JP2012029310A - プリアンブル受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】プリアンブルの受信特性の向上を図る。
【解決手段】プリアンブル受信装置は、プリアンブル区間と、プリアンブル区間と連続するCP区間とで送信装置から送信された信号を、プリアンブル区間,CP区間,及びこれらの区間に後続するマージン区間で受信する受信部と、プリアンブル区間の始点を移動開始位置としてCP区間長単位で時間軸上を遅延方向に移動するサーチウィンドウに入った受信信号の部分と、プリアンブル区間で送信された信号のレプリカ信号との相関を計算する相関処理をサーチウィンドウの移動毎に行い、各相関処理の結果に対する電力プロファイルを作成する相関処理部と、作成された各電力プロファイルを合成した合成電力プロファイルを作成する作成部と、を含む。
【選択図】図10
【解決手段】プリアンブル受信装置は、プリアンブル区間と、プリアンブル区間と連続するCP区間とで送信装置から送信された信号を、プリアンブル区間,CP区間,及びこれらの区間に後続するマージン区間で受信する受信部と、プリアンブル区間の始点を移動開始位置としてCP区間長単位で時間軸上を遅延方向に移動するサーチウィンドウに入った受信信号の部分と、プリアンブル区間で送信された信号のレプリカ信号との相関を計算する相関処理をサーチウィンドウの移動毎に行い、各相関処理の結果に対する電力プロファイルを作成する相関処理部と、作成された各電力プロファイルを合成した合成電力プロファイルを作成する作成部と、を含む。
【選択図】図10
Description
本発明は、プリアンブル受信装置に関し、例えば、移動端末のような送信装置からランダムアクセスチャネル(RACH)を用いて送信されるプリアンブルを受信する装置に関する。
国際標準化会合(3GPP)において、LTE(Long Term Evolution)は現在策定中の次
世代移動通信仕様である。LTE仕様において、移動端末(端末)が上りリンクを用いて基地局へ情報を送信したい場合には、端末は、ランダムアクセスチャネル(RACH)を用いて同期を取る動作を行う。
世代移動通信仕様である。LTE仕様において、移動端末(端末)が上りリンクを用いて基地局へ情報を送信したい場合には、端末は、ランダムアクセスチャネル(RACH)を用いて同期を取る動作を行う。
LTE仕様では、0.5[ms]を基本単位(サブフレーム)として通信が行われる。よって、通信が行われる際には、各端末が0.5[ms]の間隔に合わせてタイミングを調整する。その後、通信が行われる。具体的には、端末が電源を入れた瞬間や、圏外から復帰する瞬間などにおいて、端末は基地局と同期をとる動作を行う。このような同期方法は大きく分けると以下の二種類のステップを踏む。
〔1〕SCH(Synchronization Channel)、BCH(Broadcast Channel)のような報知情報を用いる端末の受信タイミング同期
〔2〕RACHを用いる端末の送信タイミング同期
上記〔1〕の受信タイミング同期に関して、基地局のセル内に位置する複数の端末のそれぞれは、基地局がセル全体に報知しているSCH及びBCHに記された情報に基づき、基地局が決定した所定のサブフレーム間隔(0.5[ms])のタイミングを知る。但し、各端末と基地局との距離は端末毎に異なっている。このため、絶対時間で見た場合には、基地局で決定されたタイミングには、各端末の距離に応じた遅延が生じる(図1参照)。もっとも、基地局が下りリンクを用いて端末へ送信のみを行う場合には、たとえ遅延が生じていてもサブフレーム間隔さえ端末が分かればよく、このようなレベルの同期がとれれば十分である。
〔1〕SCH(Synchronization Channel)、BCH(Broadcast Channel)のような報知情報を用いる端末の受信タイミング同期
〔2〕RACHを用いる端末の送信タイミング同期
上記〔1〕の受信タイミング同期に関して、基地局のセル内に位置する複数の端末のそれぞれは、基地局がセル全体に報知しているSCH及びBCHに記された情報に基づき、基地局が決定した所定のサブフレーム間隔(0.5[ms])のタイミングを知る。但し、各端末と基地局との距離は端末毎に異なっている。このため、絶対時間で見た場合には、基地局で決定されたタイミングには、各端末の距離に応じた遅延が生じる(図1参照)。もっとも、基地局が下りリンクを用いて端末へ送信のみを行う場合には、たとえ遅延が生じていてもサブフレーム間隔さえ端末が分かればよく、このようなレベルの同期がとれれば十分である。
次に上記〔2〕の送信タイミング同期に関して説明する。端末が上りリンクで基地局に情報を送信したい場合には、さらに同期の制約が加わる。端末が上りリンク送信を行う前に行うRACH動作を述べる。
現在のLTE仕様は、各端末からの送信信号が基地局に到達するタイミングが基地局で一致することを要求している。このため、基地局から遠い端末は距離に応じた遅延を考慮して早めに送信し、基地局から近い端末は遅めに送信する必要がある。端末毎の送信時の遅延時間を測定するためにRACHが用いられる。具体的には、各端末がRACH信号を基地局に送り、基地局がRACH信号を用いて各端末の遅延量を求め、それを各端末に折り返し伝える(図2参照)。
各端末は、各端末の場所に応じた遅延量を考慮して、送信タイミングを調整する。その結果、基地局では全ての端末からの送信信号を同タイミングで受信することができる(図
3参照)。このときの各端末の遅延量は、信号の往復の時間相当が影響する。この往復の
時間をRTT(Round Trip Time)という。
3参照)。このときの各端末の遅延量は、信号の往復の時間相当が影響する。この往復の
時間をRTT(Round Trip Time)という。
次に、端末から送られてくるRACH信号を基地局で処理する動作を述べる。RACH信号は、通常のデータ通信と異なるフォーマットで送信される。図4は、RACHサブフレームの一般的なフォーマットの説明図である。
サブフレームの単位として、0.5msが一単位(TTI)とされる。サブフレームは、“TDS”、“Preamble(プリアンブル)”、“TGP”、及び“TDS”という区間からなるフォーマットを有する。プリアンブル区間は、遅延時間を計算するためのRACH信号(プ
リアンブル)を送信する区間である。プリアンブル区間の前にある区間TDSは、RACH
信号より前の他の信号が遅延した場合に、他の信号とRACH信号とが重なるのを防止するためのマージン(ガードタイム)である(図5参照)。プリアンブル区間に後続する区間TGPは、各端末の距離の相違によって起こる遅延を補償するためのマージン区間である。
リアンブル)を送信する区間である。プリアンブル区間の前にある区間TDSは、RACH
信号より前の他の信号が遅延した場合に、他の信号とRACH信号とが重なるのを防止するためのマージン(ガードタイム)である(図5参照)。プリアンブル区間に後続する区間TGPは、各端末の距離の相違によって起こる遅延を補償するためのマージン区間である。
基地局直下の端末では、全く遅延が起こらないため、基地局に到達したRACH信号は図4と同じ形になる。一方、セルの端に位置する端末では最大限の遅延が発生するため、その端末からのRACH信号はTGPの最後まで遅延した状態で基地局に到達する。図6は、基地局から最も遠い端末からの受信RACH信号を示す。この区間TGPの値(長さ)は、想定される最大のセル半径によって決まる。
さらに、区間TGPの後に区間TDSが設けられている。この区間TDSは、RACH信号自身のマルチパス遅延に対処するために設けられたマージンである(図7参照)。すなわち、区間TDSは、基地局から最も遠い位置にある端末からのRACH信号にマルチパス遅延が生じた場合でも、そのRACH信号を適正に受信するためのガードタイムとして機能する。
このように、端末から送信されたRACH信号は、基地局での受信時において、端末−基地局間の距離やマルチパスに応じた遅延時間を持つ。
基地局は、各端末から受信されるRACH信号(プリアンブル信号:以下「プリアンブ
ル」とも表記)を用いて、各RACH信号の遅延時間を求める。具体的には、基地局は、
受信されたRACH信号とそのレプリカ信号との相関を取ることによって遅延時間を求める。
ル」とも表記)を用いて、各RACH信号の遅延時間を求める。具体的には、基地局は、
受信されたRACH信号とそのレプリカ信号との相関を取ることによって遅延時間を求める。
RACH受信処理は、次のような処理である。これまでに示したRACH信号(プリア
ンブル:RACH Preamble)のイメージを正しく描くと、RACH信号は、図8に示すような、或る関数の波形を有している。RACH信号の波形は、一般に、CAZACという特殊な関数を用いて作られる。CAZAC波形(CAZACシーケンス)は、図9に示すように、波形の前後で連続性が保たれるという特性を持つ。RACH受信処理におけるRACH相関処理では、この特性を利用した処理が実行される。
ンブル:RACH Preamble)のイメージを正しく描くと、RACH信号は、図8に示すような、或る関数の波形を有している。RACH信号の波形は、一般に、CAZACという特殊な関数を用いて作られる。CAZAC波形(CAZACシーケンス)は、図9に示すように、波形の前後で連続性が保たれるという特性を持つ。RACH受信処理におけるRACH相関処理では、この特性を利用した処理が実行される。
RACH相関処理では、受信RACH信号と、基地局で既知のRACHパターン(レプ
リカ信号)との相関が計算される。図10は、RACH相関処理の説明図である。受信R
ACH信号とレプリカ信号との相関が算出され、相関処理後の波形(「電力プロファイル
」と呼ばれる)が作成される。電力プロファイルにおいて、所定の時間的区間(「サーチ区間」と呼ばれる)からピークが検出される。サーチ区間の起点はプリアンブルに応じた、
ピークが出る最も早いタイミングである。サーチ区間の長さは最大遅延時間に相当し、セル半径が最大の場合は、プリアンブル区間に後続するマージン区間(この例ではTGP+TDS)に相当する。サーチ区間の開始位置(起点)とピーク位置との距離が遅延時間として求められる。
リカ信号)との相関が計算される。図10は、RACH相関処理の説明図である。受信R
ACH信号とレプリカ信号との相関が算出され、相関処理後の波形(「電力プロファイル
」と呼ばれる)が作成される。電力プロファイルにおいて、所定の時間的区間(「サーチ区間」と呼ばれる)からピークが検出される。サーチ区間の起点はプリアンブルに応じた、
ピークが出る最も早いタイミングである。サーチ区間の長さは最大遅延時間に相当し、セル半径が最大の場合は、プリアンブル区間に後続するマージン区間(この例ではTGP+TDS)に相当する。サーチ区間の開始位置(起点)とピーク位置との距離が遅延時間として求められる。
従って、受信RACH信号に遅延が無い場合(例えば、端末が基地局の直下に位置する
場合)では、相関処理後の電力プロファイルにおいて、サーチ区間の先頭(起点)にピーク
が立つ。これに対し、セル端などの場所で最大限に遅延した信号から求まる電力プロファイルは、サーチ区間の終了位置(終点)付近にピークが立つ。
場合)では、相関処理後の電力プロファイルにおいて、サーチ区間の先頭(起点)にピーク
が立つ。これに対し、セル端などの場所で最大限に遅延した信号から求まる電力プロファイルは、サーチ区間の終了位置(終点)付近にピークが立つ。
基本的には、相関をとる為に比較される区間として、図11に示すように、プリアンブル区間(図11A)と、プリアンブル区間に対応するレプリカ信号の区間(図11B)とが用いられる。図11A及びBでは、区間を時間軸で示してあるが、このような区間を離散フーリエ変換(DFT)して周波数領域に変換した後に相関をとる方法もある。
なお、時間領域で相関がとられる場合、畳み込み積分の処理となり、処理量が大きくなる。これに対し、時間領域が周波数領域に変換されると、時間領域での畳み込み積分処理を掛け算処理に置き換えることができるため、処理量が減る。時間領域で畳み込みを行う処理量と比べて、“DFT+掛け算+IDFT(逆離散フーリエ変換)”の処理量の方が小さくなるため、周波数領域での処理もよく用いられる。
図10及び図11に示した相関処理は、遅延が全くない受信RACH信号を仮定していた。受信RACH信号が遅延を持つ場合には、問題が発生する。図12は、遅延が生じた場合における処理の説明図である。図12Aに示すように、基地局で受信されるRACH信号は、通常、端末からの距離に応じた遅延を有する。このため、RACH信号の波形がプリアンブル区間の後ろ側にずれ込む。この状態でプリアンブル区間が切り出されると、切り出された信号は、前半部分が欠けた状態となる。このような切り出し信号をそのまま相関処理で用いることはできない。
このような問題を、受信RACH信号からの切り出し区間を変えることなく解決するため、図12Bに示すような処理が行われる。具体的には、遅延対策のために設けてあるマージン区間(TGP+TDS)にはみ出した信号を、相関処理で用いるプリアンブル区間に前側から付け足す処理(以下、“Overlap-and-add(OAA)”と呼ぶ)を行う。
従来、OAAでは、マージン区間(この例ではTGP+TDS)における受信内容が切り出される。切り出された区間の受信内容は、その起点がプリアンブル区間の起点(目標受信タ
イミング)に一致する状態でプリアンブル区間に重ねられる。すると、RACH信号はC
AZAC波形を有するので、サーチ区間のOAAによるRACH信号の付け足し部分の最後尾と、プリアンブル区間で受信されたRACH信号の先頭とが連続的に繋がる。このような前処理が相関処理の前に実行される。これによって、切り出し区間(プリアンブル区
間)から、一単位の連続したRACH信号を取り出す(切り出す)ことが可能となる。
イミング)に一致する状態でプリアンブル区間に重ねられる。すると、RACH信号はC
AZAC波形を有するので、サーチ区間のOAAによるRACH信号の付け足し部分の最後尾と、プリアンブル区間で受信されたRACH信号の先頭とが連続的に繋がる。このような前処理が相関処理の前に実行される。これによって、切り出し区間(プリアンブル区
間)から、一単位の連続したRACH信号を取り出す(切り出す)ことが可能となる。
このように、相関処理の前にOAAが行われることで、遅延したRACH信号の相関をとることが可能となる。図13は、前処理が終了した遅延信号に係る相関処理の説明図である。前処理が終了した遅延RACH信号から、プリアンブル区間が切り出され、これに対応するレプリカ信号との比較が行われ、電力プロファイルが求められる。電力プロファイルでは、切り出された信号波形とレプリカ信号波形とが一致する部分がピークとなって現れる。このピーク位置(プリアンブル受信タイミング)とサーチ区間の起点(目標受信タ
イミング)との差分が、遅延時間として計算される(図14参照)。基地局は、その遅延時
間の値(遅延量)を端末に知らせる。これによって、端末は遅延時間を知ることでき、基地局への送信タイミングを決定することができる。
イミング)との差分が、遅延時間として計算される(図14参照)。基地局は、その遅延時
間の値(遅延量)を端末に知らせる。これによって、端末は遅延時間を知ることでき、基地局への送信タイミングを決定することができる。
ここで、端末が送信するRACH信号と、基地局で既知のレプリカ信号について説明する。RACH信号を発生させる系列として、CAZAC系列が一般的に使われる。RACH信号を作成するために、幾つかのCAZACシーケンスが選ばれ使用される。このとき、各CAZACパターンを分離するために、各CAZACパターンは相互に直交している必要がある。CAZACシーケンスの系列長が長くなると、そのパターンに対する直交パターンが増える(図15参照)。
図16は、一例として16個のCAZACパターンを用いた例を示す。端末は、基本的に、複数のCAZACパターンの一つをランダムに選出し、それをRACH信号(プリア
ンブル)として送信する。図16では、パターン6が選択及び送信されている。
ンブル)として送信する。図16では、パターン6が選択及び送信されている。
基地局は、RACHで使用される16パターンのCAZAC系列を知っている(BCH
のような報知チャネルで端末に知らせる場合もある)。相関処理には、この16パターン
のレプリカ信号が使用される。
のような報知チャネルで端末に知らせる場合もある)。相関処理には、この16パターン
のレプリカ信号が使用される。
図17及び18は、基地局による相関処理の説明図である。受信RACH信号に含まれるCAZACパターンを基地局は知らない。このため、基地局はすべてのCAZACパターン(この例では16通り)について相関処理を行う。マッチするパターン間で相関処理が行われると、その電力プロファイルにピークが発生する。これに対し、マッチしないパターン間ではピークは生じない。よって、図17及び18に示す例では、パターン6のレプリカ信号を用いた相関処理を通じて得られる電力プロファイルから遅延時間を算出することができる。
"E-UTRA Random Access Preamble Design"、Athens, Greece, March 27-31, 2006、TSG-RAN WG1 #44bis、R1-060998
基地局で受信されるRACH信号の実際の波形には雑音(ノイズ)が含まれる。図19Aは、ノイズを含むRACH信号の例を示す図であり、図19Bは、ノイズを含むRACH信号に対してOAAを実行した場合を示す図である。但し、図19A及びBにおいて、説明のため、端末でプリアンブル区間に送信された信号以外の部分にはノイズが含まれていないように描いてあるが、RACH信号(プリアンブル)にもノイズは混じる。
従来のOAAでは、プリアンブル区間に後続するマージン区間における総ての受信内容(図19Bでは、TGP及びTDSの総ての受信内容)をプリアンブル区間に重畳及び付加する処理を1回だけ行う。このとき、マージン区間に含まれるノイズもプリアンブル区間に付加される。これによって、プリアンブル区間で受信されたRACH信号(プリアンブル)にノイズが混ざってしまい、プリアンブルの特性が劣化する問題があった。
このようなOAA処理が行われる場合に限らず、プリアンブルの受信特性を向上させることは、通信の受信側と送信側とが適正に同期をとる上で好ましい。
本発明の目的は、プリアンブルの受信特性向上を図ることのできる技術を提供することである。
本発明は、上述した目的を達成するために以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の第1の態様は、プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含むフォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、
前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号を検出する受信処理部とを含み、
前記受信処理部は、予め決められた起点を有し、前記マージン区間に等しいか、もしくは
短い時間をサーチ区間と規定し、このサーチ区間を分割して得られた複数の分割区間に関する相関処理を通じて分割区間毎の電力プロファイルを作成する相関処理部と、
前記分割区間毎の電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成する作成部とを含むプリアンブル受信装置である。
前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号を検出する受信処理部とを含み、
前記受信処理部は、予め決められた起点を有し、前記マージン区間に等しいか、もしくは
短い時間をサーチ区間と規定し、このサーチ区間を分割して得られた複数の分割区間に関する相関処理を通じて分割区間毎の電力プロファイルを作成する相関処理部と、
前記分割区間毎の電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成する作成部とを含むプリアンブル受信装置である。
好ましくは、本発明の第1の態様における相関処理部は、前記フレームから前記相関処理に用いる時間領域の所定区間を抽出し、この所定区間を周波数領域に変換して相関処理を行った後、再び時間領域に変換して電力プロファイルを得る。
好ましくは、第1の態様における受信処理部は、前記フレーム中の相関処理に用いる区間に対する分割区間のオーバラップ・アンド・アッド処理を施した後に、前記相関処理を行う。
好ましくは、本発明の第1の態様では、プリアンブル信号には、サイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加されており、
前記CP部分は前記マージン区間より短い長さを有し、
前記サーチ区間が前記CP部分長を考慮して複数の分割区間に分割され、前記相関処理部は、各分割区間について前記相関処理を行う構成が適用される。
前記CP部分は前記マージン区間より短い長さを有し、
前記サーチ区間が前記CP部分長を考慮して複数の分割区間に分割され、前記相関処理部は、各分割区間について前記相関処理を行う構成が適用される。
好ましくは、本発明の第1の態様では、プリアンブル信号は、単一パターンの繰り返しで構成されており、もしくはサーチ区間より長いサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加されており、 前記相関処理部は、分割区
間毎に、前記フレーム中の第1及び第2の区間に対する相関処理を行って第1及び第2の電力プロファイルを作成し、これらを合成した合成電力プロファイルを作成し、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから分割区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、第1の区間と前記分割区間長だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間であり、
前記作成部は、分割区間毎の合成電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成する構成が適用される。
間毎に、前記フレーム中の第1及び第2の区間に対する相関処理を行って第1及び第2の電力プロファイルを作成し、これらを合成した合成電力プロファイルを作成し、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから分割区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、第1の区間と前記分割区間長だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間であり、
前記作成部は、分割区間毎の合成電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成する構成が適用される。
この場合、相関処理部は、前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファイルとが電力加算された合成電力プロファイルを作成しても良い。或いは、相関処理部は、前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファイルとが同相加算された合成電力プロファイルを作成しても良い。
本発明の第2の態様は、プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含むフォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、
前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号であって、単一パターンの繰り返しからなる信号、もしくは前記サーチ区間より長いサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加された信号を検出する受信処理部とを含み、
前記受信処理部は、前記フレーム中の第1及び第2の区間に関する相関処理を通じてこれらの第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを作成する相関処理部と、
前記第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを合成した合成電力プロファイルを作成する合成部とを含み、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから前記サーチ区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、前記第2の区間は、前記第1の区間の起点よりも遅れた起点を有
し、前記第1の区間と前記サーチ区間長(最大遅延時間長)だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの
区間である
プリアンブル受信装置である。
前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号であって、単一パターンの繰り返しからなる信号、もしくは前記サーチ区間より長いサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加された信号を検出する受信処理部とを含み、
前記受信処理部は、前記フレーム中の第1及び第2の区間に関する相関処理を通じてこれらの第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを作成する相関処理部と、
前記第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを合成した合成電力プロファイルを作成する合成部とを含み、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから前記サーチ区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、前記第2の区間は、前記第1の区間の起点よりも遅れた起点を有
し、前記第1の区間と前記サーチ区間長(最大遅延時間長)だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの
区間である
プリアンブル受信装置である。
本発明の第3の態様は、プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含むフォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号を検出する受信処理部とを含むプリアンブル受信装置において、
前記受信処理部が、
予め決められた起点を有し、前記マージン区間に等しいか、もしくは短い時間をサーチ区間と規定し、このサーチ区間を分割して得られた複数の分割区間に関するプリアンブル信号の相関処理を通じて分割区間毎の電力プロファイルを作成し、
前記分割区間毎の電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成し、
前記連結電力プロファイルからプリアンブル信号を検出する
ことを含むプリアンブル受信処理方法である。
前記受信処理部が、
予め決められた起点を有し、前記マージン区間に等しいか、もしくは短い時間をサーチ区間と規定し、このサーチ区間を分割して得られた複数の分割区間に関するプリアンブル信号の相関処理を通じて分割区間毎の電力プロファイルを作成し、
前記分割区間毎の電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成し、
前記連結電力プロファイルからプリアンブル信号を検出する
ことを含むプリアンブル受信処理方法である。
本発明の第4の態様は、プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含むフォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号であって、単一パターンの繰り返しからなる信号、もしくは前記サーチ区間より長いサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加された信号を検出する受信処理部とを含むプリアンブル受信装置において、
前記受信処理部が、
前記受信フレーム中の第1及び第2の区間に関する相関処理を通じて、第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを作成し、
前記第1及び第2の区間に対する電力プロファイルを合成した電力プロファイルを作成し、
合成電力プロファイルからプリアンブル信号を検出することを含み、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから前記サーチ区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、前記第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、前記第1の区間と前記サーチ区間長だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間である
プリアンブル受信処理方法である。
前記受信処理部が、
前記受信フレーム中の第1及び第2の区間に関する相関処理を通じて、第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを作成し、
前記第1及び第2の区間に対する電力プロファイルを合成した電力プロファイルを作成し、
合成電力プロファイルからプリアンブル信号を検出することを含み、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから前記サーチ区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、前記第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、前記第1の区間と前記サーチ区間長だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間である
プリアンブル受信処理方法である。
本発明によれば、受信装置におけるプリアンブルの受信特性の向上を図ることができる。これにより、適正なプリアンブル検出、遅延量計算、ひいては送信タイミング制御を実行することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明は、実施形態の構成に限定されない。
〔第1実施形態〕
第1実施形態として、単一のCAZAC波形(単一パターン)のRACH信号が遅延時間を有して端末から基地局に受信された場合に、ノイズの影響が抑えられた電力プロファイルを得る分割Overlap-and-add方式(第1のプリアンブル受信方式)について説明する。
第1実施形態として、単一のCAZAC波形(単一パターン)のRACH信号が遅延時間を有して端末から基地局に受信された場合に、ノイズの影響が抑えられた電力プロファイルを得る分割Overlap-and-add方式(第1のプリアンブル受信方式)について説明する。
第1実施形態では、Overlap-and-add(OAA)を行うためのサーチ区間(サーチウィンドウ)を、複数の分割区間(分割ウィンドウ)に分割し、各分割区間についてOAA及び相関
処理(電力プロファイル作成)を行い、各分割区間に係る電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成し、この連結電力プロファイルを元に遅延時間を算出する。
処理(電力プロファイル作成)を行い、各分割区間に係る電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成し、この連結電力プロファイルを元に遅延時間を算出する。
図20Aは、端末から送信されるRACHサブフレーム(RACH信号の送信波形)を示し、図20Bは、基地局で受信されるRACH信号の受信波形(サブフレーム)を示す。図20Aに示すように、RACHサブフレームは、所定長Nを有し、その起点からマージン区間M1,プリアンブル区間R,マージン区間M2が規定されたフォーマットを有している。
マージン区間M1は、LTE仕様における区間TDSに相当する。プリアンブル区間Rは、相関処理に使用される信号(プリアンブル)が送信される区間であり、LTE仕様におけるプリアンブル区間に相当する。マージン区間M2は、LTE仕様における区間TGP+TDSに相当する。端末は、プリアンブル区間Rにおいて、CAZAC波形(CAZACシー
ケンス)を有する遅延時間測定用のRACH信号(プリアンブル)を送信する。
ケンス)を有する遅延時間測定用のRACH信号(プリアンブル)を送信する。
図20Aに示すサブフレームは、基地局で受信されると、図20Bに示すように、受信RACH信号が端末−基地局間の距離に応じた遅延を有し、且つノイズを含んだ状態となる。
図21は、本発明に係る分割Overlap-and-add方式の処理内容を示す説明図である。図
21では、説明を簡単にするために、サーチ区間を二つの分割区間に分割した(二つのサ
ーチ区間を規定した)場合について説明する。また、予め決められた起点を有し、マージ
ン区間M2に等しいか、もしくは短い時間をサーチ区間として規定され、このサーチ区間を二等分した分割区間毎にOAA及び相関処理が実行される。以下では、セル半径が最大の場合(マージン区間長=最大遅延時間長)の説明であるが、最大遅延時間長がマージン
区間より短い場合も同様である。
21では、説明を簡単にするために、サーチ区間を二つの分割区間に分割した(二つのサ
ーチ区間を規定した)場合について説明する。また、予め決められた起点を有し、マージ
ン区間M2に等しいか、もしくは短い時間をサーチ区間として規定され、このサーチ区間を二等分した分割区間毎にOAA及び相関処理が実行される。以下では、セル半径が最大の場合(マージン区間長=最大遅延時間長)の説明であるが、最大遅延時間長がマージン
区間より短い場合も同様である。
但し、分割区間数は、二以上の任意の数を決定可能である。また、分割区間のサイズは、同サイズにしても良く、相互に異なるサイズで規定しても良い。さらに、所定時間あたりの分割数(分割密度)も任意に設定可能である。
図21に示すように、一回目のOAA及び相関処理では、マージン区間M2を二等分したときの前半部分(分割区間D1)をプリアンブル区間RにOverlap-and-addさせる。続い
て、相関処理に使用する区間として、プリアンブル区間RがDFT区間1として切り出される。DFT区間1は、DFT(離散フーリエ変換)によって周波数領域に変換された後、レプリカ信号との相関がとられる。その後、IDFTが行われて周波数領域が再び時間領域に変換されて電力プロファイルが作成される。これによって、マージン区間を二等分した場合における前半部分の電力プロファイルP1が得られる。
て、相関処理に使用する区間として、プリアンブル区間RがDFT区間1として切り出される。DFT区間1は、DFT(離散フーリエ変換)によって周波数領域に変換された後、レプリカ信号との相関がとられる。その後、IDFTが行われて周波数領域が再び時間領域に変換されて電力プロファイルが作成される。これによって、マージン区間を二等分した場合における前半部分の電力プロファイルP1が得られる。
次に、二回目のOAA及び相関処理では、マージン区間M2における次の分割区間(図
21の例では後半部分(分割区間D2))が、プリアンブル区間Rの起点から後ろ側に分割
区間D1の長さだけずれた位置を起点としてOverlap-and-addされる。続いて、プリアン
ブル区間Rの起点から分割区間D1の長さだけ後ろ側にずれた位置を起点とし、そこから後ろ側にプリアンブル長だけ進んだ位置を終点とする区間がDFT区間2として切り出される。そして、このDFT区間2に対するDFT,相関処理,IDFT及び電力プロファイル作成が実行される。これによって、マージン区間の後半部分の電力プロファイルP2が作成される。
21の例では後半部分(分割区間D2))が、プリアンブル区間Rの起点から後ろ側に分割
区間D1の長さだけずれた位置を起点としてOverlap-and-addされる。続いて、プリアン
ブル区間Rの起点から分割区間D1の長さだけ後ろ側にずれた位置を起点とし、そこから後ろ側にプリアンブル長だけ進んだ位置を終点とする区間がDFT区間2として切り出される。そして、このDFT区間2に対するDFT,相関処理,IDFT及び電力プロファイル作成が実行される。これによって、マージン区間の後半部分の電力プロファイルP2が作成される。
最後に、二つの電力プロファイルP1及びP2を同一時間軸上で連結して一つの電力プロファイル波形を作成する処理を行い、連結電力プロファイルXを得る。このような連結電力プロファイルXにおけるピーク位置に基づき、遅延量が計算される。
なお、上記例では、サーチ区間の分割数(サーチ区間数)が2の場合について説明したが、分割数に応じた数のOAA及び相関処理が、上記した方法と同様の手法で繰り返し行われ、最後に、連結電力プロファイルが作成され、遅延量計算に使用される。
以上のような分割OAA方式は、次の点で従来技術と異なる。
(1)サーチ区間(サーチウィンドウ)が分割され、複数回の相関処理が行われる。
(2)相関処理のための切り出し区間(DFT区間)が、先に実行された相関処理で使用された分割区間の長さだけ後ろにずれていく。但し、相関処理を行う分割区間の順序は任意に決定することができ、複数の分割区間に係る処理が並列に実行される構成を採用することもできる。
(1)サーチ区間(サーチウィンドウ)が分割され、複数回の相関処理が行われる。
(2)相関処理のための切り出し区間(DFT区間)が、先に実行された相関処理で使用された分割区間の長さだけ後ろにずれていく。但し、相関処理を行う分割区間の順序は任意に決定することができ、複数の分割区間に係る処理が並列に実行される構成を採用することもできる。
〈分割OAA方式の利点〉
分割Overlap-and-add方式は、以下の利点を有する。図22は、分割Overlap-and-add方式の利点の説明図であり、図21に示した例における、一回目の相関処理(サーチ区間の
前半部分(分割区間D1)に対する計算)を表している。
分割Overlap-and-add方式は、以下の利点を有する。図22は、分割Overlap-and-add方式の利点の説明図であり、図21に示した例における、一回目の相関処理(サーチ区間の
前半部分(分割区間D1)に対する計算)を表している。
従来では、サーチ区間全体についてのOverlap-and-addを1回だけ行う。これに対し、
本方式では、サーチ区間の前半部分のみに限定してOverlap-and-addを行う。これによっ
て、サーチ区間の後半部分に含まれるノイズを含まない相関処理用の波形(DFT区間1)を得ることができる。よって、相関処理後の電力プロファイルの波形は、従来に比べて適正になる。
本方式では、サーチ区間の前半部分のみに限定してOverlap-and-addを行う。これによっ
て、サーチ区間の後半部分に含まれるノイズを含まない相関処理用の波形(DFT区間1)を得ることができる。よって、相関処理後の電力プロファイルの波形は、従来に比べて適正になる。
二回目の計算(相関処理)についても、一回目の相関処理と同様にノイズの影響の少ない
電力プロファイルを得ることができる。但し、図21に示した例では、後半部分(分割区
間D2)にピークが現れないので、それほど意味は無い。但し、遅延が大きくなると、後
半部分(分割区間D2)でピークが立つようになる。そうなると、逆に一回目の計算は意味が無くなる。
電力プロファイルを得ることができる。但し、図21に示した例では、後半部分(分割区
間D2)にピークが現れないので、それほど意味は無い。但し、遅延が大きくなると、後
半部分(分割区間D2)でピークが立つようになる。そうなると、逆に一回目の計算は意味が無くなる。
図23は、従来例と本発明(第1実施形態)とを電力プロファイルで比較した図を示す。縦軸は電力プロファイルの振幅を表しており、0[dB]で規格化している。横軸は時間をあらわしており、図23では22[μs]付近でピークが立っていることを表している。
従来例は点線で、本発明(第1実施形態)は実線で表している。本発明に係る電力プロファイルとして、Overlap-and-add区間(サーチ区間)を4分割して処理した結果が表されて
いる。図23に示す通り、本発明によって雑音レベルが低減されていることが分かる。よって本発明を適用することにより、RACH信号の受信特性が向上する。
いる。図23に示す通り、本発明によって雑音レベルが低減されていることが分かる。よって本発明を適用することにより、RACH信号の受信特性が向上する。
〈基地局(受信装置)の構成〉
図24は、本発明に係るプリアンブル受信装置の構成例を示す図であり、本発明に係る分割OAA方式を実行可能な基地局の構成例を示している。図24において、プリアンブル受信装置としての基地局装置10は、送受信アンテナ11と、受信部としての無線部12と、チャネル分離部13と、受信処理部としてのRACH受信処理部14と、送信タイミング制御部17と、送信信号ベースバンド処理部18とを備えている。RACH受信処理部14は、相関処理部15と、プリアンブル&パスタイミング検出部16とを備えている。
図24は、本発明に係るプリアンブル受信装置の構成例を示す図であり、本発明に係る分割OAA方式を実行可能な基地局の構成例を示している。図24において、プリアンブル受信装置としての基地局装置10は、送受信アンテナ11と、受信部としての無線部12と、チャネル分離部13と、受信処理部としてのRACH受信処理部14と、送信タイミング制御部17と、送信信号ベースバンド処理部18とを備えている。RACH受信処理部14は、相関処理部15と、プリアンブル&パスタイミング検出部16とを備えている。
無線部12は、無線信号の送受信処理(ベースバンド信号の変復調処理を含む)を司る。例えば、無線部12は、送受信アンテナ11で受信される端末からの無線信号を受信し、増幅及び復調処理を行い、復調信号(ベースバンド信号)をチャネル分離部13へ出力する。
チャネル分離部13は、ベースバンド信号として、図25に示すようなフレームを無線部12から受け取る。フレームは、複数のチャネルが時間的且つ周波数的に多重された状態となっており、チャネル分離部13は、フレームからRACHサブフレーム(RACH
受信ベースバンド信号:本発明におけるフレーム)を取り出して、RACH受信処理部1
4に送る。
受信ベースバンド信号:本発明におけるフレーム)を取り出して、RACH受信処理部1
4に送る。
このとき、RACH受信ベースバンド信号(RACHサブフレーム)は、図20Bに示すようなフォーマットを有し、プリアンブル(RACH信号)の遅延とノイズとを含んだ状態となっている。
相関処理部15は、上述した分割OAA方式を用いてRACH受信ベースバンド信号(
RACH信号)から連結電力プロファイルを作成し、プリアンブル&パスタイミング検出
部16に渡す。
RACH信号)から連結電力プロファイルを作成し、プリアンブル&パスタイミング検出
部16に渡す。
プリアンブル&パスタイミング検出部16(以下、「検出部16」と表記)は、連結電力プロファイルにプリアンブルが含まれているかを判定する。具体的には、検出部16は、所定の電力閾値を有し、連結電力プロファイル中の電力閾値を超える部分(ピーク)があれば、それをプリアンブルとして検出する。このとき、検出されたプリアンブルのパターンが特定される。プリアンブルパターンはプリアンブル番号で識別される。
さらに、検出部16は、プリアンブルが含まれていれば、そのプリアンブルの受信タイミング(検出されたプリアンブル(ピーク)のタイミングt0)と目標タイミング(サーチ区間
の起点)の差分を計算して遅延量を算出する。検出部16は、プリアンブル番号と遅延量
とを送信タイミング制御部17に送る。
の起点)の差分を計算して遅延量を算出する。検出部16は、プリアンブル番号と遅延量
とを送信タイミング制御部17に送る。
送信タイミング制御部17は、遅延量に基づいて端末の上りリンクに対する送信タイミングを決定し、端末に対する送信タイミング制御コマンドを作成する。送信タイミング制御部17は、送信タイミング制御コマンド及びプリアンブルの番号(パターンの識別番号)を送信信号ベースバンド処理部18に送る。
送信信号ベースバンド処理部18は、送信タイミング制御コマンドを含む送信ベースバンド信号を作成し、無線部12に送る。無線部12は、送信ベースバンド信号の変調及び増幅を行い、送受信アンテナ11から送信する。
上述した処理が、基地局装置10のセル内に位置する各端末に対して実行され、各端末における上りリンクの送信タイミングが調整される。これによって、基地局装置10は、各端末からの情報(信号)を同一のタイミングで受信することができる。
図26は、図24に示した相関処理部15の詳細構成を示す図であり、第1実施形態における分割OAA方式を用いた相関処理(電力プロファイル作成)を実現するための構成例が示されている。
図26において、相関処理部15は、サーチ区間を分割して規定された複数の分割区間(1,2,・・・,M−1,M)毎に用意された複数の電力プロファイル作成部151と、周波数領域プリアンブルレプリカ作成部155(以下、「レプリカ作成部155」と表記)と、プリアンブルパターン(1,2,・・・N−1,N)毎に用意された複数のサーチ区間連結部
158(本発明の連結部に相当)とを備えている。また、各電力プロファイル作成部151は、Overlap-and-add(重畳及び付加:OAA)処理部152と、DFT部153と、プリ
アンブルパターン(1,2,・・・N−1,N)毎に用意された複数の相関算出部154とを
備えている。
158(本発明の連結部に相当)とを備えている。また、各電力プロファイル作成部151は、Overlap-and-add(重畳及び付加:OAA)処理部152と、DFT部153と、プリ
アンブルパターン(1,2,・・・N−1,N)毎に用意された複数の相関算出部154とを
備えている。
各電力プロファイル作成部151では、次のような処理が行われる。各電力プロファイル作成部151には、図20Bに示したようなRACHサブフレーム(受信RACH信号)が入力される。OAA処理部152は、受信RACH信号に対して、所定の分割区間(サ
ーチ区間)についてOAAを行い、DFT部153に送る。DFT部153は、所定のD
FT区間を切り出し、DFTを施して周波数領域に変換し、相関算出部154に送る。
ーチ区間)についてOAAを行い、DFT部153に送る。DFT部153は、所定のD
FT区間を切り出し、DFTを施して周波数領域に変換し、相関算出部154に送る。
相関算出部154は、乗算器156と、IDFT部157とを有している。乗算器156は、周波数領域に変換されたDFT区間と、レプリカ作成部155から受け取るレプリカ信号(N個のプリアンブルパターンの1つ)との乗算処理を行うことで、両者の相関を算出する。相関の算出結果は、IDFT部157でIDFTされ、時間領域の電力プロファイルとして出力される。これによって、分割区間に対する相関処理結果(電力プロファイ
ル)が作成され、対応するサーチ区間連結部158に送られる。
ル)が作成され、対応するサーチ区間連結部158に送られる。
各サーチ区間連結部158は、同一のプリアンブルパターン(レプリカ信号)についての電力プロファイルを各電力プロファイル作成部151から受け取るように構成されている。サーチ区間連結部158は、サーチ区間(分割区間)1〜Mに係る電力プロファイルを受け取ると、これらを同一時間軸上で連結する処理を行い、連結電力プロファイルを作成する。各サーチ区間連結部158で作成されたプリアンブルパターン毎の連結電力プロファイルは、検出部16に送られる。
検出部16では、図18に示したような手法で、相関処理部15から受け取る複数の連
結電力プロファイルから、ピークを有する連結電力プロファイルを抽出し、そのパターンを示すプリアンブル番号を特定する。
結電力プロファイルから、ピークを有する連結電力プロファイルを抽出し、そのパターンを示すプリアンブル番号を特定する。
以上のような相関処理部15の構成では、セル内にて使用する全てのプリアンブルパターンについて電力プロファイルを作成する必要がある。しかし、プリアンブルパターンの用途に応じて周波数領域相関処理を行う区間(サーチ区間)の長さやサーチ区間の分割数を適応的に変えることができる。
例えば、ハンドオーバ専用のプリアンブルパターンとそれ以外に用いるプリアンブルパターンとが分けられている場合、ハンドオーバを行う端末は、一般的にセル端に位置するので、基地局における受信タイミングはサーチ区間の後ろの部分になる。この場合、ハンドオーバ用のプリアンブルパターンについては、例えば、サーチ区間の後半部分における分割数(分割密度)を大きくすることで、連結電力プロファイルに対するノイズの影響を抑えてその特性を向上させることができる。言い換えれば、基地局のプリアンブルの受信特性の向上を図ることができる。
図27は、本発明に係るプリアンブル受信装置の他の構成例を示す図であり、分割OAA方式を適用可能な基地局の他の構成例を示す。図27において、プリアンブル受信装置としての基地局装置10Aは、図24に示した基地局装置10と次の点で異なっている。即ち、RACH受信処理部14が、検出部16の代わりにプリアンブル検出部19を備えている。また、送信タイミング制御部17が省略されている。
プリアンブル検出部19は、検出部16が持つ機能のうち、プリアンブルを検出する機能のみを有し、遅延量を算出する構成を持たない。また、送信タイミング制御部18が設けられておらず、端末に対して遅延量に応じた送信タイミング制御コマンドが通知されない。
以上の点を除き、基地局装置10Aは、基地局装置10と同様の構成及び機能を有する。基地局装置10は、LTE仕様に準拠する場合の構成要素として、送信タイミング制御機能を有している。但し、端末から送信されたプリアンブルを検出する処理のみを行い、プリアンブルの受信タイミングを検出しない(遅延量を算出しない)RACH処理を行う基地局もある。基地局装置10Aは、そのような基地局の構成を示したものである。この場合でも、プリアンブルの検出に用いる電力プロファイルとして、ノイズの影響が抑えられた連結電力プロファイルが使用されるので、適正なプリアンブル検出、ひいては送信タイミング制御を行うことが可能となる。言い換えれば、プリアンブルの受信特性の向上を図ることができる。
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態は第1実施形態と同様の構成を有するので、主に相違点について説明し、共通点については説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態は第1実施形態と同様の構成を有するので、主に相違点について説明し、共通点については説明を省略する。
〈CPフォーマット〉
第2実施形態として、RACH信号がCPを用いたフォーマットを有する場合の受信方式について説明する。CPとは、“Cyclic Prefix”または“Cyclic Postfix”の略称で
ある。図28は、CPを用いない通常のRACH信号波形例を示す図であり、図29Aは、Cyclic Prefixが行われたRACH信号波形例を示す図であり、図29Bは、Cyclic Postfixが行われたRACH信号波形例を示す。
第2実施形態として、RACH信号がCPを用いたフォーマットを有する場合の受信方式について説明する。CPとは、“Cyclic Prefix”または“Cyclic Postfix”の略称で
ある。図28は、CPを用いない通常のRACH信号波形例を示す図であり、図29Aは、Cyclic Prefixが行われたRACH信号波形例を示す図であり、図29Bは、Cyclic Postfixが行われたRACH信号波形例を示す。
“Cyclic Prefix”は、RACH信号波形の後側の一部をコピーして前側に付け加える
方式である。これに対し、“Cyclic Postfix”は、RACH信号波形の前側の一部をコピ
ーして後側に付け足す方式である。CPがRACH信号に付加されると、CPを用いない通常の信号波形より長くなるため、遅延に対するマージンが減る。言い換えると、許される遅延量が減るのでセル半径を小さく設計する必要がある。ただし、受信特性が向上することが知られている。
方式である。これに対し、“Cyclic Postfix”は、RACH信号波形の前側の一部をコピ
ーして後側に付け足す方式である。CPがRACH信号に付加されると、CPを用いない通常の信号波形より長くなるため、遅延に対するマージンが減る。言い換えると、許される遅延量が減るのでセル半径を小さく設計する必要がある。ただし、受信特性が向上することが知られている。
〈第2のプリアンブル受信方式〉
次に、CPを用いたフォーマットを有するプリアンブルの受信処理(第2のプリアンブ
ル受信方式)について説明する。ここでは、Overlap-and-addを行なうことなく受信処理を複数回に分けて行う方式について説明する。
次に、CPを用いたフォーマットを有するプリアンブルの受信処理(第2のプリアンブ
ル受信方式)について説明する。ここでは、Overlap-and-addを行なうことなく受信処理を複数回に分けて行う方式について説明する。
図30は、第2のプリアンブル受信方式の説明図であり、CPを用いたフォーマットの受信信号を処理する様子を示す。図30に示す例では、送信波形(図30 (A))は“Cyclic Prefix”を用いて、プリアンブル区間において送信される信号(プリアンブル)の前にCP波形(CP部分)が付加されている。
また、プリアンブル区間の後ろ側には、マージン区間(ガードタイム)が設けられている。この例では、ガードタイム長は、CP長の3倍となっている。この場合、プリアンブルの受信処理(相関処理)は、3回に分けて行われる。もっとも、マージン区間長は、CP長以上の長さで、任意のサイズで構成される。相関処理の回数は、“マージン区間長/CP長”で求められる(余りは1回とされる)。
図30に示すように、送信波形は、受信装置で受信される際には、遅延を有した状態となっている(受信波形(図30 (B)))。一回目の相関処理(図30 (C))に用いる受信波形の区間は、元の送信フォーマットのプリアンブル区間を用いる。相関の処理自体は、第1実施形態で説明した相関処理と同様である。即ち、受信信号中のプリアンブル区間(図3
0 (C)のDFT区間(1))を切り出してDFTを行い、レプリカ信号との相関をとった後にIDFTを行い、一番目の電力プロファイル(2)を得る。
0 (C)のDFT区間(1))を切り出してDFTを行い、レプリカ信号との相関をとった後にIDFTを行い、一番目の電力プロファイル(2)を得る。
二回目の相関処理(図30 (D))では、一回目の処理からCP長だけ後ろにずれた位置
を起点としたプリアンブル区間長の区間をDFT区間(2)として相関処理に用い、二番目の電力プロファイル(2)を求める。
を起点としたプリアンブル区間長の区間をDFT区間(2)として相関処理に用い、二番目の電力プロファイル(2)を求める。
三回目の相関処理(図30 (E))では、DFT区間(2)の起点からさらにCP長だけ後
ろにずれた位置を起点としたプリアンブル区間長の区間をDFT区間(3)として相関処理に用いる。これにより、三番目の電力プロファイル(3)が得られる。
ろにずれた位置を起点としたプリアンブル区間長の区間をDFT区間(3)として相関処理に用いる。これにより、三番目の電力プロファイル(3)が得られる。
最後に、各相関処理で得られた電力プロファイル(1),(2)及び(3)を合成(連結)して
、連結電力プロファイルを得る(図31)。この連結電力プロファイル中のピークから、CPを有するプリアンブルのトータル的な遅延時間を求めることが可能となる。
、連結電力プロファイルを得る(図31)。この連結電力プロファイル中のピークから、CPを有するプリアンブルのトータル的な遅延時間を求めることが可能となる。
第2のプリアンブル受信方式によれば、受信処理(復調処理)を複数回に分けて行うことにより、Overlap-and-add(OAA)をすることなく、受信特性の向上を図ることができる
。即ち、OAAの実行に伴うノイズの付加による影響を回避した相関処理(電力プロファ
イル)を得ることができる。言い換えれば、従来のOAAを通じて得られる電力プロファ
イルに比べて適正な電力プロファイルが得られる。
。即ち、OAAの実行に伴うノイズの付加による影響を回避した相関処理(電力プロファ
イル)を得ることができる。言い換えれば、従来のOAAを通じて得られる電力プロファ
イルに比べて適正な電力プロファイルが得られる。
〈受信装置の構成〉
第2のプリアンブル受信方式を適用可能なプリアンブル受信装置として、図24や図27に示した基地局装置の構成を適用することができる。但し、相関処理部15として、図32に示す構成を持つものが適用される。図32は、第2のプリアンブル受信方式に適用
される相関処理部の構成例を示す図であり、CP付きプリアンブルの相関処理を行う構成が示されている。
第2のプリアンブル受信方式を適用可能なプリアンブル受信装置として、図24や図27に示した基地局装置の構成を適用することができる。但し、相関処理部15として、図32に示す構成を持つものが適用される。図32は、第2のプリアンブル受信方式に適用
される相関処理部の構成例を示す図であり、CP付きプリアンブルの相関処理を行う構成が示されている。
図32に示す相関処理部15は、電力プロファイル作成部151からOAA処理部152が省略されている点で、第1のプリアンブル受信方式に適用される相関処理部15(図
26)と異なる。DFT部153は、対応するDFT区間を切り出し、DFTを行う。以
上の点を除き、相関処理部の構成及び機能は第1実施形態と同じである。
26)と異なる。DFT部153は、対応するDFT区間を切り出し、DFTを行う。以
上の点を除き、相関処理部の構成及び機能は第1実施形態と同じである。
〔第3実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態は第1実施形態と同様の構成を有するので、主に相違点について説明し、共通点については説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態は第1実施形態と同様の構成を有するので、主に相違点について説明し、共通点については説明を省略する。
従来のフォーマット、CP付きのフォーマットの他に、単一パターン波形を複数回繰り返したプリアンブルを有するフォーマットも既に提案されている(図33A)。図33Aに示すフォーマット例では、或る単一パターンが2回繰り返されたプリアンブルを送信するためのプリアンブル区間1及び2が設けられ、プリアンブル区間の後ろ側にマージン区間(ガードタイム)が設けられている。このようなフォーマットを持つプリアンブルも、受信側ではやはり遅延を有する状態で受信される(図33B)。
〈第3のプリアンブル受信方式〉
第3実施形態では、このような繰り返しパターンを有するプリアンブルの受信方式(第
3のプリアンブル受信方式)について説明する。図34は、第3のプリアンブル受信方式
の例を示す説明図である。
第3実施形態では、このような繰り返しパターンを有するプリアンブルの受信方式(第
3のプリアンブル受信方式)について説明する。図34は、第3のプリアンブル受信方式
の例を示す説明図である。
図34に示す例では、繰り返しパターンを有するプリアンブルは、図33A及びBに示したようなフォーマットを有し、単一パターンが2回繰り返されたプリアンブルを有する。第3のプリアンブル受信処理では、単一パターンの繰り返し回数と同数の相関処理が行われる。この例では2回の相関処理が行われる。
図34において、一回目の相関処理では、単一パターンの繰り返し開始位置(プリアン
ブル区間2の起点)から後ろ側にガードタイム長だけ進んだ位置を終点とし、終点から単
一パターン長だけ前側に戻った位置を起点とする区間(プリアンブル区間1の起点から後
ろ側にガードタイム長だけずらした位置を起点として単一パターン長だけ後ろ側に進んだ位置を終点とする区間)がDFT区間1として切り出され、相関処理に用いられる。相関
処理の結果、第1の電力プロファイルが得られる。
ブル区間2の起点)から後ろ側にガードタイム長だけ進んだ位置を終点とし、終点から単
一パターン長だけ前側に戻った位置を起点とする区間(プリアンブル区間1の起点から後
ろ側にガードタイム長だけずらした位置を起点として単一パターン長だけ後ろ側に進んだ位置を終点とする区間)がDFT区間1として切り出され、相関処理に用いられる。相関
処理の結果、第1の電力プロファイルが得られる。
これに対し、二回目の相関処理では、DFT区間1とガードタイム長だけオーバラップする単一パターン長の区間がDFT区間2として抽出される。言い換えれば、後半部分のプリアンブル一周期の区間(プリアンブル区間2)がDFT区間2として切り出され、相関処理に使用される。これによって、第2の電力プロファイルが得られる。次に、第1及び第2の電力プロファイルが合成された合成電力プロファイルが作成される。合成電力プロファイルは、〈1〉同相加算、又は〈2〉電力加算の一方の処理の処理を通じて作成される。
電力加算処理について説明する。第1及び第2の電力プロファイルについて、それぞれを
uj=a+ib(一回目の(第1の)電力プロファイル)
vj=c+id(二回目の(第2の)電力プロファイル)
と規定する(図35A及びB)。但し、jはサンプル番号である。これらの二つの結果を、以下の(式1)で合成すると、電力加算した合成電力プロファイルが得られる(図36)。
uj=a+ib(一回目の(第1の)電力プロファイル)
vj=c+id(二回目の(第2の)電力プロファイル)
と規定する(図35A及びB)。但し、jはサンプル番号である。これらの二つの結果を、以下の(式1)で合成すると、電力加算した合成電力プロファイルが得られる(図36)。
電力加算後のプロファイル=|a|2+|b|2+|c|2+|d|2 ・・・(式1)
このようにして得られた合成電力プロファイルは、OAAを実行することなく得られるので、OAAによるノイズの影響を含まない。従って、従来のOAAを実行する場合よりも適正な電力プロファイルが得られる。
このようにして得られた合成電力プロファイルは、OAAを実行することなく得られるので、OAAによるノイズの影響を含まない。従って、従来のOAAを実行する場合よりも適正な電力プロファイルが得られる。
次に、同相加算処理について説明する。二つの得られた結果(電力プロファイル)は、電力加算の場合と同様に、
uj=a+ib(一回目の(第1の)電力プロファイル)
vj=c+id(二回目の(第2の)電力プロファイル)
として規定される。これらの二つの結果を、以下の(式2)で合成すると、同相加算した合成電力プロファイルが得られる。
uj=a+ib(一回目の(第1の)電力プロファイル)
vj=c+id(二回目の(第2の)電力プロファイル)
として規定される。これらの二つの結果を、以下の(式2)で合成すると、同相加算した合成電力プロファイルが得られる。
同相加算後のプロファイル=(a+c)2+(c+d)2 ・・・(式2)
同相加算で得た合成電力プロファイルも、電力加算と同様に、OAAを通じて得られたものよりも良い特性を持つ。
同相加算で得た合成電力プロファイルも、電力加算と同様に、OAAを通じて得られたものよりも良い特性を持つ。
同相加算は位相のずれが小さいとき(移動速度が遅いとき)に特性が良く、電力加算は位相のずれが大きいとき(移動速度が速いとき)に特性が良い。一般に15km/h以下の環境では、同相加算を行う方が、特性のよい電力プロファイルが得られると考えられる。
図37は、サーチウィンドウ(サーチ区間)を分割することなく繰り返しパターンを有するプリアンブルの受信処理の例を示す図である。図37に示す処理は、図34に示した処理とほぼ同様の処理である。
図37において、上から1段目に記載された二つの単位系列(プリアンブル)は、基地局(受信装置)で最も早くプリアンブルを受信するタイミングで受信されたプリアンブル(プ
リアンブル1及び2)を示し、2段目に記載された二つの単位系列は、基地局で最も遅く
プリアンブルを受信するタイミングで受信されたプリアンブル(プリアンブル1及び2)を示す。このように、最も早い受信タイミングと最も遅い受信タイミングとの間には、ガードタイム長の差分がある。
リアンブル1及び2)を示し、2段目に記載された二つの単位系列は、基地局で最も遅く
プリアンブルを受信するタイミングで受信されたプリアンブル(プリアンブル1及び2)を示す。このように、最も早い受信タイミングと最も遅い受信タイミングとの間には、ガードタイム長の差分がある。
基地局では、上記した差分(ガードタイム長)を考慮して、最も早いタイミングからガードタイム長だけ後ろ側にずれた位置を起点として単一系列長だけ後ろ側に進んだ範囲の区間をDFT区間1として抽出し、DFT区間1より後ろ側に位置し、ガードタイム長だけオーバラップする単一系列長の区間をDFT区間2として抽出し、各DFT区間について相関処理を行う。そして、DFT区間1及び2について電力プロファイルが作成され、電力加算又は同相加算が行われ、合成電力プロファイルが作成される。
第3のプリアンブル受信方式では、サーチ区間(ガードタイム)を複数の区間に分割し、夫々の分割区間に関して、図37に示したような処理を行うことができる。図38は、サーチ区間(サーチウィンドウ)を2分割した場合における処理を示し、図39は、サーチ区間(サーチウィンドウ)を3分割した場合における処理を示す。
図38では、ガードタイム(サーチ区間)が二等分され、夫々の分割区間がサーチ区間1及び2として規定されている。この場合、サーチ区間1に関するDFT区間1は、プリアンブル区間2の起点から後ろ側にガードタイム長の1/2だけ進んだ位置を終点とし、そこから単一パターン(単位系列)長だけ前側に戻った位置を起点とする区間(最先の受信タ
イミングから後ろ側にガードタイム長の1/2だけずれた位置を起点としそこから後ろ側に単一系列長だけ進んだ位置を終点とする区間)となる。一方、DFT区間2は、プリア
ンブル区間2と同様の区間となる。このような過程を経て得られる合成電力プロファイルは、サーチ区間全体の前半部分に対する電力プロファイルとなる。
イミングから後ろ側にガードタイム長の1/2だけずれた位置を起点としそこから後ろ側に単一系列長だけ進んだ位置を終点とする区間)となる。一方、DFT区間2は、プリア
ンブル区間2と同様の区間となる。このような過程を経て得られる合成電力プロファイルは、サーチ区間全体の前半部分に対する電力プロファイルとなる。
一方、サーチ区間2におけるDFT区間1及び2は、サーチ区間1のDFT区間1及び2よりもガードタイム長の1/2だけ遅れた区間となる。このようなサーチ区間2に係る合成電力プロファイルは、サーチ区間全体における後半部分の電力プロファイルとなる。これらの合成電力プロファイルが連結されて、トータルの合成電力プロファイルが作成される。
図39では、ガードタイム(サーチ区間)が三等分され、夫々の分割区間がサーチ区間1,2及び3として規定されている。この場合、サーチ区間1に関するDFT区間1は、プリアンブル区間2の起点から後ろ側にガードタイム長の1/3だけ進んだ位置を終点として、そこから単一パターン(単位系列)長だけ前側に戻った位置を起点とする区間(プリア
ンブル区間1の起点からガードタイム長の1/3だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一系列長だけ遅れた位置を終点とする区間)となる。一方、DFT区間2は、プリアンブ
ル区間2と同様の区間となる。サーチ区間2及び3におけるDFT区間1及び2は、1つ前のサーチ区間におけるDFT区間1及び2からそれぞれガードタイム長の1/3だけ遅れた区間となる。このようにして、サーチ区間(分割区間)1,2,3に対する電力プロファイルが作成され、これらが連結されてサーチ区間全体(トータル的な)合成電力プロファイルが得られる。
ンブル区間1の起点からガードタイム長の1/3だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一系列長だけ遅れた位置を終点とする区間)となる。一方、DFT区間2は、プリアンブ
ル区間2と同様の区間となる。サーチ区間2及び3におけるDFT区間1及び2は、1つ前のサーチ区間におけるDFT区間1及び2からそれぞれガードタイム長の1/3だけ遅れた区間となる。このようにして、サーチ区間(分割区間)1,2,3に対する電力プロファイルが作成され、これらが連結されてサーチ区間全体(トータル的な)合成電力プロファイルが得られる。
このように、サーチ区間を複数の分割区間に分割することで、受信特性向上を図ることもできる。
以上の説明は、単一パターンの整数倍の繰り返しの場合であるが、CPの長さがサーチ区間より長い場合もCPをつけた信号は単一パターンの部分的な繰り返しとなり、同様の処理となる。
〈受信装置の構成〉
第3のプリアンブル受信方式を適用可能なプリアンブル受信装置として、図24や図27に示した基地局装置の構成を適用することができる。但し、相関処理部15として、図40に示す構成を持つものが適用される。
第3のプリアンブル受信方式を適用可能なプリアンブル受信装置として、図24や図27に示した基地局装置の構成を適用することができる。但し、相関処理部15として、図40に示す構成を持つものが適用される。
図40は、第3のプリアンブル受信方式に適用される相関処理部の構成例を示す図であり、繰り返しパターンを有するプリアンブルの相関処理を行う構成が示されている。図40に示す相関処理部15は、以下の点で第1実施形態の相関処理部15(図26)と異なる。
即ち、各電力プロファイル作成部151から、OAA処理部152が省略されている。また、各相関算出部154は、電力プロファイル合成部160を有している。また、DFT部,乗算器,及びIDFT部が二系統設けられている(DFT部153A及び153B
,乗算器156A及び156B,IDFT部157A及び157B)。一方の相関処理系
統(153A,156A,157A)は、DFT区間1に対する相関処理を行い、他方の相関処理系統(153B,156B,157B)は、DFT区間2に対する相関処理を行う。電力プロファイル合成部160への入力が競合しないように、遅延部159が設けられ、DFT区間2の電力プロファイルがDFT区間1の電力プロファイルよりも遅れて電力プロファイル合成部160に入力されるようになっている。各乗算器156A及び156Bには、同一のレプリカ信号(レプリカ波形)がレプリカ作成部155から入力される。
,乗算器156A及び156B,IDFT部157A及び157B)。一方の相関処理系
統(153A,156A,157A)は、DFT区間1に対する相関処理を行い、他方の相関処理系統(153B,156B,157B)は、DFT区間2に対する相関処理を行う。電力プロファイル合成部160への入力が競合しないように、遅延部159が設けられ、DFT区間2の電力プロファイルがDFT区間1の電力プロファイルよりも遅れて電力プロファイル合成部160に入力されるようになっている。各乗算器156A及び156Bには、同一のレプリカ信号(レプリカ波形)がレプリカ作成部155から入力される。
電力プロファイル合成部160は、DFT区間1の電力プロファイルとDFT区間2の
電力プロファイルとを、例えば予め決められた加算方法(電力加算又は同相加算の一方)に従って連結し、得られた連結電力プロファイルを出力する。
電力プロファイルとを、例えば予め決められた加算方法(電力加算又は同相加算の一方)に従って連結し、得られた連結電力プロファイルを出力する。
図40に示された構成は、図38及び図39に示したようなサーチ区間が複数の分割区間に分割される場合を想定した構成を有している。このため、電力プロファイル作成部151が、サーチ区間(分割区間)1〜N毎に設けられ、各分割区間の電力プロファイルがサーチ区間連結部158で連結された合成電力プロファイルとして出力されるようになっている。サーチ区間を分割しない第3のプリアンブル受信方式(図34、図37)は、図40に示した構成中の電力プロファイル作成部151の一つのみを備えれば実現可能である。
以上説明した第1〜第3の実施形態において、IDFT部157で使用するIDFTサイズ大きくすることで、プロファイルの時間分解能を向上させるように構成しても良い。また、周波数領域から時間領域に戻す処理として、IDFTの代わりにIFFT(逆高速
フーリエ変換)を用いることで、回路規模を削減するようにしても良い。
フーリエ変換)を用いることで、回路規模を削減するようにしても良い。
〔その他〕
以上説明した実施形態は、以下の発明を開示する。以下に開示する発明は、必要に応じて適宜組み合わせることができる。
(付記1) プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含む
フォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、
前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号を検出する受信処理部とを含み、
前記受信処理部は、予め決められた起点を有し、前記マージン区間に等しいか、もしくは短い時間をサーチ区間と規定し、このサーチ区間を分割して得られた複数の分割区間に関する相関処理を通じて分割区間毎の電力プロファイルを作成する相関処理部と、
前記分割区間毎の電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成する作成部とを含むプリアンブル受信装置。(1)
(付記2) 前記相関処理部は、前記フレームから前記相関処理に用いる時間領域の所定
区間を抽出し、この所定区間を周波数領域に変換して相関処理を行った後、再び時間領域に変換して電力プロファイルを得る
付記1記載のプリアンブル受信装置。(2)
(付記3) 前記受信処理部は、前記フレーム中の相関処理に用いる区間に対する分割区
間のオーバラップ・アンド・アッド処理を施した後に、前記相関処理を行う
付記1又は2記載のプリアンブル受信装置。(3)
(付記4) 前記プリアンブル信号には、サイクリック・プレフィクス又はサイクリック
・ポストフィクスによるCP部分が付加されており、
前記CP部分は前記サーチ区間より短い長さを有し、
前記サーチ区間が前記CP部分長を考慮して複数の分割区間に分割され、前記相関処理部は、各分割区間について前記相関処理を行う
付記1又は2記載のプリアンブル受信装置。(4)
(付記5) 前記プリアンブル信号は、単一パターンの繰り返しで構成されており、もし
くはサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加されており、前記CP部分は前記サーチ区間より長い長さを有し、
前記相関処理部は、分割区間毎に、前記フレーム中の第1及び第2の区間に対する相関処理を行って第1及び第2の電力プロファイルを作成し、これらを合成した合成電力プロファイルを作成し、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから分割区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、第1の区間と前記分割区
間長だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間であり、
前記作成部は、分割区間毎の合成電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成する
付記1又は2記載のプリアンブル受信装置。(5)
(付記6) 前記相関処理部は、前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファ
イルとが電力加算された合成電力プロファイルを作成する
付記5記載のプリアンブル受信装置。(6)
(付記7) 前記相関処理部は、前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファ
イルとが同相加算された合成電力プロファイルを作成する
付記5記載のプリアンブル受信装置。(7)
(付記8) 前記時間領域に変換する処理で逆離散フーリエ変換が用いられる
付記2記載のプリアンブル受信装置。
(付記9) 前記時間領域に変換する処理で逆高速フーリエ変換が用いられる
付記2記載のプリアンブル受信装置。
(付記10) プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含
むフォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、
前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号であって、単一パターンの繰り返しからなる信号、もしくは前記サーチ区間より長いサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加された信号を検出する受信処理部とを含み、
前記受信処理部は、前記フレーム中の第1及び第2の区間に関する相関処理を通じてこれらの第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを作成する相関処理部と、
前記第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを合成した合成電力プロファイルを作成する合成部とを含み、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから前記サーチ区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、前記第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、前記第1の区間と前記サーチ区間長(最大遅延時間長)だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間である
プリアンブル受信装置。(8)
(付記11) 前記相関処理部は、前記フレームから時間領域の第1及び第2の区間を周
波数領域に変換して相関処理を行った後、再び時間領域に変換して前記第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを得る
付記10記載のプリアンブル受信装置。
(付記12) 前記相関処理部は、前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロフ
ァイルとが電力加算された合成電力プロファイルを作成する
付記10又は11記載のプリアンブル受信装置。
(付記13) 前記相関処理部は、前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロフ
ァイルとが同相加算された合成電力プロファイルを作成する
付記10又は11記載のプリアンブル受信装置。
(付記14) 前記フレームがランダム・アクセス・チャネル・サブフレームである
付記1〜13のいずれかに記載のプリアンブル受信装置。
(付記15) プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含
むフォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号を検出する受信処理部とを含むプリアンブル受信装置において、
前記受信処理部が、
予め決められた起点を有し、前記マージン区間に等しいか、もしくは短い時間をサーチ区間と規定し、このサーチ区間を分割して得られた複数の分割区間に関するプリアンブル信
号の相関処理を通じて分割区間毎の電力プロファイルを作成し、
前記分割区間毎の電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成し、
前記連結電力プロファイルからプリアンブル信号を検出する
ことを含むプリアンブル受信処理方法。(9)
(付記16) 前記受信処理部は、前記フレームから前記相関処理に用いる時間領域の所
定区間を抽出し、この所定区間を周波数領域に変換して相関処理を行った後、再び時間領域に変換して電力プロファイルを得る
付記15記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記17) 前記受信処理部は、前記フレーム中の相関処理に用いる区間に対する分割
区間のオーバラップ・アンド・アッド処理を施した後に、前記相関処理を行う
付記15又は16記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記18) 前記プリアンブル信号には、サイクリック・プレフィクス又はサイクリッ
ク・ポストフィクスによるCP部分が付加されており、
前記CP部分は前記サーチ区間より短い長さを有し、
前記サーチ区間が前記CP部分長を考慮して複数の分割区間に分割され、各分割区間について前記相関処理が行われる
付記15又は16記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記19) 前記プリアンブル信号は、単一パターンの繰り返しで構成される、もしく
はサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによる前記サーチ区間より長い長さを有するCP部分が付加されており、 前記受信処理部は、分割区間毎に、
前記フレーム中の第1及び第2の区間に対する相関処理を行って第1及び第2の電力プロファイルを作成し、これらを合成した合成電力プロファイルを作成し、
前記第1の区間は、プリアンブル信号の最も早い受信タイミングから分割区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、第1の区間と前記分割区間長だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間であり、
分割区間毎の合成電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成する
付記15又は16記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記20) 前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファイルとが電力加算
された合成電力プロファイルを作成する
付記19記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記21) 前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファイルとが同相加算
された合成電力プロファイルを作成する
付記19記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記22) 前記時間領域に変換する処理で逆離散フーリエ変換が用いられる
付記16記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記23) 前記時間領域に変換する処理で逆高速フーリエ変換が用いられる
付記16記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記24) プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含
むフォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号であって、単一パターンの繰り返しからなる信号、もしくは前記サーチ区間より長いサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加された信号を検出する受信処理部とを含むプリアンブル受信装置において、
前記受信処理部が、
前記受信フレーム中の第1及び第2の区間に関する相関処理を通じて、第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを作成し、
前記第1及び第2の区間に対する電力プロファイルを合成した電力プロファイルを作成し、
合成電力プロファイルからプリアンブル信号を検出することを含み、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから前記サーチ区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、前記第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、前記第1の区間と前記サーチ区間長だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間である
プリアンブル受信処理方法。(10)
(付記25) 前記フレームから時間領域の前記第1及び第2の区間を周波数領域に変換
して相関処理を行った後、再び時間領域に変換して前記第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを得る
付記24記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記26) 前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファイルとが電力加算
された合成電力プロファイルを作成する
付記24又は25記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記27) 前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファイルとが同相加算
された合成電力プロファイルを作成する
付記24又は25記載のプリアンブル受信処理方法。
以上説明した実施形態は、以下の発明を開示する。以下に開示する発明は、必要に応じて適宜組み合わせることができる。
(付記1) プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含む
フォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、
前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号を検出する受信処理部とを含み、
前記受信処理部は、予め決められた起点を有し、前記マージン区間に等しいか、もしくは短い時間をサーチ区間と規定し、このサーチ区間を分割して得られた複数の分割区間に関する相関処理を通じて分割区間毎の電力プロファイルを作成する相関処理部と、
前記分割区間毎の電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成する作成部とを含むプリアンブル受信装置。(1)
(付記2) 前記相関処理部は、前記フレームから前記相関処理に用いる時間領域の所定
区間を抽出し、この所定区間を周波数領域に変換して相関処理を行った後、再び時間領域に変換して電力プロファイルを得る
付記1記載のプリアンブル受信装置。(2)
(付記3) 前記受信処理部は、前記フレーム中の相関処理に用いる区間に対する分割区
間のオーバラップ・アンド・アッド処理を施した後に、前記相関処理を行う
付記1又は2記載のプリアンブル受信装置。(3)
(付記4) 前記プリアンブル信号には、サイクリック・プレフィクス又はサイクリック
・ポストフィクスによるCP部分が付加されており、
前記CP部分は前記サーチ区間より短い長さを有し、
前記サーチ区間が前記CP部分長を考慮して複数の分割区間に分割され、前記相関処理部は、各分割区間について前記相関処理を行う
付記1又は2記載のプリアンブル受信装置。(4)
(付記5) 前記プリアンブル信号は、単一パターンの繰り返しで構成されており、もし
くはサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加されており、前記CP部分は前記サーチ区間より長い長さを有し、
前記相関処理部は、分割区間毎に、前記フレーム中の第1及び第2の区間に対する相関処理を行って第1及び第2の電力プロファイルを作成し、これらを合成した合成電力プロファイルを作成し、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから分割区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、第1の区間と前記分割区
間長だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間であり、
前記作成部は、分割区間毎の合成電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成する
付記1又は2記載のプリアンブル受信装置。(5)
(付記6) 前記相関処理部は、前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファ
イルとが電力加算された合成電力プロファイルを作成する
付記5記載のプリアンブル受信装置。(6)
(付記7) 前記相関処理部は、前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファ
イルとが同相加算された合成電力プロファイルを作成する
付記5記載のプリアンブル受信装置。(7)
(付記8) 前記時間領域に変換する処理で逆離散フーリエ変換が用いられる
付記2記載のプリアンブル受信装置。
(付記9) 前記時間領域に変換する処理で逆高速フーリエ変換が用いられる
付記2記載のプリアンブル受信装置。
(付記10) プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含
むフォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、
前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号であって、単一パターンの繰り返しからなる信号、もしくは前記サーチ区間より長いサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加された信号を検出する受信処理部とを含み、
前記受信処理部は、前記フレーム中の第1及び第2の区間に関する相関処理を通じてこれらの第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを作成する相関処理部と、
前記第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを合成した合成電力プロファイルを作成する合成部とを含み、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから前記サーチ区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、前記第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、前記第1の区間と前記サーチ区間長(最大遅延時間長)だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間である
プリアンブル受信装置。(8)
(付記11) 前記相関処理部は、前記フレームから時間領域の第1及び第2の区間を周
波数領域に変換して相関処理を行った後、再び時間領域に変換して前記第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを得る
付記10記載のプリアンブル受信装置。
(付記12) 前記相関処理部は、前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロフ
ァイルとが電力加算された合成電力プロファイルを作成する
付記10又は11記載のプリアンブル受信装置。
(付記13) 前記相関処理部は、前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロフ
ァイルとが同相加算された合成電力プロファイルを作成する
付記10又は11記載のプリアンブル受信装置。
(付記14) 前記フレームがランダム・アクセス・チャネル・サブフレームである
付記1〜13のいずれかに記載のプリアンブル受信装置。
(付記15) プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含
むフォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号を検出する受信処理部とを含むプリアンブル受信装置において、
前記受信処理部が、
予め決められた起点を有し、前記マージン区間に等しいか、もしくは短い時間をサーチ区間と規定し、このサーチ区間を分割して得られた複数の分割区間に関するプリアンブル信
号の相関処理を通じて分割区間毎の電力プロファイルを作成し、
前記分割区間毎の電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成し、
前記連結電力プロファイルからプリアンブル信号を検出する
ことを含むプリアンブル受信処理方法。(9)
(付記16) 前記受信処理部は、前記フレームから前記相関処理に用いる時間領域の所
定区間を抽出し、この所定区間を周波数領域に変換して相関処理を行った後、再び時間領域に変換して電力プロファイルを得る
付記15記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記17) 前記受信処理部は、前記フレーム中の相関処理に用いる区間に対する分割
区間のオーバラップ・アンド・アッド処理を施した後に、前記相関処理を行う
付記15又は16記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記18) 前記プリアンブル信号には、サイクリック・プレフィクス又はサイクリッ
ク・ポストフィクスによるCP部分が付加されており、
前記CP部分は前記サーチ区間より短い長さを有し、
前記サーチ区間が前記CP部分長を考慮して複数の分割区間に分割され、各分割区間について前記相関処理が行われる
付記15又は16記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記19) 前記プリアンブル信号は、単一パターンの繰り返しで構成される、もしく
はサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによる前記サーチ区間より長い長さを有するCP部分が付加されており、 前記受信処理部は、分割区間毎に、
前記フレーム中の第1及び第2の区間に対する相関処理を行って第1及び第2の電力プロファイルを作成し、これらを合成した合成電力プロファイルを作成し、
前記第1の区間は、プリアンブル信号の最も早い受信タイミングから分割区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、第1の区間と前記分割区間長だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間であり、
分割区間毎の合成電力プロファイルを連結した連結電力プロファイルを作成する
付記15又は16記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記20) 前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファイルとが電力加算
された合成電力プロファイルを作成する
付記19記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記21) 前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファイルとが同相加算
された合成電力プロファイルを作成する
付記19記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記22) 前記時間領域に変換する処理で逆離散フーリエ変換が用いられる
付記16記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記23) 前記時間領域に変換する処理で逆高速フーリエ変換が用いられる
付記16記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記24) プリアンブル区間とこのプリアンブル区間に後続するマージン区間とを含
むフォーマットを有するフレームを送信装置から受信する受信部と、前記受信部で受信されたフレームから、前記送信装置において前記プリアンブル区間で送信されたプリアンブル信号であって、単一パターンの繰り返しからなる信号、もしくは前記サーチ区間より長いサイクリック・プレフィクス又はサイクリック・ポストフィクスによるCP部分が付加された信号を検出する受信処理部とを含むプリアンブル受信装置において、
前記受信処理部が、
前記受信フレーム中の第1及び第2の区間に関する相関処理を通じて、第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを作成し、
前記第1及び第2の区間に対する電力プロファイルを合成した電力プロファイルを作成し、
合成電力プロファイルからプリアンブル信号を検出することを含み、
前記第1の区間は、前記フレーム中でのプリアンブル信号の最も早い受信タイミングから前記サーチ区間長だけ遅れた位置を起点とし、そこから単一パターン長だけ遅れた位置を終点とする区間であり、
前記第2の区間は、前記第1の区間の起点よりも遅れた起点を有し、前記第1の区間と前記サーチ区間長だけオーバラップする前記第1の区間長と同じ長さの区間である
プリアンブル受信処理方法。(10)
(付記25) 前記フレームから時間領域の前記第1及び第2の区間を周波数領域に変換
して相関処理を行った後、再び時間領域に変換して前記第1及び第2の区間に関する電力プロファイルを得る
付記24記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記26) 前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファイルとが電力加算
された合成電力プロファイルを作成する
付記24又は25記載のプリアンブル受信処理方法。
(付記27) 前記第1の電力プロファイルと前記第2の電力プロファイルとが同相加算
された合成電力プロファイルを作成する
付記24又は25記載のプリアンブル受信処理方法。
10,10A・・・基地局(プリアンブル受信装置)
11・・・送受信アンテナ
12・・・無線部
13・・・チャネル分離部
14・・・RACH受信処理部
15・・・相関処理部
16・・・プリアンブル及びパスタイミング検出部
17・・・送信タイミング制御部
18・・・送信信号ベースバンド処理部
151・・・電力プロファイル作成部
152・・・Overlap-and-add処理部
153・・・DFT部
154・・・相関算出部
155・・・周波数領域プリアンブルレプリカ作成部
156・・・乗算器
157・・・IDFT部
158・・・サーチ区間連結部
159・・・遅延部
160・・・電力プロファイル合成部
11・・・送受信アンテナ
12・・・無線部
13・・・チャネル分離部
14・・・RACH受信処理部
15・・・相関処理部
16・・・プリアンブル及びパスタイミング検出部
17・・・送信タイミング制御部
18・・・送信信号ベースバンド処理部
151・・・電力プロファイル作成部
152・・・Overlap-and-add処理部
153・・・DFT部
154・・・相関算出部
155・・・周波数領域プリアンブルレプリカ作成部
156・・・乗算器
157・・・IDFT部
158・・・サーチ区間連結部
159・・・遅延部
160・・・電力プロファイル合成部
Claims (3)
- プリアンブル区間と、前記プリアンブル区間と連続するサイクリック・プレフィクス区間又はサイクリック・ポストフィクス区間であるCP区間とで送信装置から送信された信号を、前記プリアンブル区間,前記CP区間,及びこれらの区間に後続するマージン区間で受信する受信部と、
前記プリアンブル区間の始点を移動開始位置としてCP区間長単位で時間軸上を遅延方向に移動するサーチウィンドウに入った前記受信部で受信された信号の部分と、前記プリアンブル区間で送信された信号のレプリカ信号との相関を計算する相関処理を前記サーチウィンドウの移動毎に行い、各相関処理の結果に対する電力プロファイルを作成する相関処理部と、
作成された各電力プロファイルを合成した合成電力プロファイルを作成する作成部と
を含むプリアンブル受信装置。 - 前記相関処理の回数が、少なくともマージン区間長を前記CP区間長で除した値である請求項1に記載のプリアンブル受信装置。
- プリアンブル受信装置が、
プリアンブル区間と、前記プリアンブル区間に連続するサイクリック・プレフィクス区間又はサイクリック・ポストフィクス区間であるCP区間とで送信装置から送信された信号を、前記プリアンブル区間,前記CP区間,及びこれらの区間に後続するマージン区間で受信し、
前記プリアンブル区間の始点を移動開始位置としてCP区間長単位で時間軸上を遅延方向に移動するサーチウィンドウに入った前記受信部で受信された信号の部分と、前記プリアンブル区間で送信された信号のレプリカ信号との相関を計算する相関処理を前記サーチウィンドウの移動毎に行い、各相関処理の結果に応じた電力プロファイルを作成し、
作成された各電力プロファイルを合成した合成電力プロファイルを作成する
ことを含むプリアンブル受信処理方法。
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US10732744B2 (en) | 2013-11-28 | 2020-08-04 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device including touch sensor |
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2011
- 2011-08-29 JP JP2011186623A patent/JP5321659B2/ja not_active Expired - Fee Related
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