based on the time correlation value. Is estimated.
なお、本実施形態では、通信端末から送信される信号は、Long Term Evolution(LTE)に規定されているアップリンク用の変調方式、すなわち、Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access, SC-FDMA)方式に従って変調されているものとする。しかし、通信端末から送信される信号は、他の変調方式により変調されていてもよい。 In this embodiment, the signal transmitted from the communication terminal is an uplink modulation scheme stipulated in Long Term Evolution (LTE), that is, a single-carrier frequency-division multiple access (SC-FDMA) scheme. Is modulated according to However, the signal transmitted from the communication terminal may be modulated by other modulation schemes.
LTEでは、アップリンクのチャネル品質を測定するための既知のシンボルとして、Sounding Reference Signal(SRS)が用いられる。このSRSは、物理チャネルにおいて一定の周期で繰り返し送信される。そこで、本実施形態では、フェージング周波数推定装置は、SRSに基づいてチャネル推定値を求め、そのチャネル推定値に基づいて通信端末から送信された無線信号のフェージング周波数を推定する。 In LTE, Sounding Reference Signal (SRS) is used as a known symbol for measuring uplink channel quality. This SRS is repeatedly transmitted at a constant period in the physical channel. Therefore, in the present embodiment, the fading frequency estimation apparatus obtains a channel estimation value based on the SRS, and estimates the fading frequency of the radio signal transmitted from the communication terminal based on the channel estimation value.
SRSは、例えば、Constant Amplitude Zero Auto-Correlation(CAZAC)系列の一つであるZadoff-Chu(ZC)系列をサイクリックシフトすることによって得られた信号を直交周波数分割多重することで生成される。SRSの詳細は以下の通りである。
系列長がN、系列番号qのZC系列xN,q(n)は、次式で表される。ただし、Nは奇数である。
SRSは、系列yM,q(m)を直交周波数分割多重方式にて変調することにより生成される。すなわち、SRSは、次式で表されるように、系列yM,q(m)を互いに直交する周波数を用いて逆高速フーリエ変換することにより生成される。
通信端末は、SRSを、所定の時間長を持つ一つのフレームを時間方向に複数に分割したサブフレームの何れかにSRSを割り当てる。そして通信端末は、SRSを含む送信信号が複数の経路を通って受信装置に達しても、受信装置が受信信号からSRSを分離できるように、SRSを含むフレームにCyclic Prefix(CP)を付加する。そして通信端末は、CPが付加されたSRSを含むフレームを無線周波数を持つ搬送波に重畳して送信する。
The SRS is generated, for example, by orthogonal frequency division multiplexing of a signal obtained by cyclic shifting a Zadoff-Chu (ZC) sequence that is one of Constant Amplitude Zero Auto-Correlation (CAZAC) sequences. The details of SRS are as follows.
A ZC sequence x N, q (n) having a sequence length of N and a sequence number q is expressed by the following equation. However, N is an odd number.
The SRS is generated by modulating the sequence y M, q (m) by the orthogonal frequency division multiplexing method. That is, the SRS is generated by performing inverse fast Fourier transform on the sequence y M, q (m) using mutually orthogonal frequencies, as represented by the following equation.
The communication terminal assigns the SRS to one of the subframes obtained by dividing one frame having a predetermined time length into a plurality of frames in the time direction. Then, the communication terminal adds a cyclic prefix (CP) to the frame including the SRS so that the receiving apparatus can separate the SRS from the received signal even if the transmission signal including the SRS reaches the receiving apparatus through a plurality of paths. . Then, the communication terminal transmits a frame including the SRS to which the CP is added, superimposed on a carrier having a radio frequency.
図1は、一つの実施形態によるフェージング周波数推定装置1の概略構成図である。このフェージング周波数推定装置1は、例えば、移動局装置と通信する基地局装置のような受信装置に搭載される。フェージング周波数推定装置1は、チャネル推定部11と、周波数相関値算出部12と、時間周波数相関値算出部13と、時間相関値算出部14と、フェージング周波数推定部15とを有する。
フェージング周波数推定装置1が有するこれらの各部は、それぞれ別個の回路として形成される。あるいはフェージング周波数推定装置1が有するこれらの各部は、その各部に対応する回路が集積された一つの集積回路としてフェージング周波数推定装置1に実装されてもよい。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fading
Each of these units included in the fading
フェージング周波数推定装置1は、移動局装置から受信した無線信号の周波数をベースバンド周波数に変換し、かつアナログ/デジタル変換した受信信号を受信装置から受け取る。そしてフェージング周波数推定装置1は、受信信号をチャネル推定部11へ渡す。
チャネル推定部11は、受信信号に含まれるSRSに基づいて、複数の周波数帯域にわたってチャネル推定値を求める。
図2は、チャネル推定部11の概略構成図である。チャネル推定部11は、CP除去部111と、フーリエ変換部112と、サブキャリアデマッピング部113と、サイクリックシフト除去部114と、サブキャリア平均部115とを有する。
CP除去部111は、受信信号のうち、SRSを含むフレームからCPを除去する。そしてCP除去部111は、CPが除去されたSRSを含む受信信号をフーリエ変換部112へ出力する。
フーリエ変換部112は、CPが除去されたSRSを含む受信信号を高速フーリエ変換することにより、その受信信号を復調する。そしてフーリエ変換部112は、復調された受信信号をサブキャリアデマッピング部113へ出力する。
サブキャリアデマッピング部113は、復調された受信信号のうち、SRSが割り当てられた周波数帯域の受信信号を選択する。そしてサブキャリアデマッピング部113は、選択した周波数帯域の受信信号をサイクリックシフト除去部114へ渡す。
復調された受信信号は、(6)式に示されるように、通信端末ごとに異なるサイクリックシフト量αを用いてサイクリックシフトされている。例えば、LTEでは、このサイクリックシフトを利用して、最大8台の通信端末である移動局装置からの信号が多重化されている。そこでサイクリックシフト除去部114及びサブキャリア平均部115は、復調された受信信号を、1台の通信端末が利用する連続した8個のサブキャリアについて通信端末間で異なるサイクリックシフトを除去しながら平均化することにより、通信端末ごとのチャネル推定値を算出する。
そのために、サイクリックシフト除去部114は、SRSの一部に対応する復調された受信信号に、対応するサイクリックシフト量αに応じた位相シフト量e-jkαを乗じる。そしてサイクリックシフト除去部114は、受信信号と位相シフト量e-jkαとの積をサブキャリア平均部115へ渡す。
サブキャリア平均部115は、受信信号と位相シフト量e-jkαとの積を平均化することにより、チャネル推定値を算出する。
一つの通信端末に割り当てられたm番目の周波数帯域のサブフレームnについてのチャネル推定値hm(n)は、次式で表される。
チャネル推定部11は、サブフレームnの各周波数帯域のチャネル推定値hm(n)を、周波数相関値算出部12及び時間周波数相関値算出部13へ出力する。
The fading
The
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
The
The
The demodulated received signal is cyclically shifted using a cyclic shift amount α that differs for each communication terminal, as shown in the equation (6). For example, in LTE, signals from mobile station apparatuses that are a maximum of eight communication terminals are multiplexed using this cyclic shift. Therefore, the cyclic
For this purpose, the cyclic
The
The channel estimation value h m (n) for the subframe n of the mth frequency band assigned to one communication terminal is expressed by the following equation.
The
周波数相関値算出部12は、互いに周波数の異なる二つの周波数帯域のチャネル推定値間で相関演算を行うことにより、周波数相関値ρf(Δf)を算出する。
図3は、周波数相関値算出部12の概略構成図である。周波数相関値算出部12は、相関演算回路121と、平均化回路122と、バッファメモリ123とを有する。
相関演算回路121は、チャネル推定部11からサブフレームnの各周波数帯域のチャネル推定値hm(n)を受け取る度に、そのサブフレームnの瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)を次式に従って算出する。
なお、相関演算回路121は、隣接しない二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関演算を行うことにより、瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)を算出してもよい。例えば、相関演算回路121がp個の帯域だけ離れたチャネル推定値間の相関演算を行う場合、(9)式において、hm(n)hm+1(n)の代わりにhm(n)hm+p(n)が計算される。ただし、SRSについて求められる、周波数帯域ごとのチャネル推定値の総数はNcであるため、サブフレームnについての瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)は、(Nc-p)個の相関値hm(n)hm+p(n)の平均値となる。また周波数差Δfは、チャネル推定値hm(n)に対応するm番目の周波数帯域とhm+p(n)に対応する(m+p)番目の周波数帯域間の周波数の差となる。
The frequency correlation
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the frequency correlation
Each time the
Note that the
平均化回路122は、受信信号に含まれる雑音成分による瞬時周波数相関値の時間変動をキャンセルするため、SRSが含まれるサブフレームごとに算出した瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)を時間平均することにより、周波数相関値ρf(Δf)を算出する。例えば、平均化回路122は、相関演算回路121から瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)を受け取る。また平均化回路122は、バッファメモリ123から、サブフレームnの一つ前のSRSが含まれるサブフレームについて求めた周波数相関値ρf(Δf)を読み込む。そして平均化回路122は、次式のように、忘却係数βを用いて周波数相関値ρf(Δf)を算出する。
忘却係数βが大きいほど、周波数相関値ρf(Δf)は長期間にわたる瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)の時間平均値となるので、雑音成分による変動が十分に除去される。一方、忘却係数βが小さいほど、周波数相関値ρf(Δf)は短期間の瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)の時間平均値となるので、周波数相関値ρf(Δf)はチャネル推定値の時間変動に追従し易くなる。本実施形態では、一例として、忘却係数βは0.95に設定される。
周波数相関値算出部12は、周波数相関値ρf(Δf)を時間相関値算出部14へ出力する。また周波数相関値算出部12は、SRSが含まれる次のサブフレームについての瞬時周波数相関値ρf(n+1,Δf)が得られたときに、(10)式に従って周波数相関値ρf(Δf)を更新するために、周波数相関値ρf(Δf)を、バッファメモリ123に記憶する。
The averaging
As the forgetting factor β increases, the frequency correlation value ρ f (Δf) becomes a time average value of the instantaneous frequency correlation value ρ f (n, Δf) over a long period of time, and thus fluctuations due to noise components are sufficiently removed. On the other hand, as the forgetting factor β is small, the frequency correlation value ρ f (Δf) is the time average value of the short term instantaneous frequency correlation value ρ f (n, Δf), frequency correlation value ρ f (Δf) is the channel It becomes easy to follow the time fluctuation of the estimated value. In the present embodiment, as an example, the forgetting factor β is set to 0.95.
The frequency correlation
時間周波数相関値算出部13は、互いに周波数の異なる二つの周波数帯域のチャネル推定値に対して所定の時間間隔だけずらして相関演算することにより、時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)を算出する。
図4は、時間周波数相関値算出部13の概略構成図である。時間周波数相関値算出部13は、遅延回路131と、相関演算回路132と、平均化回路133と、バッファメモリ134とを有する。
The time-frequency correlation
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the time-frequency correlation
遅延回路131は、チャネル推定部11からサブフレームnの各周波数帯域のチャネル推定値hm(n)を受け取る度に、各チャネル推定値hm(n)をΔSRSに相当する期間だけ遅延する。なお、ΔSRSはSRSの送信周期の整数倍に相当するサブフレーム数である。ΔSRSが短いほど、推定可能なフェージング周波数の範囲が広くなるので、ΔSRSは短い方が好ましい。そこでΔSRSは、例えば、SRSの送信周期の1倍または2倍に相当するサブフレーム数に設定される。
また、電波干渉を抑制するために、通信端末は、SRSを含む無線信号の送信周波数を、例えば、サブフレームごとに所定の時間周期で変動させることがある。このような場合、ΔSRSは、SRSを含むサブフレームの送信周波数が同一の周波数となる周期に相当するサブフレーム数、特に、そのような周期のうちの最短の周期に相当するサブフレーム数に設定されることが好ましい。
遅延回路131は、遅延させたチャネル推定値hm(n-ΔSRS)を相関演算回路132へ出力する。
In order to suppress radio wave interference, the communication terminal may change the transmission frequency of a radio signal including SRS, for example, at a predetermined time period for each subframe. In such a case, Δ SRS is equal to the number of subframes corresponding to the period in which the transmission frequencies of the subframes including SRS are the same frequency, in particular, the number of subframes corresponding to the shortest period of such periods. It is preferably set.
The
相関演算回路132は、チャネル推定部11から受信したサブフレームnの各周波数帯域のチャネル推定値hm(n)と遅延回路から受信したチャネル推定値hm(n-ΔSRS)に基づいて、そのサブフレームnの瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)を次式に従って算出する。
なお、相関演算回路132は、周波数相関値算出部12の相関演算回路121と同様に、隣接しない二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関演算を行うことにより、瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)を算出してもよい。ただし、瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)の算出のために設定される周波数差Δfは、瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)の算出のために設定される周波数差Δfと同一となるように設定される。
また、相関演算回路132は、予め設定された複数の時間間隔のうち、何れかの時間間隔を用いて瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)を算出してもよい。
The
Similar to the
The
平均化回路133は、雑音成分による瞬時時間周波数相関値の偏差をキャンセルするため、SRSが含まれるサブフレームごとに算出した瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)を時間平均することにより、時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)を算出する。例えば、平均化回路133は、相関演算回路132から瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)を受け取る。また平均化回路133は、バッファメモリ134から、サブフレームnの一つ前のSRSが含まれるサブフレームについて求めた時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)を読み込む。そして平均化回路133は、次式のように、忘却係数βを用いて時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)を算出する。
時間周波数相関値算出部13は、時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)を時間相関値算出部14へ出力する。また周波数相関値算出部12は、時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)をバッファメモリ134に記憶する。上記のように、バッファメモリ134に記憶された時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)は、SRSが含まれる次のサブフレームについての瞬時時間周波数相関値が得られたときに、時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)を更新するために利用される。
The time frequency correlation
図5は、瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)と瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)の関係を示す概念図である。図5において、横軸は周波数を表す。そして上側の矢印501a〜501fは、それぞれ、n番目のサブフレームに含まれるSRSに基づいて算出された各周波数帯域のチャネル推定値を表す。また下側の矢印502a〜502fは、それぞれ、(n-ΔSRS)番目のサブフレームに含まれるSRSに基づいて算出された各周波数帯域のチャネル推定値を表す。さらに、双方向矢印511a〜511eは、瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)を求めるために計算される相関演算を表し、双方向矢印521a〜521eは、瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)を求めるために計算される相関演算を表す。
瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)は、双方向矢印511a〜511eに表されるように、同一のサブフレーム内の各周波数帯域のチャネル推定値501a〜501fのうち、隣接する周波数帯域のチャネル推定値間の相関値を平均することにより算出される。一方、瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)について、双方向矢印521aに表されるように、サブフレームn内の周波数帯域のチャネル推定値501aと、サブフレーム(n-ΔSRS)内の隣接する周波数帯域のチャネル推定値502bとの相関値が計算される。同様に、サブフレームn内の各周波数帯域のチャネル推定値501b〜501eと、サブフレーム(n-ΔSRS)内の隣接する周波数帯域のチャネル推定値502c〜502fとの相関値がそれぞれ計算される。そしてそれら相関値を平均することにより、瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)は算出される。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing the relationship between the instantaneous time frequency correlation value ρ tf (n, ΔT, Δf) and the instantaneous frequency correlation value ρ f (n, Δf). In FIG. 5, the horizontal axis represents frequency. The
The instantaneous frequency correlation value ρ f (n, Δf) is, as represented by the
時間相関値算出部14は、時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)及び周波数相関値ρf(Δf)に基づいて、チャネル推定値の時間相関値ρt(ΔT)を算出する。
ここで、時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)は、時間相関値ρt(ΔT)と周波数相関値ρf(Δf)の積で表すことができる。この理由は以下の通りである。
The time correlation
Here, the time-frequency correlation value ρ tf (ΔT, Δf) can be expressed by the product of the time correlation value ρ t (ΔT) and the frequency correlation value ρ f (Δf). The reason is as follows.
通信端末から送信され、受信装置にて受信される無線信号が経由するパスとして、一般的なマルチパスを仮定する。それぞれのパスは互いに独立であり、この無線信号のドップラー遷移によるフェージングは、レイリーフェージングに従うとする。そして時刻tにおけるチャネルのインパルス応答はh(t,τ)で表される。なおτは、無線信号が送信されてから受信するまでの経過時間を表す。
この場合、チャネルのインパルス応答h(t,τ)を、τ=0以降に関してフーリエ変換することにより、時刻tにおける周波数応答H(t,f)が求められる。この周波数応答H(t,f)は次式で表される。
In this case, the frequency response H (t, f) at time t is obtained by performing Fourier transform on the impulse response h (t, τ) of the channel with respect to τ = 0 and thereafter. This frequency response H (t, f) is expressed by the following equation.
一方、周波数間隔Δf、時間間隔Δtだけずらした周波数応答H(t,f)同士の相関値である時間周波数相関値Rtfは以下のように表される。
そこで、例えば、時間相関値算出部14は、次式に従って、周波数相関値ρf(Δf)の実数成分に対する時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)の実数成分の比を時間相関値ρt(ΔT)の実数成分として算出する。
時間相関値算出部14は、時間相関値ρt(ΔT)またはその実数部をフェージング周波数推定部15へ出力する。
Therefore, for example, time correlation
The time correlation
フェージング周波数推定部15は、時間相関値ρt(ΔT)またはその実数成分の値に基づいて、フェージング周波数を推定する。上記のように、フェージング周波数fDと時間間隔ΔTの積と時間相関値ρt(ΔT)との関係は、(3)式で表される。
図6は、フェージング周波数fDと時間間隔ΔTの積と時間相関値ρt(ΔT)との関係を表すグラフである。図6において横軸はフェージング周波数fDと時間間隔ΔTの積fDΔTを表し、縦軸は、第1種0次ベッセル関数により表される時間相関値ρt(ΔT)を表す。そしてグラフ601は、fDΔTと時間相関値ρt(ΔT)の関係を表す。グラフ601に示されるように、時間相関値ρt(ΔT)が0.3より大きい場合に限り、fDΔTの値は一意に決定される。また、時間間隔ΔTは予め設定された値である。従って、時間相関値算出部14から受け取った時間相関値ρt(ΔT)が0.3より大きい場合、フェージング周波数fDは一意に求められる。
The fading
Figure 6 is a graph showing the relationship between the fading frequency f D and the time interval [Delta] T of the product and time correlation value ρ t (ΔT). In FIG. 6, the horizontal axis represents the product f D ΔT of the fading frequency f D and the time interval ΔT, and the vertical axis represents the time correlation value ρ t (ΔT) represented by the first type 0th-order Bessel function. A
そこで、フェージング周波数fDと時間相関値ρt(ΔT)またはその実数成分との関係を表す参照テーブルが、フェージング周波数推定部15が有する不揮発性の半導体メモリに予め記憶される。
表1は、時間間隔ΔTが10msecである場合における、そのような参照テーブルの一例である。
上記のように、各サンプリング点に対するフェージング周波数は、時間間隔ΔT、すなわち、ΔSRSに応じて異なる。そこで、時間相関値を算出するために複数のΔSRSが用いられる可能性がある場合、フェージング周波数推定部15は、ΔSRSごとに別個に作成された参照テーブルを記憶しておくことが好ましい。そしてフェージング周波数推定部15は、選択されたΔSRSに応じた参照テーブルを参照して、フェージング周波数を推定する。
Therefore, a reference table representing the relationship between the fading frequency f D and the time correlation value ρ t (ΔT) or its real number component is stored in advance in a nonvolatile semiconductor memory included in the fading
Table 1 is an example of such a reference table when the time interval ΔT is 10 msec.
As described above, the fading frequency for each sampling point, the time interval [Delta] T, that is, varies depending on the delta SRS. Therefore, when there is a possibility that a plurality of ΔSRSs are used to calculate the time correlation value, it is preferable that the fading
フェージング周波数推定部15は、参照テーブルを参照して、時間相関値ρt(ΔT)に最も近い二つのサンプリング点Rn、Rn+1を特定する。そしてフェージング周波数推定部15は、その二つのサンプリング点Rn、Rn+1及びそのサンプリング点に対応するフェージング周波数fn、fn+1を用いて線形補間することにより、時間相関値ρt(ΔT)に対応するフェージング周波数の推定値fDESTを求める。この推定値fDESTは、次式により算出される。
なお、フェージング周波数推定部15は、時間相関値ρt(ΔT)に最も近い二つのサンプリング点Rn、Rn+1及びそのサンプリング点に対応するフェージング周波数fn、fn+1を用いて3次元スプライン関数を求めてもよい。そしてフェージング周波数推定部15は、その3次元スプライン関数に基づいて、時間相関値ρt(ΔT)に対応するフェージング周波数の推定値fDESTを求めてもよい。この場合、3次元スプライン関数を算出するための演算量を削減するために、参照テーブルには、各サンプリング点における、フェージング周波数の1次微分値及び2次微分値も格納されることが好ましい。
あるいは、フェージング周波数推定部15は、(3)式に基づいて数値解析を行うことにより、フェージング周波数の推定値fDESTを求めてもよい。
フェージング周波数推定部15は、フェージング周波数の推定値fDESTを、その推定値を利用する他の回路へ出力する。
Note that the fading
Or the fading
The fading
図7は、フェージング周波数推定装置1が実行するフェージング周波数推定処理の動作フローチャートである。
チャネル推定部11は、移動可能な通信端末から受信した信号に含まれる既知シンボルに基づいて、複数の周波数帯域にわたってチャネル推定値を算出する(ステップS101)。そしてチャネル推定部11は、各周波数帯域のチャネル推定値を周波数相関値算出部12及び時間周波数相関値算出部13へ出力する。
FIG. 7 is an operation flowchart of fading frequency estimation processing executed by the fading
The
周波数相関値算出部12は、互いに周波数の異なる二つの周波数帯域のチャネル推定値間で相関演算を行うことにより、瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)を算出する(ステップS102)。そして周波数相関値算出部12は、瞬時周波数相関値ρf(n,Δf)を時間平均することにより周波数相関値ρf(Δf)を算出する(ステップS103)。周波数相関値算出部12は、周波数相関値ρf(Δf)を時間相関値算出部14へ出力する。
The frequency correlation
一方、時間周波数相関値算出部13は、互いに周波数が異なる二つの周波数帯域のチャネル推定値について所定の時間間隔ΔTだけずらして相関演算を行うことにより、瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)を算出する(ステップS104)。そして時間周波数相関値算出部13は、瞬時時間周波数相関値ρtf(n,ΔT,Δf)を時間平均することにより時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)を算出する(ステップS105)。時間周波数相関値算出部13は、時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)を時間相関値算出部14へ出力する。
On the other hand, the time-frequency correlation
時間相関値算出部14は、周波数相関値ρf(Δf)に対する時間周波数相関値ρtf(ΔT,Δf)の比(ρtf(ΔT,Δf)/ρf(Δf))を算出することにより、時間相関値ρt(ΔT)を求める(ステップS106)。そして時間相関値算出部14は、時間相関値ρt(ΔT)をフェージング周波数推定部15へ出力する。
フェージング周波数推定部15は、参照テーブルに基づいて時間相関値ρt(ΔT)に対応するフェージング周波数fDを特定することにより、fDを推定する(ステップS107)。
そしてフェージング周波数推定装置1は、フェージング周波数推定処理を終了する。
Time correlation
Fading
And the fading
以上に説明してきたように、このフェージング周波数推定装置は、チャネル推定値の時間相関値を、チャネル推定値の周波数相関値に対するチャネル推定値の時間周波数相関値の比として算出する。そのため、このフェージング周波数推定装置は、チャネル推定値に含まれる雑音成分を低減できるので、精度よくフェージング周波数を推定することができる。さらにこのフェージング周波数推定装置は、一つの時間間隔のみを用いてフェージング周波数を推定できるので、フェージング周波数の推定可能範囲を狭めず、かつスループットを低下させることなく、フェージング周波数を推定できる。また、周波数相関値を表す具体的な関数は、通信端末と受信装置間のパスを表すマルチパスモデルに依存するが、周波数相関値自体は時間相関値の算出の際にキャンセルされる。そのため、このフェージング周波数推定装置は、周波数相関値の具体的な関数を考慮せずにフェージング周波数を推定できる。したがって、このフェージング周波数推定装置は、通信端末と受信装置間のパスに影響する通信環境によらず、フェージング周波数を推定できる。 As described above, this fading frequency estimation apparatus calculates the time correlation value of the channel estimation value as the ratio of the time frequency correlation value of the channel estimation value to the frequency correlation value of the channel estimation value. Therefore, since this fading frequency estimation apparatus can reduce the noise component contained in the channel estimation value, it can accurately estimate the fading frequency. Furthermore, since this fading frequency estimation apparatus can estimate the fading frequency using only one time interval, the fading frequency can be estimated without reducing the fading frequency estimable range and without reducing the throughput. Further, the specific function representing the frequency correlation value depends on the multipath model representing the path between the communication terminal and the receiving apparatus, but the frequency correlation value itself is canceled when the time correlation value is calculated. Therefore, this fading frequency estimation device can estimate the fading frequency without considering a specific function of the frequency correlation value. Therefore, this fading frequency estimation device can estimate the fading frequency regardless of the communication environment that affects the path between the communication terminal and the reception device.
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、チャネル推定部は、SRSの代わりに、通信端末から送信される無線信号に含まれ、かつ複数の周波数帯域にわたる成分を持つ、受信装置が既知の他のシンボルに基づいてチャネル推定値を求めてもよい。例えば、チャネル推定部は、LTEで規定されている、データ復調用のリファレンス信号、あるいは物理アップリンク制御チャネル(Physical Uplink Control Channel, PUCCH)などの制御チャネルに含まれるリファレンス信号を用いてチャネル推定値を算出してもよい。
また、フェージング周波数装置が実装される受信装置は、LTEに対応した基地局装置だけでなく、他の通信規格、例えば、Worldwide Interoperability for Microwave Access(WiMAX)に対応した通信装置であってもよい。あるいは、フェージング周波数装置が実装される受信装置は、高度道路交通システムで利用される、Dedicated Short Range Communication(DSRC)に対応した車載器または路側器であってもよい。
In addition, this invention is not limited to said embodiment. For example, instead of SRS, the channel estimation unit obtains a channel estimation value based on other symbols that are included in a radio signal transmitted from a communication terminal and that have components over a plurality of frequency bands and are known to the receiving device. May be. For example, the channel estimator uses a reference signal included in a control channel such as a reference signal for data demodulation or a physical uplink control channel (Physical Uplink Control Channel, PUCCH) specified by LTE. May be calculated.
In addition, the receiving device on which the fading frequency device is mounted may be not only a base station device that supports LTE, but also a communication device that supports other communication standards, for example, Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX). Alternatively, the receiving device on which the fading frequency device is mounted may be a vehicle-mounted device or a roadside device compatible with Dedicated Short Range Communication (DSRC) used in an intelligent road traffic system.
図8は、上述した実施形態によるフェージング周波数推定装置が組み込まれた基地局装置の概略構成図である。基地局装置100は、インターフェース部101と、ベースバンド処理部102と、送信部103と、送信用増幅器104と、デュプレクサ105と、アンテナ106と、受信用増幅器107と、受信部108とを有する。
また、ベースバンド処理部102、送信部103及び受信部108は、それぞれ、別個の回路であってもよく、あるいは、これらの各部は、それら回路が集積された一つの集積回路であってもよい。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a base station apparatus in which the fading frequency estimation apparatus according to the above-described embodiment is incorporated. The
In addition, the
インターフェース部101は、基地局装置100をコアネットワークと接続するための通信インターフェースを有する。そしてインターフェース部101は、移動局装置200へ送信されるダウンリンク信号をコアネットワークから受信し、そのダウンリンク信号をベースバンド処理部102に出力する。一方、インターフェース部101は、移動局装置200から受信したアップリンク信号をベースバンド処理部102から受信し、そのアップリンク信号をコアネットワークへ出力する。
The
ベースバンド処理部102は、ダウンリンク信号に対して畳込み符号化あるいはターボ符号化などの誤り訂正用符号化処理などの送信処理を実行する。さらにベースバンド処理部102は、符号化されたダウンリンク信号に対して直交周波数分割多重(OFDMA)などの直交変調処理を行い、ダウンリンク信号を多重化する。ベースバンド処理部102は、直交変調されたダウンリンク信号を送信部103へ出力する。
またベースバンド処理部102は、受信部108から受信した中間周波数を持つアップリンク信号を復調する。そしてベースバンド処理部102は、復調されたアップリンク信号に対して誤り訂正復号処理などの受信処理を実行する。そしてベースバンド処理部102は、復号されたアップリンク信号をインターフェース部101へ出力する。
The
The
さらにベースバンド処理部102は、上記の実施形態によるフェージング周波数推定装置1021と、通信制御部1022とを有する。そしてフェージング周波数推定装置1021は、移動局装置200から受信したアップリンク信号に対するフェージング周波数を推定する。
通信制御部1022は推定されたフェージング周波数に基づいて、移動局装置200と基地局装置100との通信を制御する。例えば、通信制御部1022は、フェージング周波数が所定値以下である場合、チャネル推定値を長時間平均することによりチャネル推定の精度向上が期待できる。一方で、通信制御部1022は、フェージング周波数が所定値以上である場合、チャネル推定値を瞬時の値(時間方向で平均しない)とすることにより変動への追従性を向上することが出来る。
通信制御部1022は、変調方式、符号化効率などの制御情報を含む制御信号を生成し、その制御信号をダウンリンク信号に含める。
Further, the
The
The
送信部103は、直交変換されたダウンリンク信号をデジタル/アナログ変換した後、無線周波数を持つ搬送波に重畳する。そして送信部103は、搬送波に重畳されたダウンリンク信号を送信用増幅器104へ出力する。
送信用増幅器104は、ハイパワーアンプを有する。そして送信用増幅器104は、搬送波に重畳されたダウンリンク信号の強度を所望のレベルに増幅し、その信号をデュプレクサ105を介してアンテナ106へ伝達する。そしてアンテナ106は、送信用増幅器104から伝達されたダウンリンク信号を放射する。
The
The
またアンテナ106は、移動局装置200から送信されたアップリンク信号を受信し、そのアップリンク信号をデュプレクサ105を介して受信用増幅器107に伝達する。
受信用増幅器107は、低ノイズアンプを有する。そして受信用増幅器107は、受信したアップリンク信号を増幅し、その増幅されたアップリンク信号を受信部108へ出力する。
The
The receiving
受信部108は、アップリンク信号に局部発信周波数を持つ周期信号を重畳することにより、アップリンク信号の周波数を無線周波数から中間周波数に変換する。そして受信部108は、中間周波数を持つアップリンク信号をアナログ/デジタル変換した後、ベースバンド処理部102に渡す。
The receiving
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。 All examples and specific terms listed herein are intended for instructional purposes to help the reader understand the concepts contributed by the inventor to the present invention and the promotion of the technology. It should be construed that it is not limited to the construction of any example herein, such specific examples and conditions, with respect to showing the superiority and inferiority of the present invention. Although embodiments of the present invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and modifications can be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention.
以上説明した実施形態及びその変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
受信装置に搭載され、該受信装置に対して相対的に移動可能な通信端末から送信された無線信号のフェージング周波数を推定するフェージング周波数推定装置であって、
前記通信端末と前記受信装置間における前記無線信号の伝送特性を表すチャネル推定値を複数の周波数帯域にわたって求めるチャネル推定部と、
前記複数の周波数帯域のうちの所定の周波数差を有する二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関値を求めることにより前記チャネル推定値の周波数相関値を算出する周波数相関値算出部と、
前記二つの周波数帯域のチャネル推定値を所定の時間間隔だけずらして相関させることにより前記チャネル推定値の時間周波数相関値を算出する時間周波数相関値算出部と、
前記周波数相関値に対する前記時間周波数相関値の比を算出する時間相関値算出部と、
前記比に対応するフェージング周波数を前記無線信号のフェージング周波数として推定する周波数推定部と、
を有するフェージング周波数推定装置。
(付記2)
前記チャネル推定部は、前記無線信号に含まれる前記受信装置が既知のシンボルに基づいて前記チャネル推定値を求め、
前記所定の時間間隔は、前記既知のシンボルの送信周期である、付記1に記載のフェージング周波数推定装置。
(付記3)
前記チャネル推定部は、前記無線信号に含まれる前記受信装置が既知のシンボルに基づいて前記チャネル推定値を求め、
前記無線信号の周波数が所定の周期で変動する場合、前記所定の時間間隔は、前記既知のシンボルについて同一周波数となる最小周期である、付記1に記載のフェージング周波数推定装置。
(付記4)
前記時間周波数相関値算出部は、予め設定された複数の時間間隔のうちの何れかの時間間隔を前記所定の時間間隔として前記時間周波数相関値を算出し、
前記周波数推定部は、前記複数の時間間隔のそれぞれについて設定された、前記比とフェージング周波数との関係を表す複数の参照テーブルを記憶するとともに、該複数の参照テーブルのうちの前記所定の時間間隔に対応する参照テーブルを用いて前記無線信号のフェージング周波数を推定する、付記1〜3の何れか一項に記載のフェージング周波数推定装置。
(付記5)
受信装置に対して相対的に移動可能な通信端末から送信された無線信号のフェージング周波数を推定するフェージング周波数推定方法であって、
前記通信端末と前記受信装置間における前記無線信号の伝送特性を表すチャネル推定値を複数の周波数帯域にわたって求め、
前記複数の周波数帯域のうちの所定の周波数差を有する二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関値を求めることにより前記チャネル推定値の周波数相関値を算出し、
前記二つの周波数帯域のチャネル推定値を所定の時間間隔だけずらして相関させることにより前記チャネル推定値の時間周波数相関値を算出し、
前記周波数相関値に対する前記時間周波数相関値の比を算出し、
前記比に対応するフェージング周波数を前記無線信号のフェージング周波数として推定する、
ことを含むフェージング周波数推定方法。
(付記6)
基地局装置であって、
移動局装置と前記基地局装置間における、移動局装置から送信された無線信号の伝送特性を表すチャネル推定値を複数の周波数帯域にわたって求めるチャネル推定部と、
前記複数の周波数帯域のうちの所定の周波数差を有する二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関値を求めることにより前記チャネル推定値の周波数相関値を算出する周波数相関値算出部と、
前記二つの周波数帯域のチャネル推定値を所定の時間間隔だけずらして相関させることにより前記チャネル推定値の時間周波数相関値を算出する時間周波数相関値算出部と、
前記周波数相関値に対する前記時間周波数相関値の比を算出する時間相関値算出部と、
前記比に対応するフェージング周波数を前記無線信号のフェージング周波数として推定する周波数推定部と、
前記フェージング周波数に応じて前記移動局装置と前記基地局装置間の通信を制御する通信制御部と、
を有する基地局装置。
The following supplementary notes are further disclosed regarding the embodiment described above and its modifications.
(Appendix 1)
A fading frequency estimation device for estimating a fading frequency of a radio signal transmitted from a communication terminal mounted on a reception device and movable relative to the reception device,
A channel estimation unit for obtaining a channel estimation value representing a transmission characteristic of the radio signal between the communication terminal and the receiving device over a plurality of frequency bands;
A frequency correlation value calculation unit that calculates a frequency correlation value of the channel estimation value by obtaining a correlation value between channel estimation values of two frequency bands having a predetermined frequency difference among the plurality of frequency bands;
A time-frequency correlation value calculating unit that calculates a time-frequency correlation value of the channel estimation value by correlating the channel estimation values of the two frequency bands by a predetermined time interval; and
A time correlation value calculating unit for calculating a ratio of the time frequency correlation value to the frequency correlation value;
A frequency estimation unit that estimates a fading frequency corresponding to the ratio as a fading frequency of the radio signal;
A fading frequency estimation device comprising:
(Appendix 2)
The channel estimation unit obtains the channel estimation value based on symbols known by the reception device included in the radio signal,
The fading frequency estimation apparatus according to
(Appendix 3)
The channel estimation unit obtains the channel estimation value based on symbols known by the reception device included in the radio signal,
The fading frequency estimation apparatus according to
(Appendix 4)
The time-frequency correlation value calculating unit calculates the time-frequency correlation value using any one of a plurality of preset time intervals as the predetermined time interval,
The frequency estimation unit stores a plurality of reference tables that are set for each of the plurality of time intervals and represents a relationship between the ratio and a fading frequency, and the predetermined time intervals of the plurality of reference tables are stored. The fading frequency estimation apparatus according to any one of
(Appendix 5)
A fading frequency estimation method for estimating a fading frequency of a radio signal transmitted from a communication terminal movable relative to a receiving device,
Obtaining a channel estimation value representing transmission characteristics of the radio signal between the communication terminal and the receiving device over a plurality of frequency bands;
Calculating a frequency correlation value of the channel estimation value by obtaining a correlation value between channel estimation values of two frequency bands having a predetermined frequency difference among the plurality of frequency bands;
Calculating a time-frequency correlation value of the channel estimation value by correlating the channel estimation values of the two frequency bands by shifting by a predetermined time interval;
Calculating a ratio of the time-frequency correlation value to the frequency correlation value;
Estimating a fading frequency corresponding to the ratio as a fading frequency of the radio signal;
A fading frequency estimation method.
(Appendix 6)
A base station device,
A channel estimation unit for obtaining a channel estimation value representing a transmission characteristic of a radio signal transmitted from the mobile station device over a plurality of frequency bands between the mobile station device and the base station device;
A frequency correlation value calculation unit that calculates a frequency correlation value of the channel estimation value by obtaining a correlation value between channel estimation values of two frequency bands having a predetermined frequency difference among the plurality of frequency bands;
A time-frequency correlation value calculating unit that calculates a time-frequency correlation value of the channel estimation value by correlating the channel estimation values of the two frequency bands by a predetermined time interval; and
A time correlation value calculating unit for calculating a ratio of the time frequency correlation value to the frequency correlation value;
A frequency estimation unit that estimates a fading frequency corresponding to the ratio as a fading frequency of the radio signal;
A communication control unit that controls communication between the mobile station apparatus and the base station apparatus according to the fading frequency;
A base station apparatus.
1 フェージング周波数推定装置
11 チャネル推定部
12 周波数相関値算出部
13 時間周波数相関値算出部
14 時間相関値算出部
15 フェージング周波数推定部
100 基地局装置
101 インターフェース部
102 ベースバンド処理部
1021 フェージング周波数推定装置
1022 通信制御部
103 送信部
104 送信用増幅器
105 デュプレクサ
106 アンテナ
107 受信用増幅器
108 受信部
200 移動局装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記通信端末と前記受信装置間における前記無線信号の伝送特性を表すチャネル推定値を複数の周波数帯域にわたって求めるチャネル推定部と、
前記複数の周波数帯域のうちの所定の周波数差を有する二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関値を求めることにより前記チャネル推定値の周波数相関値を算出する周波数相関値算出部と、
前記二つの周波数帯域のチャネル推定値を所定の時間間隔だけずらして相関させることにより前記チャネル推定値の時間周波数相関値を算出する時間周波数相関値算出部と、
前記周波数相関値に対する前記時間周波数相関値の比を算出する時間相関値算出部と、
前記比に対応するフェージング周波数を前記無線信号のフェージング周波数として推定する周波数推定部と、
を有するフェージング周波数推定装置。 A fading frequency estimation device for estimating a fading frequency of a radio signal transmitted from a communication terminal mounted on a reception device and movable relative to the reception device,
A channel estimation unit for obtaining a channel estimation value representing a transmission characteristic of the radio signal between the communication terminal and the receiving device over a plurality of frequency bands;
A frequency correlation value calculation unit that calculates a frequency correlation value of the channel estimation value by obtaining a correlation value between channel estimation values of two frequency bands having a predetermined frequency difference among the plurality of frequency bands;
A time-frequency correlation value calculating unit that calculates a time-frequency correlation value of the channel estimation value by correlating the channel estimation values of the two frequency bands by a predetermined time interval; and
A time correlation value calculating unit for calculating a ratio of the time frequency correlation value to the frequency correlation value;
A frequency estimation unit that estimates a fading frequency corresponding to the ratio as a fading frequency of the radio signal;
A fading frequency estimation device comprising:
前記無線信号の周波数が所定の周期で変動する場合、前記所定の時間間隔は、前記既知のシンボルについて同一周波数となる最小周期である、請求項1に記載のフェージング周波数推定装置。 The channel estimation unit obtains the channel estimation value based on symbols known by the reception device included in the radio signal,
2. The fading frequency estimation apparatus according to claim 1, wherein when the frequency of the radio signal fluctuates at a predetermined period, the predetermined time interval is a minimum period at which the known symbol has the same frequency.
前記通信端末と前記受信装置間における前記無線信号の伝送特性を表すチャネル推定値を複数の周波数帯域にわたって求め、
前記複数の周波数帯域のうちの所定の周波数差を有する二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関値を求めることにより前記チャネル推定値の周波数相関値を算出し、
前記二つの周波数帯域のチャネル推定値を所定の時間間隔だけずらして相関させることにより前記チャネル推定値の時間周波数相関値を算出し、
前記周波数相関値に対する前記時間周波数相関値の比を算出し、
前記比に対応するフェージング周波数を前記無線信号のフェージング周波数として推定する、
ことを含むフェージング周波数推定方法。 A fading frequency estimation method for estimating a fading frequency of a radio signal transmitted from a communication terminal movable relative to a receiving device,
Obtaining a channel estimation value representing transmission characteristics of the radio signal between the communication terminal and the receiving device over a plurality of frequency bands;
Calculating a frequency correlation value of the channel estimation value by obtaining a correlation value between channel estimation values of two frequency bands having a predetermined frequency difference among the plurality of frequency bands;
Calculating a time-frequency correlation value of the channel estimation value by correlating the channel estimation values of the two frequency bands by shifting by a predetermined time interval;
Calculating a ratio of the time-frequency correlation value to the frequency correlation value;
Estimating a fading frequency corresponding to the ratio as a fading frequency of the radio signal;
A fading frequency estimation method.
移動局装置と前記基地局装置間における、移動局装置から送信された無線信号の伝送特性を表すチャネル推定値を複数の周波数帯域にわたって求めるチャネル推定部と、
前記複数の周波数帯域のうちの所定の周波数差を有する二つの周波数帯域のチャネル推定値間の相関値を求めることにより前記チャネル推定値の周波数相関値を算出する周波数相関値算出部と、
前記二つの周波数帯域のチャネル推定値を所定の時間間隔だけずらして相関させることにより前記チャネル推定値の時間周波数相関値を算出する時間周波数相関値算出部と、
前記周波数相関値に対する前記時間周波数相関値の比を算出する時間相関値算出部と、
前記比に対応するフェージング周波数を前記無線信号のフェージング周波数として推定する周波数推定部と、
前記フェージング周波数に応じて前記移動局装置と前記基地局装置間の通信を制御する通信制御部と、
を有する基地局装置。 A base station device,
A channel estimation unit for obtaining a channel estimation value representing a transmission characteristic of a radio signal transmitted from the mobile station device over a plurality of frequency bands between the mobile station device and the base station device;
A frequency correlation value calculation unit that calculates a frequency correlation value of the channel estimation value by obtaining a correlation value between channel estimation values of two frequency bands having a predetermined frequency difference among the plurality of frequency bands;
A time-frequency correlation value calculating unit that calculates a time-frequency correlation value of the channel estimation value by correlating the channel estimation values of the two frequency bands by a predetermined time interval; and
A time correlation value calculating unit for calculating a ratio of the time frequency correlation value to the frequency correlation value;
A frequency estimation unit that estimates a fading frequency corresponding to the ratio as a fading frequency of the radio signal;
A communication control unit that controls communication between the mobile station apparatus and the base station apparatus according to the fading frequency;
A base station apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010138180A JP5542538B2 (en) | 2010-06-17 | 2010-06-17 | Fading frequency estimation apparatus, fading frequency estimation method, and base station apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010138180A JP5542538B2 (en) | 2010-06-17 | 2010-06-17 | Fading frequency estimation apparatus, fading frequency estimation method, and base station apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012004865A true JP2012004865A (en) | 2012-01-05 |
JP5542538B2 JP5542538B2 (en) | 2014-07-09 |
Family
ID=45536341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010138180A Expired - Fee Related JP5542538B2 (en) | 2010-06-17 | 2010-06-17 | Fading frequency estimation apparatus, fading frequency estimation method, and base station apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5542538B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114337981A (en) * | 2022-03-11 | 2022-04-12 | 深圳市华普微电子有限公司 | Method for generating pilot signal of ZC-like sequence and time-frequency estimation |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001358621A (en) * | 2000-06-15 | 2001-12-26 | Fujitsu Ltd | Fading frequency estimating circuit and cdma receiver using the same |
JP2005286362A (en) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Digital receiver |
JP2006005664A (en) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Fujitsu Ltd | Fading frequency estimating device and estimating method thereof |
JP2009124305A (en) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Communication device, method of adjusting transmission timing, and method of adjusting transmission frequency |
-
2010
- 2010-06-17 JP JP2010138180A patent/JP5542538B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001358621A (en) * | 2000-06-15 | 2001-12-26 | Fujitsu Ltd | Fading frequency estimating circuit and cdma receiver using the same |
JP2005286362A (en) * | 2004-03-26 | 2005-10-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Digital receiver |
JP2006005664A (en) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Fujitsu Ltd | Fading frequency estimating device and estimating method thereof |
JP2009124305A (en) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Communication device, method of adjusting transmission timing, and method of adjusting transmission frequency |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114337981A (en) * | 2022-03-11 | 2022-04-12 | 深圳市华普微电子有限公司 | Method for generating pilot signal of ZC-like sequence and time-frequency estimation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5542538B2 (en) | 2014-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105391671B (en) | Method and apparatus for channel estimation and equalization | |
JP6300165B2 (en) | COMMUNICATION DEVICE, REFERENCE SIGNAL RECEIVING METHOD, AND INTEGRATED CIRCUIT | |
JP5801310B2 (en) | OFDM device channel prediction | |
EP2034646A1 (en) | Radio transmitter, radio receiver, and pilot generating method | |
WO2011135788A1 (en) | Transmitter apparatus, receiver apparatus, transmission method, and notification method | |
KR101158352B1 (en) | Measurement in radio communication systems | |
JP2006352492A (en) | Receiving device and receiving method | |
JP5130276B2 (en) | Wireless base station | |
KR20110088568A (en) | Reduced complexity channel estimation for uplink receiver | |
EP2905986B1 (en) | Method and device for testing moving speed of terminal | |
JP6250023B2 (en) | Bandwidth adaptive reference signal | |
JP2019528441A (en) | TDOA positioning of mobile devices | |
EP2678986B1 (en) | Operation of user equipment when control and data information are supplied by different radio units | |
JP2008227622A (en) | Reception device and communication method | |
JP5542538B2 (en) | Fading frequency estimation apparatus, fading frequency estimation method, and base station apparatus | |
JP2009088984A (en) | Reception device, radio communication terminal, radio base station and reception method | |
WO2018029269A1 (en) | Methods and apparatuses for communicating position reference signals | |
JP5900619B2 (en) | Receiving apparatus, receiving method, and computer program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140121 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140319 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140408 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140507 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5542538 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |