JP2015192421A - 基地局装置、無線通信システム、無線通信端末装置及び無線通信システムの制御方法 - Google Patents

基地局装置、無線通信システム、無線通信端末装置及び無線通信システムの制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】推定可能な周波数オフセットの範囲を拡大した基地局装置、無線通信システム、無線通信端末装置及び無線通信システムの制御方法を提供する。
【解決手段】ベースバンド受信部１０３は、無線通信端末装置から送信された、時間方向に並ぶ複数のシンボルを有する送信信号を受信する。スケジューリング部１０２は、ベースバンド受信部１０３により受信された送信信号の所定位置の第１シンボルにマッピングされた品質測定用の第１信号、及び送信信号の第１シンボルとは異なる位置の第２シンボルにマッピングされた復調用の第２信号を基に、周波数オフセットを推定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基地局装置、無線通信システム、無線通信端末装置及び無線通信システムの制御方法に関する。
所謂ライスフェージング（Rician fading）環境と呼ばれる状態は、高速移動する無線通信端末装置と基地局装置との間に遮る物体がなく、見通し内で通信が行われる状態である。ライスフェージング環境では、各装置における受信信号に対するドップラー効果の影響が周波数オフセットとして現れ、通信品質に多大な影響を与えることが知られている。
特に、無線通信端末装置は、基地局装置から受信した下り信号の搬送波周波数を基準として上り信号の搬送波周波数を決定する。そのため、無線通信端末装置の送信信号は、送信の時点で下りのドップラー周波数が周波数オフセットとして加わった信号となっている。さらに、基地局装置における受信信号には、無線通信端末装置から送出された信号に上りのドップラー周波数が加わる。そこで、基地局装置は、ドップラー周波数の２倍もの周波数オフセットを除去する能力を有することが好ましい。
近年、移動体通信の普及に伴い、無線通信システムとしては、利用者が新幹線に乗った場合のように３００ｋｍ／ｈ以上の速度で移動する場合でも支障のない通信が維持されることが好ましい。また、周波数帯域の逼迫により、移動体通信で用いる周波数帯域は、２ＧＨｚ以上の高周波を使用するようになってきている。このようなことから、発生するドップラー周波数は非常に大きくなってきており、基地局装置は、非常に大きいドップラー周波数の２倍にも達する周波数オフセットを除去することになる。そのため、基地局装置は、信号を受信することが困難になってきている。
従来、一般的に周波数オフセットを推定する方法としては、異なるタイミングで受信したリファレンス信号間で相関を算出し、信号受信間隔における位相回転量を推定する方式が知られている。
例えば、時刻kにおける送信信号をsk、伝搬路による歪みをhk、周波数偏差をΔf、白色ガウス雑音をnkとすると、受信信号rkは次式（１）により与えられる。
Figure 2015192421
搬送波を除去すると周波数偏差分が残るため、上記の位相回転ｅτ２πΔｆｋが式中に現れる。このとき、時刻kの受信信号rkと時刻k+τの受信信号rk+τの相関z(k,τ)は次式（２）のように表される。
Figure 2015192421
伝搬路が信号間隔τの間不変であり、送信信号skとsk+τが同一であると仮定し、相関z(k,τ)の平均について考えると、２項目以降は白色ガウス雑音の性質から平均が０となることから、次式（３）が得られる。
Figure 2015192421
ここまでの結果から周波数偏差Δfは、次式（４）のように推定できる。なお、送信信号skとsk+τが既知の場合にも、簡単な数式変形によって同様に周波数偏差Δfを推定できる。
Figure 2015192421
また、ドップラー周波数が高い場合に推定精度を劣化させないために、改善効果がある場合に、上りデータ信号であるPhysical Uplink Shared Channel（ＰＵＳＣＨ）へ追加する参照信号の数を増加させる従来技術がある。さらに、最大ドップラー周波数を推定するのに適した参照信号送信スケジュールを作成する従来技術がある。
特開２０１１−７７６４７号公報 特開２０１１−１９３１２４号公報
しかしながら、従来の推定方法では、逆正接関数の値域が−π＜tan-1x＜πであることから、上記の推定方法によると、周波数偏差Δfの推定可能な範囲が-1/2τ＜Δf＜1/2τに制限される。周波数偏差の推定可能な範囲が、周波数オフセットの推定可能範囲である。このことから、周波数オフセットの推定可能な範囲は、信号間隔τに依存して決まることが分かる。例えば、信号間隔τが１ｍｓの場合、周波数オフセットの推定可能範囲は、±５００Ｈｚとなる。
さらに、式（４）から分かる通り、推定角度が円周１回転以上は一意に決定できない。すなわち、信号間隔τで受信されたリファレンス信号間の位相回転量の推定値がθであった場合、信号間隔τの間にゆっくりとθだけ回転したのか、より高速にθ＋２π回転したのかを判別することはできない。
例えば、Long Term Evolution（ＬＴＥ）のＰＵＳＣＨでは、参照信号が５００μｓであるので、推定可能な周波数オフセットの範囲は±１０００Ｈｚとなる。また、ＬＴＥの上り制御信号であるPhysical Uplink Control Channel（ＰＵＣＣＨ）では、参照信号の間隔が２８５．４１７μｓであるので、推定可能な周波数オフセットの範囲は±１７５１Ｈｚとなる。そのため、ＬＴＥでは、ＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨを用いた場合、２０００を超える範囲の周波数オフセットの推定は困難である。
ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨを組合わせることによって、広範囲の周波数オフセットを推定しようとする場合、Carrier Aggregation（ＣＡ）時のSecondary Cell（ＳＣｅｌｌ）のようにＰＵＣＣＨが送信されないセルでは適用することが出来ない。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、推定可能な周波数オフセットの範囲を拡大した基地局装置、無線通信システム、無線通信端末装置及び無線通信システムの制御方法を提供することを目的とする。
本願の開示する基地局装置、無線通信システム、無線通信端末装置及び無線通信システムの制御方法は、一つの態様において、受信部は、無線通信端末装置から送信された、時間方向に並ぶ複数のシンボルを有する送信信号を受信する。周波数オフセット推定部は、前記受信部により受信された前記送信信号の所定位置の第１シンボルにマッピングされた品質測定用の第１信号、及び前記送信信号の第１シンボルとは異なる位置の第２シンボルにマッピングされた復調用の第２信号を基に、周波数オフセットを推定する。
本願の開示する基地局装置、無線通信システム、無線通信端末装置及び無線通信システムの制御方法の一つの態様によれば、推定可能な周波数オフセットの範囲を拡大することができるという効果を奏する。
図１は、基地局装置のブロック図である。 図２は、スケジューリング部におけるＳＲＳ及びＰＵＳＣＨの割り当てを行う各機能を表したブロック図である。 図３は、ＰＵＳＣＨとサウンディング参照信号の時間関係を表す図である。 図４は、実施例１に係るベースバンド受信部の詳細を表すブロック図である。 図５は、周波数オフセット推定部の詳細を表すブロック図である。 図６は、無線通信端末装置のブロック図である。 図７は、実施例１に係るサウンディング参照信号及びＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当て処理のフローチャートである。 図８は、無線通信端末装置とキャリア周波数によって定まる基地局装置受信信号におけるドップラー周波数を表す図である。 図９は、実施例３に係るベースバンド受信部の詳細を表すブロック図である。 図１０は、実施例３に係る基地局装置における周波数オフセットの推定処理のフローチャートである。 図１１は、ベースバンド部のハードウェア構成の一例の図である。
以下に、本願の開示する基地局装置、無線通信システム、無線通信端末装置及び無線通信システムの制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する基地局装置、無線通信システム、無線通信端末装置及び無線通信システムの制御方法が限定されるものではない。
図１は、基地局装置のブロック図である。図１に示すように、基地局装置１は、ベースバンド部１１、Radio Frequency（ＲＦ）部１２を有している。
また、ＲＦ部１２は、アンテナ１３に接続されている。また、ベースバンド部１１は、回線２に接続されている。
ＲＦ部１２は、高周波帯域の信号である無線信号と、低周波のベースバンド信号との相互変換を行い、無線信号に対する処理を行う。ＲＦ部１２は、ＲＦ送信部２０１及びＲＦ受信部２０２を有する。
ＲＦ送信部２０１は、後述するベースバンド送信部１０１から受け取る信号に対して所定の送信無線処理を施す。例えば、ＲＦ送信部２０１は、ディジタルアナログ変換、アップコンバート及び信号の増幅などの処理を施して無線信号を形成する。そして、ＲＦ送信部２０１は、形成した無線信号をアンテナ１３を介して無線通信端末装置へ送信する。無線端末通信装置は、User Equipment（ＵＥ）とも呼ばれる。
ＲＦ受信部２０２は、アンテナ１３を介して受信した受信信号に対して所定の受信無線処理、例えば、ダウンコンバート、アナログディジタル変換などの処理を施し、受信無線処理後の受信信号を後述するベースバンド受信部１０３へ出力する。
ベースバンド部１１は、ＲＦ部１２から受信したベースバンド信号に対して処理を行う。詳細には、ベースバンド部１１は、ベースバンド送信部１０１、スケジューリング部１０２及びベースバンド受信部１０３を有する。
ベースバンド送信部１０１は、送信信号の入力を回線２から受ける。また、ベースバンド送信部１０１は、ＰＵＳＣＨ及びサウンディング参照信号（Sounding Reference Signal：ＳＲＳ）の無線リソースの割り当てを含む、各無線通信端末装置に対する無線リソースの割り当て結果をスケジューリング部１０２から取得する。
そして、ベースバンド送信部１０１は、スケジューリング部１０２から受けた無線スケジューリングにしたがい、受け取った送信信号に対して符号化処理を行う。具体的には、ベースバンド送信部１０１は、ＰＵＳＣＨの割り当て結果などを用いて、セル全体のPhysical Downlink Shared Channel（ＰＤＳＣＨ）や下りリンクの制御信号と上りリンクの送信指示信号を含むPhysical Downlink Control Channel（ＰＤＣＣＨ）の符号化を行う。
次に、ベースバンド送信部１０１は、スケジューリング部１０２から受けた無線スケジューリングにしたがい、ＰＤＳＣＨ及びＰＤＣＣＨを含む送信信号に対して、ヘッダ圧縮やデータの分割及び統合といったデータリンク層における処理を施す。次に、ベースバンド送信部１０１は、データリンク層における処理を施した送信信号を変調する。さらに、ベースバンド送信部１０１は、スケジューリング部１０２から受けた無線スケジューリングにしたがい、変調後の送信信号に対して逆高速フーリエ変換処理を施す。そして、ベースバンド送信部１０１は、逆高速フーリエ変換処理を施した送信信号をＲＦ送信部２０１へ出力する。
スケジューリング部１０２は、基地局装置１の配下にある無線端末装置に対して、基地局装置１との間でのデータの送受信のための無線リソースの割り当てを行う。この無線リソースの割り当てとして、スケジューリング部１０２は、上りの信号の品質を計測するために用いる信号であるサウンディング参照信号及びＰＵＳＣＨへの無線リソースの割り当てを行う。以下では、本実施例に係るスケジューリング部１０２によるサウンディング参照信号及びＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当ての処理について説明する。
図２は、スケジューリング部におけるＳＲＳ及びＰＵＳＣＨの割り当てを行う各機能を表したブロック図である。図２では、説明の都合上、サウンディング参照信号及びＰＵＳＣＨの割り当てを行う各機能部のみを示しているが、実際には、スケジューリング部１０２は、他の無線リソースの割り当てを行う機能部などを有している。スケジューリング部１０２は、ＳＲＳ割当部１２１、ＰＵＳＣＨ割当部１２２及びスケジュール通知部１２３を有する。
ＳＲＳ割当部１２１は、上りの信号の品質を計測するために用いる信号であるサウンディング参照信号（Sounding Reference Signal：ＳＲＳ）の割り当ての固定周期を記憶している。そして、ＳＲＳ割当部１２１は、固定周期でサウンディング参照信号を割り当てる無線リソースを決定する。この時、ＳＲＳ割当部１２１は、無線通信端末装置間で衝突しないように、サウンディング参照信号を各無線通信端末装置の送信信号の無線リソースに割り当てる。例えば、ＳＲＳ割当部１２１は、サウンディング参照信号を送信させるタイミングをずらすことや、送信に用いる周波数帯をずらすなどしてサウンディング参照信号が無線通信端末装置間で衝突しないように無線リソースに割り当てる。
そして、ＳＲＳ割当部１２１は、各無線通信端末装置に対するサウンディング参照信号のサウンディング参照信号の無線リソースの割り当て結果をＰＵＳＣＨ割当部１２２及びスケジュール通知部１２３に通知する。
ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、各無線通信端末装置に対するサウンディング参照信号の無線リソースの割り当て結果をＳＲＳ割当部１２１から取得する。ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、サウンディング参照信号と同一タイミングのサブフレームで、且つ同一周波数帯域の無線リソースにＰＵＳＣＨを割り当てる。例えば、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、以下のような方法でＰＵＳＣＨの割り当てを行う。
ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、基地局装置１の配下の無線通信端末装置について次式（５）で表されるスケジューリングメトリック（Ｍ）を算出する。このスケジューリングメトリックは、Ｓ（ｕ，ｔ）を除けば、一般的に知られているProportional Fairness（ＰＦ）メトリックと同様である。これは、現在の通信レートが良い無線通信端末装置に対する割り当ての優先度を上げ、且つ、平均してデータを多く送ることができている無線通信端末装置の割り当ての優先度を下げるスケジューリング方法である。
Figure 2015192421
ここで、ｕは、各無線通信端末装置に順番に割り当てられた番号であり、無線通信端末装置を識別するためのインデックスである。また、ｔは、時刻である。ここでは、ｔは、サブフレームのインデックスを表す。また、ｒ（ｕ）は、インデックスがｕの無線通信端末装置の平均データレートである。さらに、Ｓ（ｕ，ｔ）は、インデックスがｕの無線通信端末装置のサウンディング参照信号の送信タイミング（以下では、「ＳＲＳ送信タイミング」という。）に、インデックスがｕの無線通信端末装置に対してＰＵＳＣＨが割り当てられやすくなるように調整する係数である。Ｓ（ｕ，ｔ）は次式（６）で表される。
Figure 2015192421
式（６）のｓの値によって、インデックスがｕの無線通信端末装置における、ＳＲＳ送信タイミングでのＰＵＳＣＨの割り当てられやすさが決まる。例えば、ｓが大きければ、ＰＵＳＣＨは、よりＳＲＳ送信タイミングの無線リソースに割り当てられ易くなり、ｓが小さければ、ＰＵＳＣＨは、よりＳＲＳ送信タイミングの無線リソースに割り当てられ難くなる。ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ｓとして１より大きい値を用いる。そこで、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、例えば、所定期間ドップラー周波数の推定を行っていない無線通信端末装置など、割り当てる必要性が高い無線通信端末装置にはｓをより大きくする。
あるサブフレームについての無線リソースの割り当てを行う場合、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、各無線端末装置について式（５）で表されるスケジューリングメトリック（Ｍ）を算出する。そして、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、算出したスケジューリングメトリック（Ｍ）の値の大きいものから順番にＰＵＳＣＨ送信可能数分の無線通信端末装置を、割り当ての対象のサブフレームでＰＵＳＣＨを送信する無線通信端末装置として選択する。
そして、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、選択した無線通信端末装置に対して、無線リソースの割り当て処理を実施する。この時、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、選択した無線通信端末装置の中の割り当ての対象のサブフレームがＳＲＳ送信タイミングである無線通信端末装置に対して優先的に、割り当て対象のサブフレームにおける無線リソースをＰＵＳＣＨに割り当てる。そして、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、割り当て対象のサブフレームがＳＲＳ送信タイミングである無線通信端末装置の場合、サウンディング参照信号の送信帯域と周波数帯域が重なるようにＰＵＳＣＨに無線リソースを割り当てる。
これにより、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、割り当て対象のサブフレームがＳＲＳ送信タイミングの無線通信端末装置に対して、優先的に、ＳＲＳ送信タイミングと同じサブフレームで且つ同一の周波数帯域の無線リソースをＰＵＳＣＨに割り当てることができる。
そして、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ＰＵＳＣＨとサウンディング参照信号とを同じサブフレームの同一帯域に割り当てた無線通信端末装置の識別情報を記憶する。例えば、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、基地局装置１の配下の無線通信端末装置のリストを有しており、無線リソースの割り当てが完了した無線通信端末装置に割り当ての完了を示す割当完了フラグを立てる。
その後、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ＰＵＳＣＨとサウンディング参照信号とを同じサブフレームの同一帯域に割り当てた無線通信端末装置以外の無線通信端末装置について、ＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てを行う。
その後、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、各無線通信端末装置に対するＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当て結果をスケジュール通知部１２３に通知する。
スケジュール通知部１２３は、各無線通信端末装置に対するサウンディング参照信号のサウンディング参照信号の無線リソースの割り当て結果をＳＲＳ割当部１２１から取得する。また、スケジュール通知部１２３は、各無線通信端末装置に対するＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当て結果をＰＵＳＣＨ割当部１２２から取得する。
そして、スケジュール通知部１２３は、ＰＵＳＣＨに対する無線リソースの割り当て結果をベースバンド送信部１０１及びベースバンド受信部１０３へ出力する。
例えば、スケジューリング部１０２によってＰＵＳＣＨとサウンディング参照信号とを同じサブフレームの同一帯域に割り当てられた無線通信端末装置は、図３に示すような信号を送信する。図３は、右に進むにしたがい時間が経過している。図３は、ＰＵＳＣＨとサウンディング参照信号の時間関係を表す図である。
ＰＵＳＣＨとサウンディング参照信号とが同じサブフレームの同一帯域に割り当てられた場合、無線通信端末装置からの送信信号は、ＰＵＳＣＨ４０４の後にサウンディング参照信号４０３を付加した信号となる。ここでは、スロット０及びスロット１を使用する１つのサブフレームにＰＵＳＣＨ４０４とサウンディング参照信号４０３とが含まれている。
ＰＵＳＣＨ４０４に含まれる各ボックス及びサウンディング参照信号４０３のボックスはそれぞれ１つのシンボルを表している。ＰＵＳＣＨ４０４は、予め決められた位置に、ＰＵＣＣＨの復調用参照信号（Demodulation Reference Signals：ＤＥＭ ＲＳ）４０１及び４０２が格納されている。以下で説明する本実施例に係るベースバンド受信部１０３は、ＰＵＣＣＨの復調用参照信号４０２とサウンディング参照信号４０３とを用いて周波数オフセットの推定を行う。
ベースバンド受信部１０３は、各無線通信端末装置からの信号に対する無線リソースの割り当て結果をスケジューリング部１０２から取得する。そして、ベースバンド受信部１０３は、無線リソースの割り当てにしたがって無線通信端末装置からの信号を受信する。特に、ベースバンド受信部１０３は、ＰＵＳＣＨ及びサウンディング参照信号の無線リソースの割り当て結果にしたがって、サウンディング参照信号及びＰＵＳＣＨを受信する。
そして、ベースバンド受信部１０３は、受信した信号にベースバンド処理を施し、回線２へ出力する。
ここで、図４を用いて、ベースバンド受信部１０３について詳細に説明する。図４は、実施例１に係るベースバンド受信部の詳細を表すブロック図である。
ベースバンド受信部１０３は、Fast Fourier Transform（ＦＦＴ）部１３０、分離処理部１３１、ＰＵＣＣＨチャネル推定処理部１３２、ＰＵＳＣＨチャネル推定処理部１３３、ＳＲＳ受信処理部１３４及び周波数オフセット推定部１３５を有している。さらに、ベースバンド受信部１０３は、ＰＵＣＣＨ復調処理部１３６、ＰＵＳＣＨ復調処理部１３７、ＰＵＣＣＨ信号処理部１３８及びＰＵＳＣＨ信号処理部１３９を有している。
ＦＦＴ部１３０は、無線通信端末装置から送られてきた信号の入力をＲＦ受信部２０２から受ける。ＦＦＴ部１３０は、受け取った信号に対して高速フーリエ変換処理を施す。さらに、ＦＦＴ部１３０は、高速フーリエ変換処理を施した受信信号を復調する。そして、ＦＦＴ部１３０は、復調後の受信信号を分離処理部１３１へ出力する。
分離処理部１３１は、無線通信端末装置から送られてきた信号の入力をＲＦ受信部２０２から受ける。そして、分離処理部１３１は、チャネル種別の判定を行い、各送信元の無線通信端末装置に対応する帯域を信号から切り出す。すなわち、分離処理部１３１は、受信した信号を、信号の送信元の無線通信端末装置に対応させて分ける。
さらに、分離処理部１３１は、無線通信端末装置毎に分かれた信号をサブキャリア及びシンボル毎に分離する。これにより、無線通信端末装置から送信された信号は、ＰＵＣＣＨの復調用参照信号、ＰＵＣＣＨデータ、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号、ＰＵＳＣＨデータ及びサウンディング参照信号に分けられる。
分離処理部１３１は、ＰＵＣＣＨの復調用参照信号をＰＵＣＣＨチャネル推定処理部１３２へ出力する。また、分離処理部１３１は、ＰＵＣＣＨデータをＰＵＣＣＨ復調処理部１３６へ出力する。また、分離処理部１３１は、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号をＰＵＳＣＨチャネル推定処理部１３３へ出力する。また、分離処理部１３１は、ＰＵＳＣＨデータをＰＵＳＣＨ復調処理部１３７へ出力する。また、分離処理部１３１は、サウンディング参照信号をＳＲＳ受信処理部１３４へ出力する。
ＰＵＣＣＨチャネル推定処理部１３２は、ＰＵＣＣＨの復調用参照信号の入力を分離処理部１３１から受ける。次に、ＰＵＣＣＨチャネル推定処理部１３２は、ＰＵＣＣＨの同期のためのチャネル推定を行い、ＰＵＣＣＨチャネル推定値を求める。そして、ＰＵＣＣＨチャネル推定処理部１３２は、求めたＰＵＣＣＨチャネル推定値をＰＵＣＣＨ復調処理部１３６へ出力する。
ＰＵＳＣＨチャネル推定処理部１３３は、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号の入力を分離処理部１３１から受ける。次に、ＰＵＳＣＨチャネル推定処理部１３３は、ＰＵＳＣＨの同期のためのチャネル推定を行い、ＰＵＳＣＨチャネル推定値を求める。そして、ＰＵＳＣＨチャネル推定処理部１３３は、求めたＰＵＳＣＨチャネル推定値をＰＵＳＣＨ復調処理部１３７へ出力する。
また、ＰＵＳＣＨチャネル推定処理部１３３は、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号を周波数オフセット推定部１３５へ出力する。
ＳＲＳ受信処理部１３４は、サウンディング参照信号の入力を分離処理部１３１から受ける。次に、ＳＲＳ受信処理部１３４は、無線通信端末装置毎にサウンディング参照信号を周波数オフセット推定部１３５へ出力する。
また、ＳＲＳ受信処理部１３４は、サウンディング参照信号を用いて無線通信端末装置毎の信号品質を測定する。そして、ＳＲＳ受信処理部１３４は、信号品質の測定結果をスケジューリング部１０２及び回線２などへ出力する。
周波数オフセット推定部１３５は、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号の入力をＰＵＳＣＨチャネル推定処理部１３３から受ける。また、周波数オフセット推定部１３５は、サウンディング参照信号の入力をＳＲＳ受信処理部１３４から受ける。そして、周波数オフセット推定部１３５は、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号とサウンディング参照信号との位相差を算出する。次に、周波数オフセット推定部１３５は、算出した位相差から周波数オフセットを推定する。その後、周波数オフセット推定部１３５は、推定した周波数オフセットをＰＵＣＣＨ復調処理部１３６及びＰＵＳＣＨ復調処理部１３７へ出力する。
ここで、図５を参照して、周波数オフセット推定部１３５による周波数オフセットの推定処理を詳細に説明する。図５は、周波数オフセット推定部の詳細を表すブロック図である。
周波数オフセット推定部１３５は、パターン除去部３５１及び３５２、相関演算器３５３、相関値平均処理部３５４、時間平均処理部３５５、位相偏差平均格納部３５６、位相算出部３５７、並びに、周波数オフセット変換部３５８を有する。
パターン除去部３５１は、サウンディング参照信号の入力をＳＲＳ受信処理部１３４から受ける。パターン除去部３５１は、サウンディング参照信号のパターンを除去し、サウンディング参照信号から得られるサウンディング参照信号及びＰＵＳＣＨの復調用参照信号を含む信号のチャネルのインパルス応答を取り出す。そして、パターン除去部３５１は、サウンディング参照信号を用いて取得したチャネルのインパルス応答を相関演算器３５３へ出力する。
パターン除去部３５２は、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号の入力をＰＵＳＣＨチャネル推定処理部１３３から受ける。パターン除去部３５２は、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号のパターンを除去し、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号から得られるサウンディング参照信号及びＰＵＳＣＨの復調用参照信号を含む信号のチャネルのインパルス応答を取り出す。そして、パターン除去部３５２は、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号を用いて取得したチャネルのインパルス応答を相関演算器３５３へ出力する。
相関演算器３５３は、サウンディング参照信号を用いて取得したチャネルのインパルス応答をパターン除去部３５１から取得する。また、相関演算器３５３は、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号を用いて取得したチャネルのインパルス応答をパターン除去部３５２から取得する。
相関演算器３５３は、サウンディング参照信号を用いて取得したチャネルのインパルス応答とＰＵＳＣＨの復調用参照信号を用いて取得したチャネルのインパルス応答との相関演算を行う。ここで、２つのチャネルのインパルス応答が同じ周波数であれば、ほぼ同じ値を有するといえる。すなわち、２つのチャネルのインパルス応答の差が、周波数の差として表れる。そして、相関演算器３５３は、相関演算結果であるそれぞれの複素ベクトルの相関情報を相関値平均処理部３５４へ出力する。
相関値平均処理部３５４は、相関演算結果の入力を相関演算器３５３から取得する。次に、相関値平均処理部３５４は、周波数方向の相関演算結果の平均値である周波数方向相関平均値を求める。そして、相関値平均処理部３５４は、求めた周波数方向相関平均値を時間平均処理部３５５へ出力する。
時間平均処理部３５５は、周波数方向相関平均値の入力を相関値平均処理部３５４から受ける。そして、時間平均処理部３５５は、予め決められた数の周波数方向相関平均値が溜まるまで、位相偏差平均格納部３５６に周波数方向相関平均値を格納していく。
その後、予め決められた数の周波数方向相関平均値が位相偏差平均格納部３５６に溜まると、時間平均処理部３５５は、位相偏差平均格納部３５６に格納されている周波数方向相関平均値の時間方向の平均である時間方向相関平均値を算出する。そして、時間平均処理部３５５は、算出した時間方向相関平均値を位相算出部３５７へ出力する。
ここで、本実施例では、精度を向上させるため周波数方向相関平均値の時間方向の平均を求めたが、精度が低くなることを許容できるのであれば、時間平均処理部３５５は省くこともできる。
位相算出部３５７は、時間方向相関平均値の入力を時間平均処理部３５５から受ける。そして、位相算出部３５７は、時間方向相関平均値を角度に変換し、位相偏差推定値を算出する。ここで、位相偏差推定値は、サウンディング参照信号を用いて取得したチャネルのインパルス応答のベクトルとＰＵＳＣＨの復調用参照信号を用いて取得したチャネルのインパルス応答のベクトルとのなす角度を表す。その後、位相算出部３５７は、算出した位相偏差推定値を周波数オフセット変換部３５８へ出力する。
周波数オフセット変換部３５８は、位相偏差推定値を位相算出部３５７から取得する。そして、周波数オフセット変換部３５８は、角度として表される位相偏差推定値を周波数に変換した上で、１シンボル分の周波数オフセットを求める。その後、周波数オフセット変換部３５８は、求めた周波数オフセットをＰＵＣＣＨ復調処理部１３６及びＰＵＳＣＨ復調処理部１３７へ出力する。
図４に戻って説明を続ける。ＰＵＣＣＨ復調処理部１３６は、ＰＵＣＣＨデータの入力を分離処理部１３１から受ける。また、ＰＵＣＣＨ復調処理部１３６は、ＰＵＣＣＨチャネル推定値の入力をＰＵＣＣＨチャネル推定処理部１３２から受ける。さらに、ＰＵＣＣＨ復調処理部１３６は、周波数オフセットの入力を周波数オフセット推定部１３５から受ける。
ＰＵＣＣＨ復調処理部１３６は、受信した周波数オフセットをＰＵＣＣＨデータに加える。そして、ＰＵＣＣＨ復調処理部１３６は、ＰＵＣＣＨチャネル推定値を用いてＰＵＣＣＨデータの復調処理を行う。そして、ＰＵＣＣＨ復調処理部１３６は、復調したＰＵＣＣＨデータをＰＵＣＣＨ信号処理部１３８へ出力する。
ＰＵＣＣＨ信号処理部１３８は、ＰＵＣＣＨデータの入力をＰＵＣＣＨ復調処理部１３６から受ける。そして、ＰＵＣＣＨ信号処理部１３８は、ＰＵＣＣＨデータの再構築、分割及び統合、セキュリティチェック、並びに、ヘッダ圧縮などの各処理を行う。そして、ＰＵＣＣＨ信号処理部１３８は、各処理を施したＰＵＣＣＨデータを回線２へ出力する。
ＰＵＳＣＨ復調処理部１３７は、ＰＵＳＣＨデータの入力を分離処理部１３１から受ける。また、ＰＵＳＣＨ復調処理部１３７は、ＰＵＳＣＨチャネル推定値の入力をＰＵＳＣＨチャネル推定処理部１３３から受ける。さらに、ＰＵＳＣＨ復調処理部１３７は、周波数オフセットの入力を周波数オフセット推定部１３５から受ける。
ＰＵＳＣＨ復調処理部１３７は、受信した周波数オフセットをＰＵＳＣＨデータに加える。そして、ＰＵＳＣＨ復調処理部１３７は、ＰＵＳＣＨチャネル推定値を用いてＰＵＳＣＨデータの復調処理を行う。そして、ＰＵＳＣＨ復調処理部１３７は、復調したＰＵＳＣＨデータをＰＵＳＣＨ信号処理部１３９へ出力する。
ＰＵＳＣＨ信号処理部１３９は、ＰＵＳＣＨデータの入力をＰＵＳＣＨ復調処理部１３７から受ける。そして、ＰＵＳＣＨ信号処理部１３９は、ＰＵＳＣＨデータの再構築、分割及び統合、セキュリティチェック、並びに、ヘッダ圧縮などの各処理を行う。そして、ＰＵＳＣＨ信号処理部１３９は、各処理を施したＰＵＳＣＨデータを回線２へ出力する。
次に、図６を参照して、無線通信端末装置について説明する。図６は、無線通信端末装置のブロック図である。無線通信端末装置３は、送信部３１、受信部３２及び制御部３３を有している。以下では、基地局装置１が、無線通信端末装置３に対して、サウンディング参照信号と同一タイミングのサブフレームで、且つ同一周波数帯域の無線リソースにＰＵＳＣＨを割り当てた場合で説明する。
受信部３２は、基地局装置１からの送信信号を受信する。基地局装置１からの送信信号には、サウンディング参照信号やＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当ての指示を含むＰＤＣＣＨなどがある。受信部３２は、受信したＰＤＣＣＨを制御部３３へ出力する。
制御部３３は、ＰＤＣＣＨからサウンディング参照信号及びＰＵＳＣＨに割り当てられた無線リソースを取得する。そして、制御部３３は、指示された各無線リソースを用いたＰＵＳＣＨ及びサウンディング参照信号の送信を送信部３１に指示する。
送信部３１は、ＰＵＳＣＨ及びサウンディング参照信号を含む信号を生成し、指示された各無線リソースを用いて生成した信号を基地局装置１へアンテナを介して送信する。この時、送信部３１が送信する信号は、図３のような信号となる。
次に、図７を参照して、スケジューリング部によるＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当て処理について説明する。図７は、実施例１に係るサウンディング参照信号及びＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当て処理のフローチャートである。
ＳＲＳ割当部１２１、ＰＵＳＣＨ割当部１２２及びスケジュール通知部１２３は、基地局装置１の配下の無線通信端末装置のそれぞれに順番に番号を振る。そして、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てを実施する対象とする端末の番号である対象端末番号（ｕ）を初期化する。すなわち、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ｕ＝０とする（ステップＳ１）。
次に、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、現在割り当ての対象としているサブフレームのタイミングがＳＲＳ送信タイミングか否かを判定する（ステップＳ２）。現在割り当ての対象としているサブフレームのタイミングがＳＲＳ送信タイミングでない場合（ステップＳ２：否定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ステップＳ６へ進む。
これに対して、現在割り当ての対象としているサブフレームのタイミングがＳＲＳ送信タイミングの場合（ステップＳ２：肯定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、サウンディング参照信号と周波数の同一帯域が確保可能か否かを判定する（ステップＳ３）。同一帯域が確保できない場合（ステップＳ３：否定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ステップＳ６へ進む。
これに対して、同一帯域が確保可能な場合（ステップＳ３：肯定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、対象端末番号（ｕ）の無線通信端末装置に対する無線リソースの割当として、サウンディング参照信号と同一帯域をＰＵＳＣＨに割り当てる（ステップＳ４）。
次に、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、端末番号がｕの無線通信端末装置に対して割り当て済みフラグを設定する（ステップＳ５）。すなわち、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ｆ（ｕ）＝Ｔｒｕｅとする。ここで、ｆ（ｕ）は、端末番号がｕの無線通信端末装置に対するフラグであり、ｆ（ｕ）＝Ｔｒｕｅの場合、割り当て済みフラグが設定され、ｆ（ｕ）＝の場合、割り当て済みフラグの設定が行われていない状態を表す。
ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、全ての無線通信端末装置についてＳＲＳ送信タイミングでのＰＵＳＣＨの無線リソースの判定が完了したか否かを判定する。すなわち、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ｕ＝Ｕ−１（Ｕは、基地局装置１の配下の全ての無線通信端末装置の数）か否かを判定する（ステップＳ６）。
判定を行っていない無線通信端末装置がある場合（ステップＳ６：否定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、端末対象番号（ｕ）を１つインクリメントし、すなわちｕ＝ｕ＋１として（ステップＳ７）、ステップＳ２へ戻る。
これに対して、全ての無線通信端末装置について判定が完了している場合（ステップＳ６：肯定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、再度対象端末番号（ｕ）を初期化する。すなわち、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ｕ＝０とする（ステップＳ８）。
次に、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、割り当て済みフラグ（ｆ（ｕ））を確認し、端末番号がｕの無線通信端末装置にＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てが終わっているか否かを半定する（ステップＳ９）。割り当て済みの場合（ステップＳ９：肯定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ステップＳ１１へ進む。
これに対して、割り当てを未だ行っていない場合（ステップＳ９：否定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、端末番号がｕの無線通信端末装置にＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てを実施する（ステップＳ１０）。
次に、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、全ての無線通信端末装置についてＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てが完了したか否かを判定する。すなわち、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ｕ＝Ｕ−１か否かを判定する（ステップＳ１１）。
ＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てを行っていない無線通信端末装置がある場合（ステップＳ１１：否定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、端末対象番号（ｕ）を１つインクリメントし、すなわちｕ＝ｕ＋１として（ステップＳ１２）、ステップＳ９へ戻る。
これに対して、全ての無線通信端末装置についてＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てが完了している場合（ステップＳ１１：肯定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当て処理を終了する。
以上に説明したように、本実施例に係る基地局装置は、サウンディング信号とＰＵＳＣＨとを同じサブフレームの、同一周波数によって無線通信端末装置から受信し、隣り合うサウンディング信号とＰＵＳＣＨの復調用信号を用いて周波数オフセットを推定する。
サウンディング信号とＰＵＳＣＨの復調用参照信号との間隔は、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号同士の間隔よりも狭い。例えば、ＬＴＥにおいて、ＰＵＳＣＨでは、復調用参照信号の間隔が５００μｓである。これに対して、サウンディング信号とＰＵＳＣＨの復調用参照信号との間隔は３orthogonal Frequency Division Multiplexing（ＯＦＤＭ）シンボル、すなわち２１４．０６２５μｓである。
ここで、上述したように、式（４）から、推定に用いる２つの信号の間隔が狭い方が、周波数オフセットの推定可能な範囲は広くなる。すなわち、本実施例に係る基地局装置では、ＰＵＳＣＨの復調用参照信号のみを用いた場合よりも、周波数オフセットの推定範囲が広くなる。
具体的には、本実施例に係る基地局装置では、約±２３３３Ｈｚまでの周波数オフセットの推定が可能となる。
例えば、図８は、無線通信端末装置とキャリア周波数によって定まる基地局装置受信信号におけるドップラー周波数を表す図である。例えば、キャリア周波数が２．５ＧＨｚであり、移動速度が４００ｋｍ／ｈの場合、ドップラー周波数は１８５２Ｈｚとなる。この場合でも、ドップラー周波数は、本実施例に係る基地局装置の周波数オフセット推定の範囲である約±２３３３Ｈｚに含まれている。すなわち、本実施例に係る基地局装置によれば、２．５Ｇｈｚ以下のキャリア周波数を用いた通信を、時速４００ｋｍ以下の移動体（例えば、新幹線など）で行っても、周波数オフセットの推定を適切に行うことができる。
さらに、本実施例に係る基地局装置は、周波数オフセットの推定をＰＵＳＣＨ及びサウンディング参照信号を用いて行っているので、例えば、Carrier Aggregation（ＣＡ）時のＳＣｅｌｌのようにＰＵＣＣＨが存在しないセルにおいても広範囲での周波数オフセットの推定が可能である。
次に実施例２について説明する。実施例１では、ＳＲＳ送信タイミングとなっている全ての無線通信端末装置について同じタイミングでＰＵＳＣＨを送らせるようにスケジューリングしていた。しかし、適切な周波数オフセットとなっている無線通信端末装置について再度周波数オフセットの推定を行うことは無駄な処理である。そこで、本実施例では、周波数オフセットを行う対象とする無線通信端末を絞り込んでスケジューリングを行う。本実施例に係る基地局装置及び無線通信端末装置も、図１，２，４，５及び６で表される各機能部を有する。以下の説明では、実施例１と同様の機能を有する各部については説明を省略する。
スケジューリング部１０２のＰＵＳＣＨ割当部１２２は、タイマを有している。また、スケジューリング部１０２は、周波数オフセットの推定の対象とするか否かを判定するための基準期間を記憶している。さらに、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、各無線通信端末装置について前回の周波数オフセットの推定を行ったタイミングを記憶しておく。
そして、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、あるサブフレームについての無線リソースの割り当てを行う場合、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、各無線端末装置について式（５）で表されるスケジューリングメトリック（Ｍ）を算出する。そして、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、自己のタイマを用いて、算出したスケジューリングメトリック（Ｍ）の値の大きい無線通信端末装置から順番に、前回の周波数オフセットの推定から基準期間経過が経過しているか否かを判定する。基準期間が経過していれば、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、現在選択している無線通信端末装置を周波数オフセットの対象とする。
ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、上記した周波数オフセットの推定対象の判定を繰り返し、
ＰＵＳＣＨ送信可能数分の無線通信端末装置を、割り当ての対象のサブフレームでＰＵＳＣＨを送信する無線通信端末装置として選択する。
以上に説明したように、本実施例に係る基地局装置は、ＳＲＳ送信タイミングが到来した無線他通信端末装置のうち、前回の周波数オフセットの推定から所定期間経過した無線通信端末装置を推定対象としている。これにより、周波数オフセットの推定対象を適切に絞り込むことができ、周波数オフセットの推定処理の負荷を軽減することができる。
次に、実施例３について説明する。本実施例に係る基地局装置は、Primary Cell（ＰＣｅｌｌ）の情報を用いて移動速度が速い無線通信端末装置を特定して、特定した無線通信端末装置のSecondary Cell（ＳＣｅｌｌ）の周波数オフセットを推定することが実施例１と異なる。本実施例に係る基地局装置及び無線通信端末装置も、図１，２及び６で表される各機能部を有する。ただし、本実施例に係る基地局装置は、ＰＣｅｌｌの通信用のアンテナとＳＣｅｌｌの通信用のアンテナの２つのアンテナを有している。以下の説明では、実施例１と同様の機能を有する各部については説明を省略する。図９は、実施例３に係るベースバンド受信部の詳細を表すブロック図である。
本実施例では、基地局装置１及び無線通信端末装置３は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）を使用して通信を行う。
ＣＡを用いた通信の場合、ＰＣｅｌｌでは、ＰＵＣＣＨを用いて通信が行われるが、ＳＣｅｌｌの通信においては、ＰＵＣＣＨが用いられない。そのため、ＰＣｅｌｌについては、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを利用して広範囲な周波数オフセット推定を行えるが、ＳＣｅｌｌでは、ＰＵＣＣＨを用いた周波数オフセット推定は困難である。また、ＰＣｅｌｌとＳＣｅｌｌのアンテナが異なるため、ＰＣｅｌｌを用いて推定した周波数オフセットをそのままＳＣｅｌｌの周波数オフセットとして使用することは極性が異なるなどの理由から困難である。そこで、本実施例に係る基地局装置は、ＰＣｅｌｌの情報を用いてＳＣｅｌｌの周波数オフセット推定の対象とする無線通信端末装置を絞り込んだ後に、ＳＣｅｌｌの周波数オフセットの推定を行う。
スケジューリング部１０２は、各無線通信端末装置対するＰＣｅｌｌにおけるＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨの無線リソースを割り当てる。そして、スケジューリング部１０２は、割り当て結果をベースバンド送信部１０１へ出力する。
その後、スケジューリング部１０２は、各無線通信端末装置のＰＣｅｌｌの周波数オフセットの入力を周波数オフセット推定部１３５から受ける。
スケジューリング部１０２は、無線通信端末装置を選択するための周波数オフセットの閾値を記憶している。スケジューリング部１０２は、ＰＣｅｌｌの周波数オフセットの値が閾値以上の無線通信端末装置を選択する。そして、スケジューリング部１０２は、選択した無線通信端末装置のＳＣｅｌｌにおいて、ＳＲＳ送信タイミングで同じサブフレームの同一周波数帯をＰＵＳＣＨに優先的に割り当てる。
また、スケジューリング部１０２は、ＰＣｅｌｌの周波数オフセットの値が閾値未満の無線通信端末装置については、ＳＣｅｌｌについて通常の無線リソースの割り当てを行う。ただし、ＰＣｅｌｌの周波数オフセットの値が閾値以上の無線通信端末装置にＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てがなされている場合には、スケジューリング部１０２は、その無線リソースの使用を避けて無線リソースの割り当てを行う。
そして、スケジューリング部１０２は、各無線通信端末装置のＳＣｅｌｌにおける無線リソースの割り当て結果をベースバンド送信部１０１へ出力する。
ベースバンド送信部１０１は、各無線通信端末装置対するＰＣｅｌｌにおけるＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当て結果をスケジューリング部１０２から取得する。そして、ベースバンド送信部１０１は、指定されたＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てを通知するＰＤＣＣＨを作成して、ＲＦ送信部２０１へ出力する。
周波数オフセット推定部１３５は、ＰＣｅｌｌにおけるＰＵＣＣＨの復調用参照信号の入力をＰＵＣＣＨチャネル推定処理部１３２から受ける。また、ＰＣｅｌｌにおけるＰＵＳＣＨの復調用参照信号の入力をＰＵＳＣＨチャネル推定処理部１３３から受ける。
そして、周波数オフセット推定部１３５は、ＰＵＣＣＨの復調用参照信号とＰＵＳＣＨの復調用参照信号とからＰＣｅｌｌの周波数オフセットを推定する。具体的には、周波数オフセット推定部１３５は、実施例１において図５を用いて説明した各処理を、サウンディング信号に代えてＰＵＣＣＨの復調用信号を用いて実行する。
そして、周波数オフセット推定部１３５は、各無線通信端末装置のＰＣｅｌｌの周波数オフセットの値をスケジューリング部１０２及び回線２へ出力する。
その後、ベースバンド受信部１０３は、サウンディング参照信号と同じサブフレームの同一周波数帯域の無線リソースがＰＵＳＣＨに割り当てられた無線通信端末装置から、サウンディング参照信号とＰＵＳＣＨを含むＳＣｅｌｌの信号を受信する。そして、ベースバンド受信部１０３は、サウンディング参照信号及びＰＵＳＣＨからＳＣｅｌｌの周波数オフセットを推定する。そして、ベースバンド受信部１０３は、推定した周波数オフセットを用いてＰＵＳＣＨの復調を行う。
次に、図１０を参照して本実施例に係る基地局装置における周波数オフセットの推定処理について説明する。図１０は、実施例３に係る基地局装置における周波数オフセットの推定処理のフローチャートである。
スケジューリング部１０２は、各無線通信端末装置に対して、ＰＣｅｌｌのＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨの無線リソースの割り当てを行う（ステップＳ１０１）。ベースバンド送信部１０１及びＲＦ送信部２０１は、ＰＣｅｌｌにおけるＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨの無線リソースの割り当てを各無線通信端末装置へ送信する。
次に、ベースバンド受信部１０３は、各無線通信端末装置からＰＣｅｌｌのＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨを受信する（ステップＳ１０２）。
そして、ベースバンド受信部１０３は、受信したＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨから各無線通信端末装置のＰＣｅｌｌの周波数オフセットを算出する（ステップＳ１０３）。ベースバンド受信部１０３は、算出した各無線通信端末装置のＰＣｅｌｌの周波数オフセットをスケジューリング部１０２へ出力する。
スケジューリング部１０２は、ＰＣｅｌｌの周波数オフセットが閾値以上である無線通信端末を選択する（ステップＳ１０４）。
そして、スケジューリング部１０２は、選択した無線通信端末からＰＵＳＣＨの割り当てを行うか否かの判定が終わっていない端末を１つ選択し、現在割り当ての対象としているサブフレームがＳＲＳ送信タイミングか否かを判定する（ステップＳ１０５）。現在割り当ての対象としているサブフレームがＳＲＳ送信タイミングでない場合（ステップＳ１０５：否定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ステップＳ１０９へ進む。
これに対して、現在割り当ての対象としているサブフレームのタイミングがＳＲＳ送信タイミングの場合（ステップＳ１０５：肯定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、サウンディング参照信号と周波数の同一帯域が確保可能か否かを判定する（ステップＳ１０６）。同一帯域が確保できない場合（ステップＳ１０６：否定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ステップＳ１０９へ進む。
これに対して、同一帯域が確保可能な場合（ステップＳ１０６：肯定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、現在判定の対象としている無線通信端末装置に対する無線リソースの割当として、サウンディング参照信号と同一帯域をＰＵＳＣＨに割り当てる（ステップＳ１０７）。
次に、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、現在判定の対象としている無線通信端末装置に対して割り当て済みフラグを設定する（ステップＳ１０８）。
ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、選択した全ての無線通信端末装置についてＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当ての判定が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。
判定を行っていない無線通信端末装置がある場合（ステップＳ１０９：否定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、ステップＳ１０５へ戻る。
これに対して、選択した全ての無線通信端末装置について判定が完了した場合（ステップＳ１０９：肯定）、ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、次の処理を行う。ＰＵＳＣＨ割当部１２２は、割り当て済みフラグを確認しつつ、未だＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てを行っていない残りの無線通信端末装置へのＰＵＳＣＨの無線リソースの割り当てを行う（ステップＳ１１０）。ベースバンド送信部１０１及びＲＦ送信部２０１は、ＰＣｅｌｌにおけるＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨの無線リソースの割り当てを各無線通信端末装置へ送信する。
次に、ベースバンド受信部１０３は、各無線通信端末装置からＳＣｅｌｌのＰＵＳＣＨ及びサウンディング参照信号を受信する（ステップＳ１１１）。
そして、ベースバンド受信部１０３は、受信したＰＵＳＣＨ及びサウンディング参照信号から各無線通信端末装置のＳＣｅｌｌの周波数オフセットを算出する（ステップＳ１１２）。
ここで、本実施例では、単に周波数オフセットが大きい、すなわち移動速度が速い無線通信端末装置に対してＳＣｅｌｌの周波数オフセットの推定を行ったが、推定対象とする無線通信端末をさらに絞ってもよい。
例えば、実施例２のように、スケジューリング部１０２は、各無線通信端末装置について前回の周波数オフセットの推定を行ったタイミングを記憶しておく。そして、スケジューリング部１０２は、周波数オフセットが閾値以上の無線他通信端末装置のうち、前回の周波数オフセットの推定から所定期間経過した無線通信端末装置を推定対象としてもよい。これにより、さらに、通信対象を適切に絞り込むことができ、周波数オフセットの推定処理の負荷を軽減することができる。
（ハードウェア構成）
次に、図１１を参照して以上の各実施例に係るベースバンド部１１のハードウェア構成について説明する。図１１は、ベースバンド部のハードウェア構成の一例の図である。
ベースバンド部１１は、Central Using Processor（ＣＰＵ）５０１、Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）５０２及び共有メモリ５０３を有している。そして、ＣＰＵ５０１、ＦＰＧＡ５０２及び共有メモリ５０３はそれぞれバスで接続されている。
共有メモリ５０３は、記憶装置である。共有メモリ５０３には、実施例１で説明した図２及び４の各部の機能を実現するプログラムなど各種プログラムが格納されている。
ＣＰＵ５０１は、共有メモリ５０３から各種プログラムを読み出し実行することで、スケジューリング部１０２の各機能を実現する。例えば、ＳＲＳ割当部１２１、ＰＵＳＣＨ割当部１２２及びスケジュール通知部１２３などの機能を実現する。
ＦＰＧＡ５０２は、共有メモリ５０３と協働して、ベースバンド送信部１０１及びベースバンド受信部１０３などの機能を実現する。例えば、ＦＰＧＡ５０２は、周波数オフセット推定部１３５の機能などを実現する。
また、図６に例示した送信部３１、受信部３２及び制御部３３の機能もＦＰＧＡ、ＣＰＵ及びメモリによって実現される。また、送信部３１、受信部３２及び制御部３３の機能については組合せ回路などによって実現されるものもある。
１ 基地局装置
２ 回線
３ 無線通信端末装置
１１ ベースバンド部
１２ ＲＦ部
１３ アンテナ
１０１ ベースバンド送信部
１０２ スケジューリング部
１０３ ベースバンド受信部
１２１ ＳＲＳ割当部
１２２ ＰＵＳＣＨ割当部
１２３ スケジュール通知部
１３０ ＦＦＴ部
１３１ 分離処理部
１３２ ＰＵＣＣＨチャネル推定処理部
１３３ ＰＵＳＣＨチャネル推定処理部
１３４ ＳＲＳ受信処理部
１３５ 周波数オフセット推定部
１３６ ＰＵＣＣＨ復調処理部
１３７ ＰＵＳＣＨ復調処理部
１３８ ＰＵＣＣＨ信号処理部
１３９ ＰＵＳＣＨ信号処理部
２０１ ＲＦ送信部
２０２ ＲＦ受信部
３５１，３５２ パターン除去部
３５３ 相関演算器
３５４ 相関値平均処理部
３５５ 時間平均処理部
３５６ 位相偏差平均格納部
３５７ 位相算出部
３５８ 周波数オフセット変換部

Claims (10)

  1. 無線通信端末装置から送信された、時間方向に並ぶ複数のシンボルを有する送信信号を受信する受信部と、
    前記受信部により受信された前記送信信号の所定位置の第１シンボルにマッピングされた品質測定用の第１信号、及び前記送信信号の第１シンボルとは異なる位置の第２シンボルにマッピングされた復調用の第２信号を基に、周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定部と
    を備えたことを特徴とする基地局装置。
  2. 前記第２信号を前記第１信号と同じサブフレーム及び重なる周波数帯域で送信するように前記無線通信端末装置に指示する送信指示部をさらに備え、
    前記周波数オフセット推定部は、同じサブフレーム及び重なる周波数帯域を用いて前記無線端末装置から送信された送信信号から前記第１信号及び前記第２信号を取得する
    ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
  3. 前記送信信号は定期的に前記第１信号を含み、
    前記送信指示部は、前記第１信号を含む送信信号を送信する無線通信端末装置に対して、前記第２信号を前記第１信号と同じサブフレーム及び重なる周波数帯域で送信するように指示する
    ことを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
  4. 前記送信指示部は、第２信号であるＰＵＣＣＨ復調用参照信号を含む上り物理チャネルを、前記第１信号であるサウンディング参照信号の送信タイミングの送信単位信号及び同一周波数帯域に割り当てることで、前記ＰＵＣＣＨ復調用参照信号を前記サウンディング参照信号の送信タイミングのサブフレームで、且つ重なる周波数帯域で送信するように指示し、
    前記周波数オフセット推定部は、前記送信指示部が指示を行った無線通信端末装置から送信された送信信号から前記サウンディング参照信号及び前記復調基準信号を取得し、取得した前記サウンディング参照信号及び前記ＰＵＣＣＨ復調用参照信号を用いて周波数オフセットを推定する
    ことを特徴とする請求項２又は３に記載の基地局装置。
  5. 前記無線通信端末装置は複数あり、
    前記送信指示部は、各無線通信端末装置に異なるタイミングで物理チャネルを割り当て、且つ、特定の無線端末装置が前記第１信号を送信するタイミングで、該特定の無線端末装置に優先的に物理チャネルを割り当てることを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
  6. 前記送信指示部は、一定時間周波数オフセット推定を行っていない無線端末装置を抽出し、抽出した無線端末装置を前記特定の無線端末装置とすることを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。
  7. 前記受信部は、前記第１信号及び前記第１信号とは異なる位置の第３シンボルに配置された制御信号の復調用の第３信号を含む主送信信号と前記第１信号及び前記第２信号を含む副送信信号を受信し、
    周波数オフセット推定部は、前記受信部により受信された前記主送信信号の前記第１信号及び前記第３信号を基に、前記主信号の周波数オフセットを推定し、さらに、前記主送信信号の周波数オフセットの値が閾値以上である前記無線通信装置から受信した前記副送信信号の前記第１信号及び前記第２信号を基に、前記副送信信号の周波数オフセットを推定する
    ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の基地局装置。
  8. 基地局装置及び無線通信端末装置を有する無線通信システムであって、
    前記基地局装置は、
    時間方向に並ぶ複数のシンボルを有する信号であって、該信号の所定位置の第１シンボルに品質測定用の第１信号をマッピングし、第１シンボルとは異なる位置の第２シンボルに復調用の第２信号をマッピングした信号の送信指示を前記無線通信端末装置に指示する送信指示部と、
    前記無線通信端末装置から送信された、送信信号を受信する受信部と、
    前記受信部により受信された前記送信信号における前記第１信号及び前記第２信号を基に周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定部とを備え、
    前記無線通信端末装置は、
    前記送信指示部からの指示を受けて、前記第１シンボルに前記第１信号をマッピングし、前記第２シンボルに前記第２信号をマッピングした送信信号の生成を指示する制御部と、
    前記制御部の指示にしたがい送信信号を生成し送信する送信部とを備えた
    ことを特徴とする無線通信システム。
  9. 時間方向に並ぶ複数のシンボルを有する信号であって、該信号の所定位置の第１シンボルに品質測定用の第１信号をマッピングし、第１シンボルとは異なる位置の第２シンボルに復調用の第２信号をマッピングした信号の送信指示を指示する送信指示部と、無線通信端末装置から送信された、送信信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された前記送信信号における前記第１信号及び前記第２信号を基に周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定部とを備えた基地局装置から前記送信指示を受けて、前記第１シンボルに前記第１信号をマッピングし、前記第２シンボルに前記第２信号をマッピングした送信信号の生成を指示する制御部と、
    前記制御部からの指示にしたがって送信信号を生成し送信する送信部と
    を備えたことを特徴とする無線通信端末装置。
  10. 基地局装置及び無線通信端末装置を有する無線通信システムの制御方法であって、
    前記基地局装置に、時間方向に並ぶ複数のシンボルを有する信号であって、該信号の所定位置の第１シンボルに品質測定用の第１信号をマッピングし、第１シンボルとは異なる位置の第２シンボルに復調用の第２信号をマッピングした信号の送信指示を行わせ、
    前記無線通信端末装置に、前記基地局装置からの指示を受けて、前記第１シンボルに前記第１信号をマッピングし、前記第２シンボルに前記第２信号をマッピングした送信信号を生成させ、生成させた送信信号を送信させ、
    前記基地局装置に、前記無線通信端末装置から送信された送信信号を受信させ、前記送信信号における前記第１信号及び前記第２信号を基に周波数オフセットを推定させる
    ことを特徴とする無線通信システムの制御方法。
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