JP4842159B2 - フレーム同期装置、ofdm送受信装置及びフレーム同期方法 - Google Patents
フレーム同期装置、ofdm送受信装置及びフレーム同期方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4842159B2 JP4842159B2 JP2007014883A JP2007014883A JP4842159B2 JP 4842159 B2 JP4842159 B2 JP 4842159B2 JP 2007014883 A JP2007014883 A JP 2007014883A JP 2007014883 A JP2007014883 A JP 2007014883A JP 4842159 B2 JP4842159 B2 JP 4842159B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frame
- synchronization point
- synchronization
- point
- frame synchronization
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Bidirectional Digital Transmission (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
またOFDM変調方式では、多数のサブキャリアを変調することによって生成したOFDMシンボルが伝送され、基地局と移動端末とでは、各OFDMシンボルの復調処理を行うために、図2に示すようなシンボルの開始点を検出するシンボル同期処理が行われる。
図4の第1段に示すように、時分割複信OFDM変調通信で伝送される各フレームの先頭には、「プリアンブル」と呼ばれる同一パターンを有する信号列が設けられている。したがって、図4の第2段及び第3段に示すように、フレーム長と同じデータ長分離れた2つの信号列間の相関値を演算すれば、2つの異なるフレームのプリアンブル間における相関値を演算したときにその前後で算出された相関値よりも大きくなるためプリアンブルの位置を検出することができる。時分割複信OFDM変調通信では、このようなプリアンブルの位置の検出によって、フレーム同期点とOFDMシンボル同期点の検出を行っている。
例えば、IEEE802.16eに従うMIMO(Multiple Input Multiple Output)通信を行う時分割複信OFDM変調通信システムにおいて従来のフレーム同期処理を行うと仮定すると、2系統のIQ信号に対して解像度12ビットのアナログディジタル変換を行う。またOFDM周波数領域信号に対して1024ポイントで高速フーリエ変換が施され、1フレーム当たり56000サンプルのデータが生じる。このため1フレーム分の信号列を記憶するのに必要なメモリ容量は、
2×2×12×56000≒2.7Mビット
となる。
プリアンブル同士の相関値を演算するために使用する受信信号列を間引いて記憶することにより、フレーム同期処理を行う際に必要なメモリ容量を節約することができる。
フレーム粗同期点検出部50は、ADC6によってディジタル信号列へ変換された受信ベースバンド信号を間引いて得た信号列からフレームのプリアンブルを検出することによって、フレームの粗同期点を検出する。
このため、フレーム粗同期点検出部50は、ディジタルベースバンド信号列から所定数のサンプル間隔で信号を抽出するデシメーション部51と、デシメーション部51によりベースバンド信号を間引いて得た信号列を、1フレーム長遅延させるフレーム長遅延メモリ52と、このフレーム長遅延メモリ52により遅延した信号とデシメーション部51から現在出力されている信号との間の相関値を演算する相関値演算部53と、相関値演算部53により演算された相関値をプリアンブル長だけ累積するOFDMシンボル長累積相関値演算部54と、OFDMシンボル長累積相関値演算部54から順次出力される累積相関値の最大値を検出する最大値検出部55と、を備えている。
図7に示すステップS1において、デシメーション部51は、ディジタルベースバンド信号列から所定数のサンプル間隔で信号を抽出することによりベースバンド信号を間引きする。そしてフレーム長遅延メモリ52及び相関値演算部53により、ベースバンド信号を間引きすることにより得た信号列と、この信号列を1フレーム長ずらした信号列と、の間の相関値を演算する。そして演算した相関値を、OFDMシンボル長累積相関値演算部54によって、プリアンブル長(すなわちOFDMシンボル長)分累積させた累積演算値を算出し、この累積演算値の最大値を最大値検出部55によって検出する。
ステップS1によって求めたフレームの同期点は、デシメーション部51によって間引きされたベースバンド信号を用いて検出したものであるため誤差を含んでいる。例えば、デシメーション部51が、ベースバンド信号中の16サンプル毎に1サンプル抽出して間引きされた信号列を得る場合には、図8の(A)に示すように、フレームの同期点は±8サンプルの範囲で誤差を有する。このため間引きされたベースバンド信号を用いて検出したフレームの同期点を、本明細書において「フレーム粗同期点」と呼ぶ。
ここでOFDMシンボル長は既知であるから、シンボル同期点決定部65は、累積演算値の最大値が検出されたサンプル位置(時刻)から、OFDMシンボル同期点として使用されるシンボル開始点を決定することができる。図8の(B)は、OFDMシンボル同期点を示すパルス信号のタイムチャートである。
したがって、ステップS1によって求めたフレーム粗同期点の誤差を、ステップS2によって求めたOFDMシンボル同期点のタイミングに基づいて修正する等によって、フレーム粗同期点のタイミングをOFDMシンボル同期点のタイミングに合わせれば、誤差が±1サンプル未満であるフレーム同期点を得ることができる(ステップS3)。
またプリアンブルにガードインターバルが挿入されている場合には、図8の(C)に示すように、フレーム粗同期点から所定の誤差範囲(例えば図8の(A)に示す例では±8サンプル以内)にあるOFDMシンボル同期点を選択し、このOFDMシンボル同期点のタイミングをフレーム同期点のタイミングとして決定してもよい。
例えば、上記に例示したMIMO通信を行う時分割複信OFDM変調通信システムにおいて本実施例によるフレーム同期処理を行い、かつ16サンプル毎に1サンプル抽出して間引きされた信号列を生成すると仮定すると、フレーム長遅延メモリ52に必要な記憶容量は、
2×2×12×(56000/16)≒168Kビット
であり、一方でOFDMシンボル長遅延メモリ61に必要な記憶容量は、
2×2×12×1024≒48Kビット
であるから、これらを合計しても必要なメモリ容量は216Kビット程度となる。したがって上述の従来方式と比べてメモリ消費量を削減できることが分かる。
遅延メモリ71が信号を遅延させる期間と、累積相関値演算部74が相関値を累積させるデータ長とは、タイミング制御部80によって以下の通りに制御される。
フレーム同期指示信号を受信している間、信号選択部81は、タイミング制御部80からの指示にしたがってデシメーション部70によって間引かれた信号列を後段へ提供する。また遅延メモリ71による信号の遅延期間は、間引きされたフレーム長に設定され、累積相関値演算部74が相関値を累積させるデータ長は、間引きされたOFDMシンボル長に設定される。したがってフレーム同期指示信号を受信している間には、デシメーション部70、遅延メモリ71、相関値演算部73、累積相関値演算部74及び最大値検出部75は、図6に示すフレーム粗同期点検出部50と同様に動作する。この期間では、同期点決定部76は、最大値検出部75が累積相関値の最大値を検出するサンプル位置に基づいてフレーム粗同期点を決定し、そのタイミング情報をフレーム同期点記憶部77に記憶する。
シンボル同期指示信号を受信している間、信号選択部81は、デシメーション部70を経由しない元の信号列を後段へ提供する。また遅延メモリ71の遅延期間は有効シンボル長に設定され、累積相関値演算部74が相関値を累積させるデータ長はガードインターバルシンボル長に設定される。したがってシンボル同期指示信号を受信している間には、デシメーション部70、遅延メモリ71、相関値演算部73、累積相関値演算部74及び最大値検出部75は、図6に示すOFDMシンボル長遅延メモリ61、相関値演算部62、GI長累積相関値演算部63及び最大値検出部64と同様に動作する。この期間では、同期点決定部76は、最大値検出部75が累積相関値の最大値を検出するサンプル位置に基づいてOFDMシンボル同期点を決定することができる。
フレーム同期点のタイミングを決定する際に、例えば、同期点決定部76は、フレーム同期点記憶部77に記憶されているフレーム粗同期点としてのフレーム開始時刻に、既知のフレーム周期を加え、得られた時刻に最も近いOFDMシンボル開始点を、フレーム同期点のタイミングとして選択してよい。
2×2×12×Max{(56000/16),1024}≒168Kビット
となり、図6に示す構成において必要であったメモリ容量(216Kビット)よりも少ないメモリしか使用しないことが分かる。
Max{floor(log2(1152/16)),log2128}=7ビット
を元のデータのビット長に加えたビット長であり、従来のフレーム同期方法と比較して少ない演算ビット長の演算回路で実現することが可能となる。
時分割複信OFDM変調通信を行う装置間でフレームを同期させるフレーム同期装置であって、
受信信号を間引きして得られる信号列からフレームのプリアンブルを検出することによって、前記フレームの粗同期点を検出するフレーム粗同期点検出部と、
前記受信信号内のOFDMシンボル同期点を検出するシンボル同期点検出部と、
前記OFDMシンボル同期点のタイミングに前記粗同期点のタイミングを合わせることによりフレーム同期点を決定するフレーム同期点決定部と、
を備えることを特徴とするフレーム同期装置。
前記フレーム同期点決定部は、
検出された前記粗同期点の時期情報を記憶するフレーム同期点記憶部を備え、
該粗同期点を検出したフレームの後のフレームにて検出された前記OFDMシンボル同期点のタイミングに、前記粗同期点のタイミングを合わせることにより前記フレーム同期点を決定する、ことを特徴とする付記1に記載のフレーム同期装置。
前記粗同期点の検出と、前記OFDMシンボル同期点の検出と、を異なるフレームにおいて行うことにより、
入力信号列、及び該入力信号列を所定期間遅延させた信号列の間の相関値を演算する相関器を、前記シンボル同期点検出部と前記フレーム粗同期点検出部との間で共用する、ことを特徴とする付記2に記載のフレーム同期装置。
付記1〜3のいずれか一項に記載のフレーム同期装置を備え、該フレーム同期装置によりフレームの同期を行うOFDM送受信装置。
時分割複信OFDM変調通信の際のフレーム同期方法であって、
受信信号を間引きして得られる信号列からフレームのプリアンブルを検出することによって、前記フレームの粗同期点を検出し、
前記受信信号内のOFDMシンボル同期点を検出し、
前記OFDMシンボル同期点のタイミングに前記粗同期点のタイミングを合わせることによりフレーム同期点を決定する、
ことを特徴とするフレーム同期方法。
検出された前記粗同期点の時期情報を記憶し、
該粗同期点を検出したフレームの後のフレームにて検出された前記OFDMシンボル同期点のタイミングに、前記粗同期点のタイミングを合わせることにより前記フレーム同期点を決定する、ことを特徴とする付記5に記載のフレーム同期方法。
前記粗同期点の検出と、前記OFDMシンボル同期点の検出と、を異なるフレームにおいて行うことを特徴とする付記6に記載のフレーム同期方法。
10 同期信号生成部
50 フレーム粗同期点検出部
60 OFDMシンボル同期点検出部
Claims (5)
- 受信信号を1フレーム分遅延させた受信信号と前記受信信号との間の相関値をプリアンブルのデータ長分累積した累積相関値の最大値を検出することで時分割複信OFDM変調通信を行う装置間でフレームを同期させるフレーム同期装置であって、
受信信号を間引きして得られる信号列からフレームのプリアンブルを検出することによって、前記フレームの粗同期点を検出するフレーム粗同期点検出部と、
前記受信信号内のOFDMシンボル同期点を検出するシンボル同期点検出部と、
前記OFDMシンボル同期点のタイミングに前記粗同期点のタイミングを合わせることによりフレーム同期点を決定するフレーム同期点決定部と、
を備えることを特徴とするフレーム同期装置。 - 前記フレーム同期点決定部は、
検出された前記粗同期点の時期情報を記憶するフレーム同期点記憶部を備え、
該粗同期点を検出したフレームの後のフレームにて検出された前記OFDMシンボル同期点のタイミングに、前記粗同期点のタイミングを合わせることにより前記フレーム同期点を決定する、ことを特徴とする請求項1に記載のフレーム同期装置。 - 前記粗同期点の検出と、前記OFDMシンボル同期点の検出と、を異なるフレームにおいて行うことにより、
入力信号列、及び該入力信号列を所定期間遅延させた信号列の間の相関値を演算する相関器を、前記シンボル同期点検出部と前記フレーム粗同期点検出部との間で共用する、ことを特徴とする請求項2に記載のフレーム同期装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のフレーム同期装置を備え、該フレーム同期装置によりフレームの同期を行うOFDM送受信装置。
- 受信信号を1フレーム分遅延させた受信信号と前記受信信号との間の相関値をプリアンブルのデータ長分累積した累積相関値の最大値を検出することで時分割複信OFDM変調通信の際にフレームを同期させるフレーム同期方法であって、
受信信号を間引きして得られる信号列からフレームのプリアンブルを検出することによって、前記フレームの粗同期点を検出し、
前記受信信号内のOFDMシンボル同期点を検出し、
前記OFDMシンボル同期点のタイミングに前記粗同期点のタイミングを合わせることによりフレーム同期点を決定する、
ことを特徴とするフレーム同期方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007014883A JP4842159B2 (ja) | 2007-01-25 | 2007-01-25 | フレーム同期装置、ofdm送受信装置及びフレーム同期方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007014883A JP4842159B2 (ja) | 2007-01-25 | 2007-01-25 | フレーム同期装置、ofdm送受信装置及びフレーム同期方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008182533A JP2008182533A (ja) | 2008-08-07 |
JP4842159B2 true JP4842159B2 (ja) | 2011-12-21 |
Family
ID=39726088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007014883A Expired - Fee Related JP4842159B2 (ja) | 2007-01-25 | 2007-01-25 | フレーム同期装置、ofdm送受信装置及びフレーム同期方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4842159B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10432392B1 (en) | 2018-03-20 | 2019-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Frame synchronization method, processor, and communication apparatus |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008113407A1 (en) * | 2007-03-19 | 2008-09-25 | Acn Advanced Communications Networks Sa | Method for the robust synchronization of a multi-carrier receiver using filter banks and corresponding receiver and transceiver |
CN101291310B (zh) * | 2007-04-18 | 2011-04-13 | 富士通株式会社 | 宽带无线通信系统中的帧同步装置和方法 |
JP4666031B2 (ja) | 2008-09-09 | 2011-04-06 | ソニー株式会社 | 同期回路並びに無線通信装置 |
CN101854714B (zh) * | 2010-05-13 | 2012-09-05 | 清华大学 | 一种利用1bit量化硬判决获得无线通信定时粗同步的方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006005390A (ja) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Hitachi Ltd | 同期捕捉方法、同期信号生成方法および通信装置 |
-
2007
- 2007-01-25 JP JP2007014883A patent/JP4842159B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10432392B1 (en) | 2018-03-20 | 2019-10-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Frame synchronization method, processor, and communication apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008182533A (ja) | 2008-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8614994B2 (en) | Method and system for implementing multiple timing domains for primary and secondary synchronization detection in EUTRA/LTE | |
KR100362783B1 (ko) | 직교 주파수 분할 다중 송수신 장치 및 방법과 그를이용한 통신 단말 장치 및 기지국 장치 | |
US8576830B2 (en) | Method and system for tracking timing drift in multiple frequency hypothesis testing | |
JP4914352B2 (ja) | 通信端末装置及び基地局装置 | |
EP2184867B1 (en) | Wireless communication device with improved synchronous timing detection of different base stations | |
KR20080016159A (ko) | 통신 시스템에서의 셀 탐색 방법 및 장치 | |
JP4587516B2 (ja) | 受信装置及び同期方法 | |
US8213545B2 (en) | Radio receiving apparatus and radio receiving method | |
JP2009534971A (ja) | マルチキャリア通信システムにおける信号検出 | |
JP4842159B2 (ja) | フレーム同期装置、ofdm送受信装置及びフレーム同期方法 | |
KR102422082B1 (ko) | 동시 멀티 라디오 수신기 | |
JP4341176B2 (ja) | 受信同期装置およびそれを用いた復調装置 | |
EP2733901A2 (en) | Communication method and reception apparatus | |
EP2066068B1 (en) | Receiving apparatus, communication system, receiving method and program | |
JP2009118175A (ja) | 受信装置 | |
JP2008113369A (ja) | タイミング同期方法およびタイミング同期装置 | |
JP2005102121A (ja) | 受信装置 | |
JP2007228332A (ja) | 周波数ずれ検出装置及び方法、並びに周波数ずれ検出用プログラム | |
JP3107995B2 (ja) | 同期装置 | |
JP4332526B2 (ja) | 無線通信受信装置 | |
JP2006074276A (ja) | タイミング検出方法および装置 | |
JP2009141634A (ja) | 無線受信機 | |
JP2005354222A (ja) | 受信装置および受信回路 | |
JP3892855B2 (ja) | 受信装置および周波数ドリフト低減回路 | |
JP4900201B2 (ja) | 無線送信装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091016 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110809 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110902 |
|
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: 20110927 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111005 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141014 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |