JPWO2007023917A1 - Wireless communication method and receiver - Google Patents

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Abstract

【課題】 OFDM通信方式において、セクタのエッジ付近であっても、伝搬路の推定を高精度で行なうと共に、MIMO受信ができない端末が存在しても、システム全体の通信性能が劣化しないようなプリアンブルパターンを生成および送信する。【解決手段】 OFDM通信方式による無線通信方法であって、任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交すると共に、各符号列の成分の一部が相互に直交するように各符号列を生成し、単一あるいは複数のアンテナを用いて単一系統のデータ通信を行なう場合と複数のアンテナを用いて複数系統のデータ通信を行なう場合において、生成した各符号列を同一の方法によりサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する移動局装置へシンボルを送信する。【選択図】 図9PROBLEM TO BE SOLVED: To determine a propagation path with high accuracy even in the vicinity of an edge of a sector in an OFDM communication system, and to prevent a communication performance of the entire system from deteriorating even when there is a terminal that cannot perform MIMO reception. Generate and send a pattern. A wireless communication method based on an OFDM communication method, in which a code string used for estimating a propagation path in one sector of an arbitrary set of sectors and a propagation path in another sector are estimated. The code sequences used for the above are orthogonal to each other, and each code sequence is generated so that some of the components of each code sequence are orthogonal to each other, and data of a single system using single or multiple antennas In the case of performing communication and in the case of performing data communication of a plurality of systems using a plurality of antennas, each generated code string is assigned to a subcarrier by the same method, and a symbol is assigned to a mobile station apparatus existing in each sector. Send. [Selection] Figure 9

Description

本発明は、OFDM通信方式において伝搬路の推定を高精度で行なうこと、およびMIMO使用時に他のセクタへの影響を抑えることができる無線通信方法および受信機に関する。   The present invention relates to a radio communication method and a receiver capable of performing propagation path estimation with high accuracy in an OFDM communication system and suppressing the influence on other sectors when using MIMO.

従来から、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いる通信システムであって、各基地局が同じ周波数帯を使用するセルラ方式、さらに各基地局はいくつかのセクタを持ち、同様に全セクタが同一の周波数帯を使用する通信システムが知られている。このような通信システムでは、セクタ間は同一の基地局が制御しているため、基地局から移動局への通信は全てのセクタで同期しているものと考えられる。そのため、OFDMでは必要である、伝搬路を推定するための伝搬路推定シンボル(CEシンボル:Channel Estimate)は同一のタイミングで送信されるため、移動局では伝搬路を推定できるたけではなく、このシンボルをどのセクタから送信されたシンボルであるかを識別し、さらには、どのセクタからの電波の精度が高いかを測定できるようになっていることが望ましいと考えられる。   Conventionally, a communication system using OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), in which each base station uses the same frequency band, each base station has several sectors, and all the sectors are similarly the same. Communication systems that use frequency bands are known. In such a communication system, since the same base station controls between sectors, it is considered that communication from the base station to the mobile station is synchronized in all sectors. Therefore, a propagation path estimation symbol (CE symbol: Channel Estimate), which is necessary for OFDM, is transmitted at the same timing. Therefore, the mobile station can not only estimate the propagation path, but also this symbol. It is considered desirable to be able to identify from which sector the symbol is transmitted and to measure which sector has high accuracy of radio waves.

図16に基地局が制御するセクタ数が3つの場合の伝搬路推定用シンボルに使用する符号について示す。図16において、1つの四角形が各サブキャリアの符号であるとする。OFDM送信機内の複素IFFT(Inverse Fourier Transform)入力に「1」は「1+0j」を、「−1」は「−1+0j」を入力して、伝搬路推定用のシンボルを作成することを示している。   FIG. 16 shows codes used for propagation path estimation symbols when the number of sectors controlled by the base station is three. In FIG. 16, it is assumed that one square is a code of each subcarrier. It indicates that "1" is input to "1 + 0j" and "-1" is input to "-1 + 0j" in the complex IFFT (Inverse Fourier Transform) input in the OFDM transmitter to create a symbol for propagation path estimation. .

図16に示したパターンは4つの符号で構成される符号列をセクタ毎にサブキャリアに繰り返し割り当てる構成となっている。すなわち、セクタ1では(1,1,1,1)、セクタ2では(1,−1,−1,1)、セクタ3では(1,1,−1,−1)となっており、それぞれが直交符号(各符号語を乗算し、総加算すると0になる)となっている。   The pattern shown in FIG. 16 has a configuration in which a code string composed of four codes is repeatedly assigned to subcarriers for each sector. That is, (1, 1, 1, 1) in sector 1, (1, -1, -1, 1) in sector 2, (1, 1, -1, -1) in sector 3, Is an orthogonal code (multiply each code word and add up to 0).

図17にこの符号を識別し、さらには、接続したいセクタとの伝搬路を推定することが可能な、受信機のブロック構成を示す。また、図18は図17の相関演算部の詳細な構成を示すブロック図である。図17および図18に沿って、基本的な伝搬路の推定方法を示す。図17において、受信されたOFDM信号にシンボル同期が取られ、OFDMシンボル中からFFTに必要なポイント数のデータがFFT部(Fast Fourier Transform)101に入力され、FFTが施される。FFTされたデータは、そのシンボルがCEの場合、相関演算部102_1から102_3に入力される。ここで、この相関演算部が3個あるのは、ここで仮定しているシステムが3セクタであるため、3種類の信号を識別する必要があるためである。   FIG. 17 shows a block configuration of a receiver capable of identifying this code and estimating a propagation path with a sector to be connected. FIG. 18 is a block diagram showing a detailed configuration of the correlation calculation unit of FIG. A basic propagation path estimation method will be described with reference to FIGS. 17 and 18. In FIG. 17, the received OFDM signal is symbol-synchronized, and the data of the number of points necessary for FFT from the OFDM symbol is input to an FFT unit (Fast Fourier Transform) 101 and subjected to FFT. The FFTed data is input to the correlation calculation units 102_1 to 102_3 when the symbol is CE. Here, the reason why there are three correlation calculation units is that the system assumed here is three sectors, and therefore it is necessary to identify three types of signals.

各相関演算部102_1から102_3では、それぞれのセクタのパターンにより相関検出が施される。この詳細について図18を用いて説明する。FFT部101の出力中、サブキャリア数分のデータが入力される。セクタを識別するための符号を4つの直交符号としているため、相関は4サブキャリア毎に計算される。ここで、伝送に用いるサブキャリア総数を4N本とすると、1つの相関演算部にはN個の相関部150_1〜150_3(図18中の四角形で囲まれた部分)が必要となる。   In each of the correlation calculation units 102_1 to 102_3, correlation detection is performed based on the pattern of each sector. Details will be described with reference to FIG. During the output of the FFT unit 101, data corresponding to the number of subcarriers is input. Since the codes for identifying the sectors are four orthogonal codes, the correlation is calculated every four subcarriers. Here, assuming that the total number of subcarriers used for transmission is 4N, N correlation units 150_1 to 150_3 (portions surrounded by squares in FIG. 18) are required for one correlation calculation unit.

1つの相関部ではFFTの出力中f4k−3、f4k−2、f4k−1、f4k(kは1からNの自然数)が入力される。ここで、fxはx番目のキャリアのFFT出力を複素数で表したものであり、f4k−3の場合は、4k−3番目のサブキャリアの出力である。このグルーピングは直交系をなすように割り当てられた4本のサブキャリアが選択される。これらのデータに送信系で用いられた符号の複素共役信号が乗算部121_1から121_4において乗ぜられる。ここで、Sector符号1は、メモリ120_1に、Sector符号2は、メモリ120_2に、Sector符号3は、メモリ120_3に、Sector符号4は、メモリ120_4にそれぞれ記憶されている。   One correlator receives f4k-3, f4k-2, f4k-1, and f4k (k is a natural number from 1 to N) during FFT output. Here, fx represents the FFT output of the xth carrier as a complex number, and in the case of f4k-3, it is the output of the 4k-3th subcarrier. In this grouping, four subcarriers assigned so as to form an orthogonal system are selected. These data are multiplied by the complex conjugate signals of the codes used in the transmission system in the multipliers 121_1 to 121_4. Here, the Sector code 1 is stored in the memory 120_1, the Sector code 2 is stored in the memory 120_2, the Sector code 3 is stored in the memory 120_3, and the Sector code 4 is stored in the memory 120_4.

例えば、セクタ1の相関を検出する場合、120_1から120_4にすべて1がセットされ、セクタ2の場合は120_1および120_4に1、120_2および120_3に−1がセットされる。そして、それらが和演算部122で加算される。この信号をFmとし(Fmは複素数、mは1からNの自然数)、Fmをセレクト部103に出力する一方、絶対値演算部123において、Fmの絶対値が演算される。その後、和演算部124において全てのmについて加算し、セクタ選択部104に出力される。   For example, when the correlation of sector 1 is detected, all 1s are set from 120_1 to 120_4, and in the case of sector 2, 1 is set to 120_1 and 120_4, and -1 is set to 120_2 and 120_3. These are added by the sum calculation unit 122. This signal is assumed to be Fm (Fm is a complex number, m is a natural number from 1 to N), and Fm is output to the selector 103, while the absolute value calculator 123 calculates the absolute value of Fm. Thereafter, the sum calculation unit 124 adds all m and outputs the result to the sector selection unit 104.

受信OFDM信号は信号が1つの基地局からのみの場合、セクタ選択部104に出力されるデータは102_1から102_3のうち、1つだけが大きな値をとり、その他は小さな値となる。これは、符号が直交しているためであり、伝搬路が4本のサブキャリア内で大きく変動しない限り、この関係は保たれる。   When the received OFDM signal is from only one base station, only one of the data 102_1 to 102_3 output to the sector selection unit 104 has a large value, and the other has a small value. This is because the codes are orthogonal, and this relationship is maintained as long as the propagation path does not vary greatly within the four subcarriers.

そこで、セクタ選択部104では最大出力となった、相関演算部102_1から102_3のデータを送信セクタと決定し、選択されたセクタに対応する相関演算部で求めたFmを伝搬路推定部105にセレクト部103を介して入力する。   Therefore, the sector selection unit 104 determines the data of the correlation calculation units 102_1 to 102_3 that has the maximum output as the transmission sector, and selects the Fm obtained by the correlation calculation unit corresponding to the selected sector to the propagation path estimation unit 105. Input via the unit 103.

伝搬路推定部105では入力されたFmをもとに各サブキャリアの伝搬路を推定する。ここでは、先にも示したようにFmを算出するために使用した4本のサブキャリア内での伝搬路変動は一定としているため、f4m−3からf4mの伝搬路はFm/4と推定される。   The propagation path estimation unit 105 estimates the propagation path of each subcarrier based on the input Fm. Here, since the propagation path fluctuations in the four subcarriers used for calculating Fm are constant as described above, the propagation path from f4m-3 to f4m is estimated as Fm / 4. The

こうして得られた伝搬路情報を元にデータを復調する。FFT部101に入力されたデータOFDMシンボルはFFTが施され、伝搬路補償部106に入力される。伝搬路補償部106ではサブキャリア毎に、先に求めた伝搬路推定値の複素共役信号を乗ずることで、伝搬路が補償される。そして、伝搬路補償されたデータがデータ復調部107に入力され、送信データが復調される。
特表2006−500864号公報 “3GPP R1−050589 NTT DoCoMo”
Data is demodulated based on the propagation path information thus obtained. The data OFDM symbol input to the FFT unit 101 is subjected to FFT and input to the propagation path compensation unit 106. The propagation path compensation unit 106 compensates the propagation path for each subcarrier by multiplying the complex conjugate signal of the propagation path estimation value obtained previously. Then, the data subjected to propagation path compensation is input to the data demodulation unit 107, and the transmission data is demodulated.
Special Table 2006-200684 gazette “3GPP R1-050589 NTT DoCoMo”

しかしながら、昨今の通信システムではMIMO(Multi−Input Multi−Output)を導入し、システムのスループットの向上を図ることが必要不可欠である。図19に2×2MIMO(送信から2系列のデータを同時に送信し、受信側でも系統の受信系により処理する)を想定した場合の、プリアンブルパターンを示す。図19で、白色の四角形はアンテナ1からのみの送信、網掛けがされた四角形はアンテナ2からのみの送信になる。この図19に示すように、プリアンブルを設定すれば、アンテナ毎にセクタ間でも直交性を保つことができ、また、伝搬路推定も8サブキャリア間隔で可能になる。   However, in recent communication systems, it is indispensable to introduce MIMO (Multi-Input Multi-Output) to improve system throughput. FIG. 19 shows a preamble pattern in the case of assuming 2 × 2 MIMO (two series of data are transmitted simultaneously from transmission and processed by the reception system of the system on the reception side). In FIG. 19, white squares are transmitted only from the antenna 1, and shaded squares are transmitted only from the antenna 2. As shown in FIG. 19, if a preamble is set, orthogonality can be maintained between sectors for each antenna, and propagation path estimation can be performed at intervals of 8 subcarriers.

ただし、この例のパターンでは、図16に示したパターンと、サブキャリア毎で異なるため、全ての移動端末がMIMO受信可能であることと、さらには何かの手段であらかじめMIMOを用いて送信が行なわれていることを認識していることが必要となる。MIMO受信ができない端末も実システム上は低消費電力の観点から無視すべきものではなく、このような端末が存在しても、システムが正常に動作することが望ましい。   However, the pattern in this example differs from the pattern shown in FIG. 16 for each subcarrier, so that all mobile terminals can receive MIMO, and transmission using MIMO is performed in advance by some means. It is necessary to be aware of what is being done. Terminals that cannot receive MIMO should not be ignored from the viewpoint of low power consumption in the actual system, and it is desirable that the system operates normally even if such terminals exist.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、OFDM通信方式において、セクタのエッジ付近であっても、伝搬路の推定を高精度で行なうことができ、かつ、MIMO受信ができない端末が存在しても、システム全体の通信性能が劣化しないようなプリアンブルパターンを生成および送信する無線通信方法およびそのプリアンブルパターンを受信する受信機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances. In the OFDM communication system, it is possible to estimate a propagation path with high accuracy even near the edge of a sector and to perform MIMO reception. An object of the present invention is to provide a wireless communication method for generating and transmitting a preamble pattern that does not deteriorate the communication performance of the entire system even if a terminal is present, and a receiver for receiving the preamble pattern.

(1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る無線通信方法は、複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する移動局装置との間でOFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置の無線通信方法であって、任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交すると共に、前記各符号列の成分の一部が相互に直交するように前記各符号列を生成し、単一あるいは複数のアンテナを用いて単一系統のデータ通信を行なう場合と複数のアンテナを用いて複数系統のデータ通信を行なう場合において、前記生成した各符号列を同一の方法によりサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する移動局装置へシンボルを送信することを特徴としている。   (1) In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the radio communication method according to the present invention is a radio communication method of a base station apparatus that controls a plurality of sectors and performs radio communication with a mobile station apparatus existing in any sector by an OFDM communication scheme. In addition, a code string used for estimating a propagation path in one sector of an arbitrary set of sectors and a code string used for estimating a propagation path in the other sector are orthogonal to each other. The code sequences are generated so that some of the components of the code sequences are orthogonal to each other, and a single system data communication is performed using a single antenna or a plurality of antennas, and a plurality of antennas are used. When performing data communication of a plurality of systems, the generated code strings are allocated to subcarriers by the same method, and symbols are transmitted to mobile station apparatuses existing in each sector. It is.

このように、基地局装置が制御する、任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交するのみならず、各符号列の成分の一部が相互に直交するので、従来よりもフェージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持・向上させることが可能となる。また、このような符号を使用することにより、受信側では相関を検出することでMIMOであるかSISOであるかを容易に判定することが可能となる。   In this way, a code string used to estimate a propagation path in one sector of an arbitrary set of sectors controlled by the base station apparatus and used to estimate a propagation path in the other sector Not only is the code sequence orthogonal to each other, but also part of each code sequence component is orthogonal to each other, making it less susceptible to frequency fluctuations due to fading than in the past, and maintaining and improving the estimation accuracy of the propagation path Is possible. Further, by using such a code, it is possible to easily determine whether the reception side is MIMO or SISO by detecting the correlation.

(2)また、本発明に係る無線通信方法は、最大使用アンテナ数がM(Mは自然数)以下の系統のデータ通信を行なうMIMOを使用可能であって、複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する移動局装置との間でOFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置の無線通信方法であって、前記すべてのセクタのうち、任意の一つのセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列Caを、Ca=(A1,A2,・・・,An)(nは自然数で符号長を表わす)と表わし、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列Cbを、Cb=(B1,B2,・・・,Bn)(nは自然数で符号長を表わす)と表わしたとき、(A1,A2,・・・,An)と(B1,B2,・・・,Bn)とが直交し、かつ、Rおよびkを、1≦R≦M、0≦k<n/Mを満たす整数として、前記符号列Caの成分の一部を、(AR,・・・,A(k×M+R),・・・)と表わし、前記符号列Cbの成分の一部を、(BR,・・・,B(k×M+R),・・・)と表わしたとき、(AR,・・・,A(k×M+R),・・・)と(BR,・・・,B(k×M+R),・・・)とが直交する符号列CaおよびCbを生成し、m(mはMの約数)系統のMIMOを使用する際に、伝搬路推定用のサブキャリア番号をkとした場合、(k mod M)mod m により分類される伝搬路推定用のサブキャリア毎に前記符号列CaおよびCbを、伝搬路推定用のサブキャリア数に対して割り当てて、同じアンテナからシンボルを送信することを特徴としている。   (2) In addition, the wireless communication method according to the present invention can use MIMO for performing data communication of a system whose maximum number of antennas is M or less (M is a natural number) and controls a plurality of sectors. Is a wireless communication method of a base station apparatus that performs wireless communication with a mobile station apparatus existing in a sector of the same by an OFDM communication method, and estimates a propagation path in any one of the sectors The code sequence Ca used for the purpose is expressed as Ca = (A1, A2,..., An) (n is a natural number indicating the code length), and the code sequence used for estimating the propagation path in the other sector When Cb is expressed as Cb = (B1, B2,..., Bn) (n is a natural number and represents a code length), (A1, A2,..., An) and (B1, B2,... ., Bn) are orthogonal to each other, and R and k are ≦ R ≦ M, 0 ≦ k <n / M, an integer satisfying a part of the code string Ca is expressed as (AR,..., A (k × M + R),. When a part of the components of the code string Cb is expressed as (BR,..., B (k × M + R),...), (AR,..., A (k × M + R),. ) And (BR,..., B (k × M + R),...) Are orthogonally generated, and m (m is a divisor of M) system MIMO is used. When the subcarrier number for channel estimation is k, the code strings Ca and Cb are used for each subcarrier for channel estimation classified by (k mod M) mod m and the subcarrier for channel estimation. It is characterized by transmitting symbols from the same antenna by assigning to numbers.

このように、基地局装置が制御する、任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交するのみならず、各符号列の成分の一部が相互に直交するので、従来よりもフェージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持・向上させることが可能となる。また、このような符号を使用することにより、受信側では相関を検出することでMIMOであるかSISOであるかを容易に判定することが可能となる。   In this way, a code string used to estimate a propagation path in one sector of an arbitrary set of sectors controlled by the base station apparatus and used to estimate a propagation path in the other sector Not only is the code sequence orthogonal to each other, but also part of each code sequence component is orthogonal to each other, making it less susceptible to frequency fluctuations due to fading than in the past, and maintaining and improving the estimation accuracy of the propagation path Is possible. Further, by using such a code, it is possible to easily determine whether the reception side is MIMO or SISO by detecting the correlation.

(3)また、本発明に係る無線通信方法において、伝搬路推定用のサブキャリアの本数N(Nは自然数)に対して、符号列の組み合わせをN/n回繰り返し割り当てて、同じアンテナからシンボルを送信することを特徴としている。   (3) Also, in the wireless communication method according to the present invention, a combination of code sequences is repeatedly assigned N / n times to the number N of subcarriers for propagation path estimation (N is a natural number), and symbols are transmitted from the same antenna. It is characterized by transmitting.

この構成により、従来よりもフェージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持・向上させることが可能となる。また、このような符号を使用することにより、受信側では相関を検出することでMIMOであるかSISOであるかを容易に判定することが可能となる。   This configuration makes it less susceptible to frequency fluctuations due to fading than before, and can maintain and improve the estimation accuracy of the propagation path. Further, by using such a code, it is possible to easily determine whether the reception side is MIMO or SISO by detecting the correlation.

(4)また、本発明に係る無線通信方法において、伝搬路推定用のサブキャリアの本数N(Nは自然数)に対して、異なる符号列の組み合わせを割り当てて、同じアンテナからシンボルを送信することを特徴としている。   (4) Also, in the radio communication method according to the present invention, a combination of different code sequences is assigned to the number N of subcarriers for propagation path estimation (N is a natural number), and symbols are transmitted from the same antenna. It is characterized by.

この構成により、従来よりもフェージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持・向上させることが可能となる。また、このような符号を使用することにより、受信側では相関を検出することでMIMOであるかSISOであるかを容易に判定することが可能となる。   This configuration makes it less susceptible to frequency fluctuations due to fading than before, and can maintain and improve the estimation accuracy of the propagation path. Further, by using such a code, it is possible to easily determine whether the reception side is MIMO or SISO by detecting the correlation.

(5)また、本発明に係る無線通信方法は、それぞれのセクタ内に存在する移動局装置に対し、一パケット内で複数回シンボルを異なるアンテナの組み合わせに割り当てて送信することを特徴としている。   (5) In addition, the radio communication method according to the present invention is characterized in that symbols are assigned to different combinations of antennas and transmitted to a mobile station apparatus existing in each sector a plurality of times.

このように、一パケット内で複数回シンボルを送信するので、符号列を時間方向に拡張することができ、サブキャリア間隔における大きな周波数変動が生じても伝搬路の推定制度を維持・向上させることが可能となる。   In this way, since symbols are transmitted multiple times within one packet, the code string can be expanded in the time direction, and the propagation path estimation system can be maintained and improved even if a large frequency fluctuation occurs in the subcarrier interval. Is possible.

(6)また、本発明に係る無線通信方法は、nは自然数で前記符号列CaおよびCbの符号長を表わすものとし、前記符号列CaおよびCbをM分割した各分割符号列の間に、(A1,・・・,A(n/M))と(B1,・・・,B(n/M))とが直交し、(A(n/M)+1,・・・,A(2n/M))と(B(n/M)+1,・・・,B(2n/M))とが直交し、・・・、(A((M−1)×n/M+1),・・・,A(n))と(B((M−1)×n/M+1),・・・,B(n))とが直交する、というすべての関係を満たす符号列CaおよびCbを生成することを特徴としている。   (6) Further, in the wireless communication method according to the present invention, n is a natural number and represents the code length of the code strings Ca and Cb, and between the divided code strings obtained by dividing the code strings Ca and Cb into M, (A1,..., A (n / M)) and (B1,..., B (n / M)) are orthogonal, and (A (n / M) +1,..., A (2n / M)) and (B (n / M) +1,..., B (2n / M)) are orthogonal,..., (A ((M−1) × n / M + 1),. .., A (n)) and (B ((M−1) × n / M + 1),..., B (n)) are generated to generate code sequences Ca and Cb satisfying all the relationships. It is characterized by that.

このように、符号列CaおよびCb間のすべての成分について直交関係が成立すると共に、M個の連続する成分同士も直交関係が成立するので、連続するサブキャリアにおいて平均伝搬路特性を推定することが可能となる。さらに、周波数方向における伝搬路変動からの影響を受けにくくなり、伝搬路の推定制度を向上させることが可能となる。   As described above, since the orthogonal relationship is established for all the components between the code strings Ca and Cb, and the M consecutive components are also established as the orthogonal relationship, the average channel characteristic is estimated in the continuous subcarriers. Is possible. Furthermore, it becomes difficult to be affected by propagation path fluctuations in the frequency direction, and the propagation path estimation system can be improved.

(7)また、本発明に係る無線通信方法は、任意の2つのセクタを隣接セクタとすることを特徴としている。   (7) The wireless communication method according to the present invention is characterized in that any two sectors are adjacent sectors.

この構成により、従来よりもフェージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持・向上させることが可能となる。また、このような符号を使用することにより、受信側では相関を検出することでMIMOであるかSISOであるかを容易に判定することが可能となる。   This configuration makes it less susceptible to frequency fluctuations due to fading than before, and can maintain and improve the estimation accuracy of the propagation path. Further, by using such a code, it is possible to easily determine whether the reception side is MIMO or SISO by detecting the correlation.

(8)また、本発明に係る無線通信方法において、相互に隣接する3つのセクタを制御し、各セクタで伝搬路を推定するために使用する符号列が、それぞれ、(1,1,1,1,1,1,1,1,)、(1,1,−1,−1,−1,−1,1,1,)、および(1、−1,1、−1、−1,1、−1,1)、であることを特徴としている。   (8) In addition, in the wireless communication method according to the present invention, code sequences used to control three sectors adjacent to each other and estimate a propagation path in each sector are respectively (1, 1, 1, 1,1,1,1,1,), (1,1, -1, -1, -1, -1, -1,1,1,) and (1, -1, -1, -1, -1, 1, -1, 1).

このように、各符号列のすべての成分について直交関係が成立すると共に、4個の連続する成分同士も直交関係が成立するので、連続するサブキャリアにおいて平均伝搬路特性を推定することが可能となる。さらに、周波数方向における伝搬路変動からの影響を受けにくくなり、伝搬路の推定制度を向上させることが可能となる。   In this way, an orthogonal relationship is established for all the components of each code string, and an orthogonal relationship is also established between four consecutive components, so that it is possible to estimate the average propagation path characteristics in consecutive subcarriers. Become. Furthermore, it becomes difficult to be affected by propagation path fluctuations in the frequency direction, and the propagation path estimation system can be improved.

(9)また、本発明に係る無線通信方法は、MIMO通信を行なう場合において、伝搬路推定用の符号列とデータとをサブキャリアに配置する場合、単一のデータ用サブキャリアの両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアのいずれか一方と、前記単一のデータ用サブキャリアとを同一のアンテナから送信し、または、連続する複数のデータ用サブキャリア群の両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアのいずれか一方と、前記連続する複数のデータ用サブキャリア群とを同一のアンテナから送信することを特徴としている。   (9) Further, in the case of performing MIMO communication, the radio communication method according to the present invention exists at both ends of a single data subcarrier when a code sequence for propagation path estimation and data are arranged in subcarriers. One of the propagation path estimation subcarriers and the single data subcarrier transmitted from the same antenna, or propagation path estimation existing at both ends of a plurality of continuous data subcarrier groups Any one of the data subcarriers and the plurality of continuous data subcarrier groups are transmitted from the same antenna.

このように、単一のデータ用サブキャリアの両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアのいずれか一方と、前記単一のデータ用サブキャリアとを同一のアンテナから送信し、または、連続する複数のデータ用サブキャリア群の両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアのいずれか一方と、前記連続する複数のデータ用サブキャリア群とを同一のアンテナから送信するので、通信相手がSISOのみに対応した通信装置であっても、通信相手においてデータを復調することが可能となる。例えば、データ部分に「MIMO」による送信であることを示す情報を含ませることによって、SISOのみに対応した通信装置は最初に受信したスロットからMIMO送信であることを把握することができる。そして、それ以降のスロットは復調動作を止めることができるので、SISOのみに対応した通信装置の電力を節約することが可能となる。   In this way, either one of the propagation path estimation subcarriers existing at both ends of a single data subcarrier and the single data subcarrier are transmitted from the same antenna or are continuous. Since either one of the subcarriers for channel estimation existing at both ends of the plurality of data subcarrier groups and the plurality of continuous data subcarrier groups are transmitted from the same antenna, the communication partner is only SISO. Even in a communication device that supports the above, it is possible to demodulate data at the communication partner. For example, by including information indicating that the transmission is based on “MIMO” in the data portion, a communication apparatus that supports only SISO can recognize that the transmission is from the first received slot. Since the subsequent slots can stop the demodulation operation, it is possible to save the power of the communication apparatus that supports only SISO.

(10)また、本発明に係る受信機は、OFDM通信方式で送信されたデータを受信する受信機であって、受信したシンボルを高速フーリエ変換して各サブキャリアの複素情報を算出し、サブキャリア毎の複素情報を符号列が割り当てられたサブキャリア群に分割して出力するFFT部と、伝搬路推定用のサブキャリアに割り当てられた1符号列長の範囲において、最大アンテナ数の場合に異なるアンテナで送信されるサブキャリアの組ごとに、それぞれ対応する符号列により相関演算を行ない、上記組に対して相関演算結果の自己相関および相互相関を用いてMIMO送信の判定を行なう判定部と、を備えることを特徴としている。   (10) A receiver according to the present invention is a receiver that receives data transmitted by the OFDM communication method, calculates a complex information of each subcarrier by performing fast Fourier transform on the received symbol, In the case of the maximum number of antennas in the range of the FFT unit that divides and outputs complex information for each carrier into subcarrier groups to which code sequences are assigned, and one code sequence length assigned to subcarriers for channel estimation A determination unit that performs correlation calculation for each set of subcarriers transmitted by different antennas using a corresponding code string, and performs MIMO transmission determination using autocorrelation and cross-correlation of the correlation calculation result for the set; It is characterized by providing.

このように、伝搬路推定用のサブキャリアに割り当てられた1符号列長の範囲において、最大アンテナ数の場合に異なるアンテナで送信されるサブキャリアの組ごとに、それぞれ対応する符号列により相関演算を行ない、上記組に対して相関演算結果の自己相関および相互相関を用いてMIMO送信の判定を行なうので、直交性を損なうことなく、隣接するセクタからの影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。また、MIMOであるかSISOであるかを容易に判定することが可能となる。   In this way, in the range of one code string length allocated to the subcarriers for channel estimation, for each subcarrier set transmitted with different antennas in the case of the maximum number of antennas, a correlation calculation is performed using a corresponding code string. Since the MIMO transmission is determined using the auto-correlation and cross-correlation of the correlation calculation result for the above set, the propagation path is estimated without being affected by the adjacent sector without impairing the orthogonality. Can be performed. Also, it is possible to easily determine whether it is MIMO or SISO.

(11)また、本発明に係る受信機において、前記判定部は、1符合長の範囲において組ごとに行なった相関演算結果の自己相関値及び相互相関値を、複数の符号長の範囲において積分することを特徴としている。   (11) In the receiver according to the present invention, the determination unit integrates the autocorrelation value and the cross-correlation value of the correlation calculation result performed for each set in the range of one code length in a plurality of code length ranges. It is characterized by doing.

このように、1符合長の範囲において組ごとに行なった相関演算結果の自己相関値及び相互相関値を、複数の符号長の範囲において積分するので、直交性を損なうことなく、隣接するセクタからの影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。また、MIMOであるかSISOであるかを容易に判定することが可能となる。   In this way, since the autocorrelation value and the cross-correlation value of the correlation calculation result performed for each set in the range of one code length are integrated in a plurality of code length ranges, it is possible to detect from adjacent sectors without impairing the orthogonality. The propagation path can be estimated without being affected by the above. Also, it is possible to easily determine whether it is MIMO or SISO.

(12)また、本発明に係る受信機において、前記判定部は、積分する複数の符号長の範囲を受信機に割り当てられる最小のサブキャリア数の範囲とすることを特徴としている。   (12) In the receiver according to the present invention, the determination unit sets a range of a plurality of code lengths to be integrated as a range of the minimum number of subcarriers allocated to the receiver.

このように、積分する複数の符号長の範囲を受信機に割り当てられる最小のサブキャリア数の範囲とするので、直交性を損なうことなく、隣接するセクタからの影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。また、MIMOであるかSISOであるかを容易に判定することが可能となる。   In this way, since the range of multiple code lengths to be integrated is the range of the minimum number of subcarriers that can be allocated to the receiver, propagation path estimation is performed without affecting the orthogonality and without being affected by adjacent sectors. Can be performed. Also, it is possible to easily determine whether it is MIMO or SISO.

(13)また、本発明に係る受信機において、前記判定部は、積分する複数の符号長の範囲を通信帯域全体とすることを特徴としている。   (13) Further, in the receiver according to the present invention, the determination unit is characterized in that a range of a plurality of code lengths to be integrated is the entire communication band.

このように、積分する複数の符号長の範囲を通信帯域全体とするので、直交性を損なうことなく、隣接するセクタからの影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。   In this way, since the range of a plurality of code lengths to be integrated is the entire communication band, it is possible to estimate the propagation path without being affected by adjacent sectors without impairing the orthogonality.

(14)また、本発明に係る受信機は、隣接セクタに対してもMIMO送信を判定し、符号列に対する相関演算方法を変更することを特徴としている。   (14) Further, the receiver according to the present invention is characterized in that MIMO transmission is also determined for adjacent sectors, and the correlation calculation method for the code string is changed.

このように、隣接セクタに対してもMIMO送信を判定し、符号列に対する相関演算方法を変更するので、直交性を損なうことなく、隣接するセクタからの影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。   In this way, MIMO transmission is also determined for the adjacent sector and the correlation calculation method for the code string is changed, so that the propagation path is estimated without being affected by the adjacent sector without impairing the orthogonality. It becomes possible.

(15)また、本発明に係る移動局装置は、請求項10から請求項14のいずれかに記載の受信機を備えることを特徴としている。   (15) In addition, a mobile station apparatus according to the present invention includes the receiver according to any one of claims 10 to 14.

本発明に係る移動局装置によれば、伝搬路推定用のサブキャリアに割り当てられた1符号列長の範囲において、最大アンテナ数の場合に異なるアンテナで送信されるサブキャリアの組ごとに、それぞれ対応する符号列により相関演算を行ない、上記組に対して相関演算結果の自己相関および相互相関を用いてMIMO送信の判定を行なうので、直交性を損なうことなく、隣接するセクタからの影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。また、MIMOであるかSISOであるかを容易に判定することが可能となる。   According to the mobile station apparatus according to the present invention, for each set of subcarriers transmitted by different antennas in the case of the maximum number of antennas, in the range of one code string length allocated to subcarriers for channel estimation, Correlation calculation is performed using the corresponding code string, and MIMO transmission is determined using the autocorrelation and cross-correlation of the correlation calculation result for the above set, so that it is affected by adjacent sectors without impairing orthogonality. Therefore, it is possible to estimate the propagation path. Also, it is possible to easily determine whether it is MIMO or SISO.

(16)また、本発明に係る基地局装置は、複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する請求項14記載の移動局装置との間でOFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置であって、隣接するいずれか一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交すると共に、前記各符号列の成分の一部が相互に直交するように前記各符号列を生成する符号列生成部と、前記生成した各符号列をサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する請求項15記載の移動局装置へシンボルを送信する送信部と、を備えることを特徴としている。   (16) Further, the base station apparatus according to the present invention controls a plurality of sectors, and performs base station radio communication with the mobile station apparatus according to claim 14 existing in any sector by the OFDM communication method. A station apparatus, a code string used for estimating a propagation path in one sector of any one set of adjacent sectors, and a code string used for estimating a propagation path in the other sector; Are orthogonal to each other, and a code string generation unit that generates the code strings so that a part of the components of the code strings are orthogonal to each other, and assigns the generated code strings to subcarriers, And a transmitter that transmits a symbol to the mobile station apparatus according to claim 15.

本発明に係る基地局装置によれば、隣接するいずれか一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交するのみならず、各符号列の成分の一部が相互に直交するので、従来よりもフェージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持・向上させることが可能となる。   According to the base station apparatus according to the present invention, a code string used for estimating a propagation path in one sector of any pair of adjacent sectors and a propagation path in the other sector are estimated. Not only are the code strings used orthogonal to each other, but also some of the components of each code string are orthogonal to each other, making it less susceptible to frequency fluctuations due to fading and maintaining and improving propagation path estimation accuracy. It becomes possible to make it.

(17)また、本発明に係る無線通信システムによれば、請求項15記載の移動局装置と、請求項16記載の基地局装置とから構成されることを特徴としている。   (17) Moreover, according to the radio | wireless communications system which concerns on this invention, it is comprised from the mobile station apparatus of Claim 15, and the base station apparatus of Claim 16. It is characterized by the above-mentioned.

本発明に係る無線通信システムによれば、従来よりもフェージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持・向上させることが可能となる。   The radio communication system according to the present invention makes it less susceptible to frequency fluctuations due to fading than before, and can maintain and improve propagation path estimation accuracy.

本発明によれば、基地局装置が制御する、一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交するのみならず、各符号列の成分の一部が相互に直交するので、従来よりもフェージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持・向上させることが可能となる。さらには、単一あるいは複数のアンテナを用いて単一系統のデータ通信を行なう場合と複数のアンテナを用いて複数系統のデータ通信を行なう場合において、前記生成した各符号列を同一の方法によりサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する移動局装置へシンボルを送信することで、単一データ通信のみ対応できる端末が存在しても、システムへの影響をなくすことが可能となる。また、このような符号を使用し、受信側では相関を検出することでMIMOであるかSISOであるかを容易に判定することが可能となる。   According to the present invention, a code string used for estimating a propagation path in one sector of a set of sectors controlled by the base station apparatus, and used for estimating a propagation path in the other sector. Not only is the code sequence orthogonal to each other, but also part of each code sequence component is orthogonal to each other, making it less susceptible to frequency fluctuations due to fading than in the past, and maintaining and improving the estimation accuracy of the propagation path Is possible. Further, in the case of performing single-system data communication using a single or a plurality of antennas and in the case of performing data communication of a plurality of systems using a plurality of antennas, the generated code strings are sub-subjected by the same method. By allocating to a carrier and transmitting a symbol to a mobile station apparatus existing in each sector, it is possible to eliminate the influence on the system even if there is a terminal that can handle only single data communication. In addition, by using such a code and detecting the correlation on the receiving side, it is possible to easily determine whether it is MIMO or SISO.

次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。この無線通信システムは、基地局装置1(単に「基地局」と呼ぶこともある)と、移動局装置2(単に「移動局」と呼ぶこともある)とから構成されている。基地局装置1は、送信部1aによって、符号列生成部1bが生成した伝搬路を推定するための符号列(本明細書ではプリアンブルパターンと呼称することもある)を移動局装置2へ送信する。移動局装置2は、受信した符号列に基づいて、伝搬路状態を測定または推定し、測定または推定した結果を基地局装置1へ送信する。基地局装置1は、移動局装置2から送信された伝搬路状態を示す情報を受信部1cで受信する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a radio communication system according to the present embodiment. This wireless communication system includes a base station apparatus 1 (sometimes simply referred to as “base station”) and a mobile station apparatus 2 (sometimes simply referred to as “mobile station”). The base station apparatus 1 transmits, to the mobile station apparatus 2, a code string (sometimes referred to as a preamble pattern in this specification) for estimating the propagation path generated by the code string generation unit 1 b by the transmission unit 1 a. . The mobile station apparatus 2 measures or estimates the propagation path state based on the received code string, and transmits the measured or estimated result to the base station apparatus 1. The base station apparatus 1 receives the information indicating the propagation path state transmitted from the mobile station apparatus 2 by the receiving unit 1c.

(第1の実施形態)
図2に本発明におけるプリアンブルパターンの例を示す。ただし、基地局装置1が制御するセクタ数は3、MIMOの最大送信系列数は2の2×2MIMOを考慮するものとする。図2において、上側の図がシングルアンテナでの送信パターンであり、下側の図がダブルアンテナ(MIMO時)の送信パターンである。
(First embodiment)
FIG. 2 shows an example of a preamble pattern in the present invention. However, 2 × 2 MIMO is considered in which the number of sectors controlled by the base station apparatus 1 is 3, and the maximum number of MIMO transmission sequences is 2. In FIG. 2, the upper diagram is a transmission pattern with a single antenna, and the lower diagram is a transmission pattern with a double antenna (during MIMO).

まず、最初に直交符号を使用することで、セクタ間の伝搬路が識別できる原理を簡単に示す。   First, the principle by which a propagation path between sectors can be identified by using an orthogonal code first will be briefly described.

仮にセクタAからCEに(1、1、−1、−1)という符号がサブキャリア(周波数)方向に繰り返されており、セクタBからは(1、−1、−1、1)で同様な構成としている。これは、4サブキャリア程度では、伝搬路を一定と考えられる場合に、使用可能な伝搬路推定用シンボルである。   The symbols (1, 1, -1, -1) are repeated from sector A to CE in the subcarrier (frequency) direction, and from sector B, (1, -1, -1, 1) is the same. It is configured. This is a propagation path estimation symbol that can be used when the propagation path is considered to be constant at about 4 subcarriers.

ある受信機において、セクタAからのサブキャリアkからk+3の伝搬路を一様にfa−k、同様にセクタBからの伝搬路を一様にfb−kとする。CEを受信し、シンボル同期後、サブキャリアkからk+3におけるFFTの出力は、fa−k×1+fb−k×1、fa−k×1+fb−k×(−1)、fa−k×(−1)+fb−k×(−1)、fa−k×(−1)+fb−k×1となる。セクタAからの伝搬路を求める場合、これらに、(1、1、−1、−1)を乗じ加算すると、4×fa−kとなり、最終的に4で除算することで、セクタAからのkからk+3における伝搬路を算出することが可能になる。同様にセクタBからの伝搬路を求める場合は、(1、−1、−1、1)を乗じ同様の処理をすることでfb−kを算出することが可能になる。   In a certain receiver, the propagation path from subcarriers k to k + 3 from sector A is uniformly fa−k, and similarly the propagation path from sector B is uniformly fb−k. After receiving the CE and synchronizing symbols, the FFT outputs from subcarriers k to k + 3 are fa−k × 1 + fb−k × 1, fa−k × 1 + fb−k × (−1), fa−k × (−1). ) + Fb−k × (−1), fa−k × (−1) + fb−k × 1. When obtaining the propagation path from the sector A, multiplying and adding (1, 1, -1, -1) to these results in 4 × fa-k. It is possible to calculate the propagation path from k to k + 3. Similarly, when obtaining the propagation path from sector B, fb−k can be calculated by multiplying (1, −1, −1, 1) and performing the same processing.

図2に示したパターンは、8つの符号で構成される直交符号列使用している。セクタ1では(1,1,1,1,1,1,1,1)、セクタ2では(1,1,−1,−1,−1,−1,1,1)、セクタ3では(1,1,1,1,−1,−1,−1,−1)である。上記の原理で示したように8つのサブキャリア間で伝搬路がほぼ一定とみなせるシステムを想定している。   The pattern shown in FIG. 2 uses an orthogonal code string composed of eight codes. Sector 1 (1,1,1,1,1,1,1,1), Sector 2 (1,1, -1, -1, -1, -1, -1,1, 1), Sector 3 ( 1,1,1,1, -1, -1, -1, -1). As shown in the above principle, a system is assumed in which the propagation path is considered to be almost constant between the eight subcarriers.

第1の実施形態において用いる符号は、8つの符号語が直交関係にある上に、1つおきの4つの符号語で構成される符号も、直交している。即ち(1,3,5,7)のサブキャリア対で直交化され、(2,4,6,8)のサブキャリア対で直交化され、(1,2,3,4,5,6,7,8)のサブキャリア対で直交化されている。全てのサブキャリアでこの配置が繰り返される。   The codes used in the first embodiment have eight code words orthogonal to each other, and codes composed of every other four code words are also orthogonal. That is, it is orthogonalized by subcarrier pairs of (1, 3, 5, 7), orthogonalized by subcarrier pairs of (2, 4, 6, 8), and (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8) are sub-orthogonalized. This arrangement is repeated for all subcarriers.

移動局装置2側の受信機では、相関を検出する際、送信側が2つのアンテナから送信していることを前提に、1サブキャリアおきの相関をとり、どのアンテナが使用されているかを検出する必要がある。従って、本プリアンブルを受信し、データを復調するブロック構成は従来例とほぼ同様の構成になり、相関演算部への入力パターンが異なることになる。   In the receiver on the mobile station apparatus 2 side, when detecting the correlation, it is assumed that the transmitting side is transmitting from two antennas and the correlation is taken every other subcarrier to detect which antenna is being used. There is a need. Therefore, the block configuration for receiving this preamble and demodulating the data is almost the same as the conventional example, and the input pattern to the correlation calculation unit is different.

図3にこの符号を識別し、さらには、接続したいセクタとの伝搬路を推定することが可能な、受信機30のブロック構成を示す。ただし、図3のブロック構成を持つ受信機30は、MIMO受信はできない。   FIG. 3 shows a block configuration of the receiver 30 that can identify this code and can estimate the propagation path to the sector to be connected. However, the receiver 30 having the block configuration of FIG. 3 cannot perform MIMO reception.

また、図4は図3の相関演算部102_2から102_3の詳細を示す図である。図3および図4に沿って、基本的な伝搬路の推定方法を示す。図3において、受信されたOFDM信号にシンボル同期が取られ、OFDMシンボル中からFFTに必要なポイント数のデータがFFT部(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)101に入力され、FFTが施される。FFTされたデータは、そのシンボルがCEの場合、相関演算部102_1から102_3に入力される。ここで、この相関演算部が3個あるのは、ここで仮定しているシステムが3セクタであるため、3種類の信号を識別するためである。また、それぞれ相関演算部がa、bと2つずつあるのは、奇数番号のサブキャリアと偶数番号のサブキャリアを別々の相関演算部に入力するのを明示的に示すためである。   FIG. 4 is a diagram showing details of the correlation calculation units 102_2 to 102_3 in FIG. A basic propagation path estimation method is shown along FIGS. In FIG. 3, the received OFDM signal is symbol-synchronized, and data of the number of points necessary for FFT from the OFDM symbol is input to an FFT unit (Fast Fourier Transform) 101 and subjected to FFT. . The FFTed data is input to the correlation calculation units 102_1 to 102_3 when the symbol is CE. Here, the reason why there are three correlation calculation units is to identify three types of signals because the assumed system is three sectors. The reason why there are two correlation calculation units a and b is to explicitly indicate that odd-numbered subcarriers and even-numbered subcarriers are input to separate correlation calculation units.

相関演算部102_1から102_3ではそれぞれのセクタのパターンにより相関検出が施される。この詳細について図4を用いて説明する。FFT部101の出力中、サブキャリア分のデータが入力される。セクタを識別するための符号が8つの符号語を1つおきに利用した4つの符号語の直交符号としているため、相関は4サブキャリア毎に計算される。ここで、伝送に用いるサブキャリア総数を8N本とすると、1つの相関演算部にはN個の相関部1s〜Ns(図4中の四角で囲まれた部分)が必要となる。   Correlation calculators 102_1 to 102_3 perform correlation detection based on the pattern of each sector. This will be described in detail with reference to FIG. During the output of the FFT unit 101, data for subcarriers is input. Since the code for identifying the sector is an orthogonal code of four code words using every other eight code words, the correlation is calculated every four subcarriers. Here, if the total number of subcarriers used for transmission is 8N, N correlation units 1s to Ns (portions surrounded by squares in FIG. 4) are required for one correlation calculation unit.

添え字がaで示される相関演算部102_1a〜102_3aには、FFTの出力中、奇数のサブキャリアが4つずつ組みとなり、入力される。入力されるサブキャリア番号はkをN以下の自然数として、
f{8(k−1)+1}、
f{8(k−1)+3}、
f{8(k−1)+5}、
f{8(k−1)+7}で表され、
bの添え字で示される相関演算部102_1b〜102_3bには、
f{8(k−1)+2}、
f{8(k−1)+4}、
f{8(k−1)+6}、
f{8(k−1)+8}が入力される。
The correlation calculation units 102_1a to 102_3a indicated by the subscript “a” receive four sets of odd-numbered subcarriers during FFT output. The input subcarrier number is k as a natural number of N or less,
f {8 (k−1) +1},
f {8 (k-1) +3},
f {8 (k-1) +5},
f {8 (k−1) +7},
In the correlation calculation units 102_1b to 102_3b indicated by the subscript b,
f {8 (k-1) +2},
f {8 (k-1) +4},
f {8 (k-1) +6},
f {8 (k-1) +8} is input.

fxは、従来例と同様にx番目のサブキャリアのFFT出力を複素数で示したものであり、f{8(k−1)+1}は、{8(k−1)+1}番目のサブキャリアのFFT出力になる。   fx represents the FFT output of the xth subcarrier in a complex number as in the conventional example, and f {8 (k−1) +1} is the {8 (k−1) +1} th subcarrier. FFT output.

これらのデータに送信系で用いられた符号の複素共役信号が乗算部121_1から121_4において乗ぜられる。ここで、Sector符号1は、メモリ120_1に、Sector符号2は、メモリ120_2に、Sector符号3は、メモリ120_3に、Sector符号4は、メモリ120_4にそれぞれ記憶されている。   These data are multiplied by the complex conjugate signals of the codes used in the transmission system in the multipliers 121_1 to 121_4. Here, the Sector code 1 is stored in the memory 120_1, the Sector code 2 is stored in the memory 120_2, the Sector code 3 is stored in the memory 120_3, and the Sector code 4 is stored in the memory 120_4.

例えば、セクタ1の相関を検出する場合、120_1から120_4にすべて1がセットされ、セクタ2の場合は120_1および120_4に1、120_2および120_3に−1がセットされる。そして、それらが和演算部122で加算される。添え字がaである相関演算部(102_1a〜102_3a)からの出力をFm_a、添え字がbである相関演算部(102_1b〜102_3b)からの出力をFm_b(mは1からNの自然数)、Fm_a、Fm_bをセレクト部103に出力する一方、絶対値演算部123において、Fm_a、Fm_bの絶対値が演算される。その後、和演算部124において相関演算部(102_1a〜102_3a)および、相関演算部(102_1b〜102_3b)かつすべてのmについて加算し、セクタ選択部104に出力される。   For example, when the correlation of sector 1 is detected, all 1s are set from 120_1 to 120_4, and in the case of sector 2, 1 is set to 120_1 and 120_4, and -1 is set to 120_2 and 120_3. These are added by the sum calculation unit 122. The output from the correlation calculation unit (102_1a to 102_3a) whose subscript is a is Fm_a, the output from the correlation calculation unit (102_1b to 102_3b) whose subscript is b is Fm_b (m is a natural number from 1 to N), Fm_a , Fm_b is output to the selector 103, while the absolute value calculator 123 calculates the absolute values of Fm_a and Fm_b. Thereafter, the sum calculation unit 124 adds the correlation calculation units (102_1a to 102_3a) and the correlation calculation units (102_1b to 102_3b) and all m and outputs the result to the sector selection unit 104.

受信OFDM信号は1つの基地局装置からのみの場合、セクタ選択部104に出力されるデータは102_1から102_3のうち、1つだけが大きな値をとり、その他は小さな値となる。これは、符号が直交しているためであり、伝搬路が8本のサブキャリア帯域内で大きく変動しない限り、この関係は保たれる。   When the received OFDM signal is from only one base station apparatus, only one of the data 102_1 to 102_3 output to the sector selection unit 104 has a large value, and the other has a small value. This is because the codes are orthogonal, and this relationship is maintained unless the propagation path fluctuates greatly within the eight subcarrier bands.

そこで、セクタ選択部104では最大出力となった、相関演算部102_1から102_3のいずれか一つのデータを送信セクタと決定し、選択されたセクタに対応する相関演算部で求めたFm_a、Fm_bをMIMO判定部108にセレクト部103を介して入力する。通常このセクタ選択は、通信開始時に行なわれ、通信中は固定されている。ただし、セクタハンドオーバの際には同じような処理により接続すべきセクタを選択する。   Therefore, the sector selection unit 104 determines any one of the data in the correlation calculation units 102_1 to 102_3, which has the maximum output, as a transmission sector, and uses Fm_a and Fm_b obtained by the correlation calculation unit corresponding to the selected sector as MIMO. The data is input to the determination unit 108 via the selection unit 103. Normally, this sector selection is performed at the start of communication and is fixed during communication. However, in sector handover, sectors to be connected are selected by similar processing.

MIMO判定部108では入力されたFmに基づいて、送信された伝搬路推定信号がMIMOを使用しているか否かを判定する。   Based on the input Fm, MIMO determination section 108 determines whether or not the transmitted channel estimation signal uses MIMO.

あるmに対し、Sm=|Fm_a×Fm_a*−Fm_a×Fm_b*|を計算する。ここで*は複素共役を示し、|x|はxの絶対値を示す。   Sm = | Fm_a × Fm_a * −Fm_a × Fm_b * | is calculated for a certain m. Here, * indicates a complex conjugate, and | x | indicates the absolute value of x.

送信側が同一のアンテナで信号を送信している場合、上式に示すFm_a*とFm_b*がほぼ同一のなるため、Smは0に近い値を算出する。MIMOを使用している場合は異なる値となるため、Smは0にはならない。この性質を利用して、符合が割り当てられたサブキャリア単位で、送信時にMIMO送信がされたか否かを判定することが可能である。   When the transmitting side is transmitting signals using the same antenna, Fm_a * and Fm_b * shown in the above equation are almost the same, so Sm calculates a value close to 0. Since the value is different when MIMO is used, Sm does not become zero. Using this property, it is possible to determine whether or not MIMO transmission is performed at the time of transmission in units of subcarriers to which codes are assigned.

さらにOFDMAシステムのように、サブチャネル単位でMIMO送信をするかしないかを決定するシステムの場合は、Sを、サブチャネルを構成するmに対して和演算することで精度の高い判定が可能になる。   Furthermore, in the case of a system that determines whether or not to perform MIMO transmission in units of subchannels, such as an OFDMA system, it is possible to make a highly accurate determination by summing S with m constituting the subchannel. Become.

もちろん、すべてのサブチャネルで同時にMIMO送信するかしないかを決定するようなシステムでは、Smをすべてのmで和演算すると最も精度が高くなると考えられる。   Of course, in a system that determines whether or not MIMO transmission is simultaneously performed in all subchannels, it is considered that the highest accuracy is obtained when Sm is summed with all m.

MIMO判定部108において、MIMOを使用されていないと判定した場合は、Fm_aおよびFm_bから伝搬路を推定し、以下に続く信号を復調する。   When the MIMO determination unit 108 determines that MIMO is not used, the propagation path is estimated from Fm_a and Fm_b, and the following signals are demodulated.

本受信機はMIMO受信ができないものを想定しているため、MIMO判定部108において送信データがMIMO送信であると判定された場合は、品質測定部500で、各周波数あるいは各アンテナの品質情報を取得し、別に用意される送信手段を用いて、基地局に通知される。この品質測定部500は、従来例には明記していないが、第1の実施形態に示すようなMIMO判定部108を設けることで、従来の通信方法ではアンテナ毎の識別を行なえなかったことに対し、ここで示したような通信方法では可能となり、誤った通知によるシステムの性能劣化を防ぐことが可能になる。   Since this receiver is assumed to be unable to perform MIMO reception, when the MIMO determination unit 108 determines that the transmission data is MIMO transmission, the quality measurement unit 500 stores the quality information of each frequency or each antenna. The information is acquired and notified to the base station using a separate transmission means. Although this quality measurement unit 500 is not explicitly described in the conventional example, the provision of the MIMO determination unit 108 as shown in the first embodiment makes it impossible to identify each antenna by the conventional communication method. On the other hand, it is possible with the communication method shown here, and it is possible to prevent system performance deterioration due to erroneous notification.

図5にMIMO判定部108の詳細を示す。550_1から550_Nは自己相関演算部であり、Fm_a×Fm_a*が算出される。一方、551_1から551_Nは相互相関演算部でありFm_a×Fm_b*が算出される。552_1から552_Nは各mについてSmを算出する差・絶対値演算部である。553は判定部であり、システムに応じて上述の加算等が行なわれ、各サブキャリアの送信方法を推定する。その推定結果をもとに、サブキャリア毎の伝搬路推定が行なわれる。   FIG. 5 shows details of the MIMO determination unit 108. Reference numerals 550_1 to 550_N denote autocorrelation calculators that calculate Fm_a × Fm_a *. On the other hand, 551_1 to 551_N are cross-correlation calculation units, and Fm_a × Fm_b * is calculated. 552_1 to 552_N are difference / absolute value calculation units for calculating Sm for each m. A determination unit 553 performs the above-described addition and the like according to the system, and estimates the transmission method of each subcarrier. Based on the estimation result, propagation path estimation for each subcarrier is performed.

このように送信機において、MIMO使用時と未使用時において、同一の直交性をもった符号を伝搬路推定用OFDMシンボルに割り当てることで、MIMO受信ができない端末において、MIMO送信時に誤ってデータを復調することがなくなり、受信品質について、MIMO使用時と未使用時にわけてデータを基地局に通知できるため、基地局でのスケジューリングや適応変調が正常に動作することが可能になる。   In this way, by assigning a code having the same orthogonality to the OFDM symbol for channel estimation in the transmitter when MIMO is used and when it is not used, in a terminal that cannot receive MIMO, data is erroneously transmitted during MIMO transmission. Demodulation is eliminated, and the reception quality can be notified to the base station separately when MIMO is used and when it is not used, so that scheduling and adaptive modulation at the base station can operate normally.

一方、MIMO未使用であると判定された場合、伝搬路推定部105では入力されたFmをもとに各サブキャリアの伝搬路を推定する。ここでは、先にも示したようにFmを算出するために使用した4本のサブキャリア内での伝搬路変動は一定としているため、任意のmに対して、サブキャリア4本の伝搬路はFm_a/4と推定される。   On the other hand, when it is determined that MIMO is not used, the propagation path estimation unit 105 estimates the propagation path of each subcarrier based on the input Fm. Here, as described above, since the propagation path fluctuations in the four subcarriers used for calculating Fm are constant, the propagation path of four subcarriers is arbitrary for any m. It is estimated as Fm_a / 4.

また、Fm_aとFm_b伝搬路はほぼ同一と考えられるので、任意のmに対するサブキャリア8本の伝搬路を、(Fm_a+Fm_b)/8とすることも可能である。   Further, since the Fm_a and Fm_b propagation paths are considered to be substantially the same, the propagation path of 8 subcarriers for an arbitrary m can be set to (Fm_a + Fm_b) / 8.

こうして得られた伝搬路情報を元にデータを復調する。FFT部101に入力されたデータOFDMシンボルはFFTが施され、伝搬路補償部106に入力される。伝搬路補償部106ではサブキャリア毎に、先に求めた伝搬路推定値の複素共役信号を乗ずることで、伝搬路が補償される。そして、伝搬路補償されたデータがデータ復調部107に入力され、送信データが復調される。   Data is demodulated based on the propagation path information thus obtained. The data OFDM symbol input to the FFT unit 101 is subjected to FFT and input to the propagation path compensation unit 106. The propagation path compensation unit 106 compensates the propagation path for each subcarrier by multiplying the complex conjugate signal of the propagation path estimation value obtained previously. Then, the data subjected to propagation path compensation is input to the data demodulation unit 107, and the transmission data is demodulated.

このように、従来と同様の構成を採る受信機であっても、相関演算部102_1から102_3に入力するサブキャリア番号を変えることで、直交性を損なうことはなく、隣接セクタの影響を受けずに、伝搬路推定することが可能になり、さらに送信側においてMIMO使用時においても受信品質が送信アンテナ単位で算出可能となり、基地局におけるスケジューリングあるいは適応変調が正常に働くことになる。   As described above, even in a receiver having the same configuration as the conventional one, by changing the subcarrier number input to the correlation calculation units 102_1 to 102_3, the orthogonality is not impaired and is not affected by the adjacent sector. In addition, it is possible to estimate the propagation path, and it is possible to calculate the reception quality in units of transmission antennas even when MIMO is used on the transmission side, and scheduling or adaptive modulation in the base station works normally.

次に、MIMOを考慮した受信機の例を図6に示す。MIMO判定部108では先の例と同様に、送信されたプリアンブルから、そのパケットやフレームがMIMOを使用されているかどうかを判定する。また、この構成のほかにあらかじめMIMOによる通信であることを通知する方法や、データの一部を通常の受信でも復調可能なデータ領域を設定し、その領域で以下に続くデータがMIMOであることを通知する方法なども考えられる。   Next, an example of a receiver considering MIMO is shown in FIG. As in the previous example, the MIMO determination unit 108 determines whether or not the packet or frame uses the MIMO from the transmitted preamble. In addition to this configuration, a method for notifying that the communication is based on MIMO in advance, or a data area where a part of data can be demodulated even during normal reception is set, and the following data in that area is MIMO. A method of notifying the user can also be considered.

図6において、図3と同じ機能のブロックについては同じ番号を付するものとする。従って図3との差異は、伝搬路補償部109、データ復調部110がMIMOに対応するような構成になることと、受信系統がMIMOであるため2系統あることである。この受信系統は1、2とも同じ構成としている。   In FIG. 6, blocks having the same functions as those in FIG. Therefore, the difference from FIG. 3 is that the propagation path compensation unit 109 and the data demodulation unit 110 are configured to support MIMO, and that there are two systems because the reception system is MIMO. This receiving system has the same configuration for both 1 and 2.

ほとんどの動作については先の例と同じであるが、相違する点は、送信側でMIMO送信を行なっていると判定した後の動作である。   Most of the operations are the same as the previous example, but the difference is the operation after determining that MIMO transmission is being performed on the transmission side.

MIMO送信と判定された場合、伝搬路推定部105では、アンテナ毎、サブキャリア毎の伝搬路が推定される。動作については、先の例とほぼ同じであるが、MIMO送信であるため、加算処理が行なわれることはない。従って任意のmについて、8本毎のサブキャリアの伝搬路情報は、アンテナ1についてはFm_a/4が使用され、アンテナ2についてはFm_b/4が使用される。   When it is determined that the transmission is MIMO transmission, propagation path estimation section 105 estimates the propagation path for each antenna and each subcarrier. The operation is almost the same as in the previous example, but since it is MIMO transmission, no addition processing is performed. Therefore, for any m, the propagation path information of every 8 subcarriers uses Fm_a / 4 for antenna 1 and Fm_b / 4 for antenna 2.

このように、MIMO受信した場合でもデータを復調可能で、図2のようにプリアンブルを設定することで、セクタ間の直交性が保たれているため、MIMO時に隣接セクタにおいてどのような通信が行なわれているかに制限されることなく精度の高い伝搬路推定を行なうことが可能となる。   In this way, even when receiving MIMO, data can be demodulated, and by setting the preamble as shown in FIG. 2, orthogonality between sectors is maintained, so what kind of communication is performed in adjacent sectors during MIMO. Therefore, it is possible to estimate the propagation path with high accuracy without being limited to whether it is present.

ここまでに示したようなプリアンブルの構成と受信機の構成を実現することで、セクタ識別を可能にしながら、MIMO受信を特性の劣化なく実現することができる。また、第1の実施形態では、送信系列が2系統のMIMOを想定したプリアンブルとその受信機の構成について示したが、M系統であっても同様の構成で実現可能である。図7に、4系統の場合を想定したプリアンブルを2種類示し、M系統への拡張を示唆する。   By realizing the preamble configuration and the receiver configuration as described so far, it is possible to realize MIMO reception without deterioration of characteristics while enabling sector identification. In the first embodiment, the configuration of the preamble and its receiver assuming two transmission systems of MIMO has been described. However, even the M system can be realized with the same configuration. FIG. 7 shows two types of preambles assuming the case of four systems, suggesting expansion to M systems.

図7の上側の図は、周波数軸方向にプリアンブルパターンを拡張したものであり、白い四角形がアンテナ1、斜め左下がり線が付された四角形がアンテナ2、斜め右下がり線が付された四角形がアンテナ3、網掛けがされた四角形がアンテナ4である。このように直交符号の繰り返し間隔をM個とすることで、同じ直交符号を用い、セクタ間の直交性を保ちながら、通常のOFDMでも、MIMOでも精度良く伝搬路が推定可能なプリアンブルパターンを形成することができる。   The upper diagram in FIG. 7 is an extension of the preamble pattern in the frequency axis direction. The white rectangle is the antenna 1, the rectangle with the diagonally left-down line is the antenna 2, and the rectangle with the diagonally-downward line is The antenna 3 is a shaded rectangle. By setting the orthogonal code repetition interval to M in this way, the same orthogonal code is used to form a preamble pattern that can accurately estimate the propagation path in both normal OFDM and MIMO while maintaining orthogonality between sectors. can do.

ただし、上記の例ではサブキャリア間隔で16本の帯域内での大きな周波数変動が許されないという問題がある。それに対応するものが、図7の下側の図である。これは、時間方向に拡張する概念であり、この場合、プリアンブルシンボルを、例えば「(M/2)以上の最小の整数」用意することで、全てのアンテナの伝搬路が推定可能である。   However, in the above example, there is a problem that large frequency fluctuations in 16 bands are not allowed at subcarrier intervals. Corresponding to this is the lower diagram of FIG. This is a concept that extends in the time direction. In this case, by preparing preamble symbols, for example, “the smallest integer equal to or greater than (M / 2)”, the propagation paths of all antennas can be estimated.

また、いずれの例においても、CEシンボルにおけるサブキャリアは既知であるとしたが、間にデータ用のサブキャリアを挿入することも可能である。   In any of the examples, the subcarrier in the CE symbol is known, but it is also possible to insert a data subcarrier in between.

図8に2×2のMIMOを考慮し、CEシンボル中にもデータを配した場合のプリアンブルパターンを示す。図8中、「D」で示したものが、データ部分である。この構成の場合、伝搬路を推定した後、このDの部分のサブキャリアを復調する必要がある。図8では、Dについても、アンテナ1およびアンテナ2と順次送信しているが、このような構成にしておけば、MIMOを復調できない端末でもこの部分のみは復調可能となり、この部分に制御データを格納することで、効率よい通信が可能となる。   FIG. 8 shows a preamble pattern in the case where data is arranged also in the CE symbol in consideration of 2 × 2 MIMO. In FIG. 8, what is indicated by “D” is the data portion. In the case of this configuration, after estimating the propagation path, it is necessary to demodulate the D-carrier subcarrier. In FIG. 8, D is sequentially transmitted to antenna 1 and antenna 2 as well, but with this configuration, even a terminal that cannot demodulate MIMO can demodulate only this part, and control data can be transmitted to this part. By storing, efficient communication becomes possible.

(第2の実施形態)
図9に本発明の第2の実施形態におけるプリアンブルパターンの例を示す。第1の実施形態と同様に、基地局装置1が制御するセクタ数は3、MIMOの最大送信系列数は2の2×2MIMOを考慮するものとする。
(Second Embodiment)
FIG. 9 shows an example of a preamble pattern in the second embodiment of the present invention. As in the first embodiment, 2 × 2 MIMO is considered in which the number of sectors controlled by the base station apparatus 1 is 3, and the maximum number of MIMO transmission sequences is 2.

図9において、上側の図がシングルアンテナでの送信パターンであり、下側の図がダブルアンテナ(MIMO時)の送信パターンである。第1の実施形態で示したプリアンブルパターンと同様に、ビットパターンはシングルアンテナ、ダブルアンテナで同一である。また、図9に示したパターンは第1の実施形態と同様に4つの符号で構成される符号列を使用している。   In FIG. 9, the upper diagram is a transmission pattern with a single antenna, and the lower diagram is a transmission pattern with a double antenna (during MIMO). Similar to the preamble pattern shown in the first embodiment, the bit pattern is the same for the single antenna and the double antenna. Further, the pattern shown in FIG. 9 uses a code string composed of four codes as in the first embodiment.

第2の実施形態においても、直交符号を1サブキャリアおきに配し、MIMO送信時には1サブキャリア毎に異なるアンテナから送信されるプリアンブルパターンになっている。第1の実施形態と同様に受信機では、図10に示すように、無線通信開始時において無線データを送受信する最適なセクタを検出するため3つのセクタに対応するそれぞれの相関演算部102_1、102_2、102_3により相関値が算出される。相関を演算する際、サブキャリア選択部501において、4つサブキャリアが1サブキャリアおきに選択され、第2の実施形態における最大送信系列である2に対応する数が組になった相関演算部102にて相関値が演算される。相関値の演算方法の本質部分に関しては第1の実施形態と同様であるため省略する。   Also in the second embodiment, orthogonal codes are arranged every other subcarrier, and at the time of MIMO transmission, a preamble pattern is transmitted from a different antenna for each subcarrier. As in the first embodiment, in the receiver, as shown in FIG. 10, in order to detect the optimum sector for transmitting and receiving wireless data at the start of wireless communication, the respective correlation calculation units 102_1 and 102_2 corresponding to the three sectors are detected. , 102_3, the correlation value is calculated. When calculating the correlation, the subcarrier selecting unit 501 selects four subcarriers every other subcarrier, and a correlation calculating unit in which the number corresponding to 2 which is the maximum transmission sequence in the second embodiment is set. At 102, a correlation value is calculated. Since the essential part of the correlation value calculation method is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted.

第2の実施形態において、第1の実施形態との相違点のひとつは図10に示したMIMO判定部108が各セクタに対応する数備わっていることと、その動作にセクタ選択部104において無線通信を行なうと判断したセクタだけでなく、隣接セクタの送信形式をも判定することである。それぞれのセクタの判定方法に関しては第1の実施形態の方法と同様であるため省略する。この判定結果を基に後述する相関演算部に入力されるプリアンブルパターンのサブキャリア組み合わせの切り替えの指標に使用することが可能である。   In the second embodiment, one of the differences from the first embodiment is that the MIMO determination unit 108 shown in FIG. 10 is provided in a number corresponding to each sector, and the sector selection unit 104 performs wireless operations for the operation. This is to determine not only the sector determined to perform communication but also the transmission format of the adjacent sector. Since the method for determining each sector is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted. Based on this determination result, it can be used as an index for switching the subcarrier combination of the preamble pattern input to the correlation calculation section described later.

図11は、第2の実施形態に係る相関演算部の詳細を示している。第2の実施形態においても前述したように第1の実施形態と同様に最大送信系列の2に対応する数の相関演算部がセクタ数と同数の3組備わっているが、図11はその1例を示している。第1の実施形態との相違点は、直交符号の配置パターンが異なることである。すなわち、図11の乗算部に入力されるサブキャリア位置が異なり、具体的には乗算部121_1から121_4に入力されるfx値がそれぞれ、
f{8k−7}、
f{8k−5}、
f{8k−3}、
f{8k−1}となっている。ここで、kは1からNの自然数である。
FIG. 11 shows details of the correlation calculation unit according to the second embodiment. In the second embodiment, as described above, the number of correlation calculation units corresponding to 2 of the maximum transmission sequence is provided in the same number as the number of sectors as in the first embodiment. An example is shown. The difference from the first embodiment is that the arrangement pattern of orthogonal codes is different. That is, the subcarrier position input to the multiplication unit in FIG. 11 is different, specifically, the fx values input to the multiplication units 121_1 to 121_4 are respectively
f {8k-7},
f {8k-5},
f {8k-3},
f {8k-1}. Here, k is a natural number from 1 to N.

また、第2の実施形態における最大送信系列数の2に対応するためのもう一方の相関演算部のfx値はそれぞれ、
f{8k}、
f{8k−2}、
f{8k−4}、
f{8k−6}となっている。ここでも、同様にkは1からNの自然数である。
Further, the fx values of the other correlation calculation unit for corresponding to the maximum number of transmission sequences of 2 in the second embodiment are respectively
f {8k},
f {8k-2},
f {8k-4},
f {8k-6}. Here again, k is a natural number from 1 to N.

図11における乗算部121_1には、1,9,17,25…番目のサブキャリアが入力され、乗算部121_2には3,11,19,27…番目のサブキャリアが入力される。同様に、乗算部121_3には5,13,21,29…番目のサブキャリアが入力され、乗算部121_4には7,15,23,31…番目のサブキャリアが入力される。第2の実施形態においても第1の実施形態と同様に、セクタ選択部104にてセクタを選択した後、選択されたセクタの各サブキャリアに関する伝搬路推定が行なわれる。図11における伝搬路推定の方法は前述の第1の実施形態と同様であるため説明は省略する。   11, the first, ninth, 17, 25th, etc. subcarriers are input to the multiplier 121_1, and the third, eleventh, 19, 27th, etc. subcarriers are input to the multiplier 121_2. Similarly, the fifth, 13, 21, 29,. Also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, after the sector selection unit 104 selects a sector, propagation path estimation for each subcarrier of the selected sector is performed. The propagation path estimation method in FIG. 11 is the same as that in the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.

以上のようにして得られた伝搬路情報を元にデータを復調する。FFT部101に入力されたデータOFDMシンボルはFFTが施され、伝搬路補償部106に入力される。伝搬路補償部106ではサブキャリア毎に、先に求めた伝搬路推定値の複素共役信号を乗ずることで、伝搬路が補償される。そして、伝搬路補償されたデータがデータ復調部107に入力され、送信データが復調される。   Data is demodulated based on the propagation path information obtained as described above. The data OFDM symbol input to the FFT unit 101 is subjected to FFT and input to the propagation path compensation unit 106. The propagation path compensation unit 106 compensates the propagation path for each subcarrier by multiplying the complex conjugate signal of the propagation path estimation value obtained previously. Then, the data subjected to propagation path compensation is input to the data demodulation unit 107, and the transmission data is demodulated.

このように従来と同様の構成を採る受信機であっても、相関演算部に入力するサブキャリア番号を変えることで、直交性を損なうことはなく、隣接セクタの影響を受けずに、伝搬路推定することが可能になる。   Thus, even in a receiver having the same configuration as the conventional one, by changing the subcarrier number input to the correlation calculation unit, the orthogonality is not impaired, and the propagation path is not affected by the adjacent sector. It becomes possible to estimate.

さらには、第2の実施形態における利点として以下のような特徴がある。図2の下側の図に示したプリアンブルパターンは1サブキャリアおきに異なるアンテナから送信されるように設定された2×2のMIMO通信方式用のパターンと1送信アンテナを使用したプリアンブルパターン(上側の図)を使用したプリアンブルパターンの直交符号の配置パターンを同一にすることに特徴があるパターンであるが、4つの符号を1サブキャリアおきに配置していることから8サブキャリアの平均的な伝搬路特性を推定していた。   Furthermore, there are the following features as advantages in the second embodiment. The preamble pattern shown in the lower diagram of FIG. 2 is a 2 × 2 MIMO communication scheme pattern set to be transmitted from a different antenna every other subcarrier and a preamble pattern (upper side) using one transmission antenna. This figure is characterized in that the arrangement pattern of the orthogonal codes of the preamble pattern using the same pattern is the same, but since four codes are arranged every other subcarrier, the average of 8 subcarriers The propagation path characteristics were estimated.

しかしながら、第2の実施形態においては、図9に示したプリアンブルパターンにすることにより、1送信アンテナを使用した無線通信時には連続する4つのサブキャリアの符号パターンが直交関係にあることから、4サブキャリアの平均伝搬路特性を推定することが可能になる。すなわち、第1の実施形態におけるプリアンブルパターンより周波数軸方向の伝搬路変動に強いプリアンブルパターンであり、より正確な伝搬路推定を行なうことが可能になる。   However, in the second embodiment, since the preamble pattern shown in FIG. 9 is used, the code patterns of four consecutive subcarriers are orthogonal during wireless communication using one transmission antenna. It becomes possible to estimate the average propagation path characteristic of the carrier. That is, the preamble pattern is more resistant to propagation path fluctuations in the frequency axis direction than the preamble pattern in the first embodiment, and it is possible to perform more accurate propagation path estimation.

さらには、送信されるデータがMIMO送信データかSISO送信データかを事前に通知されない通信方式や事前通知情報を受信することが出来なかった移動局がプリアンブルシンボルを利用したSINR、SIR、SNR、受信電力などに代表される伝搬路環境の測定を行なう際に、1サブキャリアおきに配置されたプリアンブルシンボルを利用することによってMIMOおよびSISOの通信方式にかかわらず正確な測定を行なうことが可能になり、さらにその測定データを基地局にフィードバックすることが可能になる。   Further, a communication method in which whether the data to be transmitted is MIMO transmission data or SISO transmission data is not notified in advance or a mobile station that has not been able to receive advance notification information uses SINR, SIR, SNR, reception using a preamble symbol. When measuring the propagation path environment typified by electric power, etc., it becomes possible to perform accurate measurement regardless of MIMO and SISO communication systems by using preamble symbols arranged every other subcarrier. In addition, the measurement data can be fed back to the base station.

第2の実施形態におけるプリアンブルパターンの相関演算部に入力するサブキャリア組み合わせの切り替えは、第1の実施形態と同様の方法を用いてMIMO判定部108でMIMOまたはSISOにより無線通信が行なわれているか判断する。この際、隣接セクタで使用されている送信形式、すなわちMIMOであるかSISOであるかを同様の方法で判定しておき、さらに、各セクタからの信号強度により隣接セルの干渉レベルを判定する。   Whether the subcarrier combination to be input to the preamble pattern correlation calculation unit in the second embodiment is switched by the MIMO determination unit 108 by MIMO or SISO using the same method as in the first embodiment. to decide. At this time, the transmission format used in the adjacent sector, that is, whether it is MIMO or SISO is determined in a similar manner, and the interference level of the adjacent cell is determined based on the signal strength from each sector.

次に、上記の判定においてSISOによる無線通信が行なわれていると判断された場合には以下の指標により伝搬路推定を行なうプリアンブルシンボルパターンの組み合わせを選択する。これにより、より正確な伝搬路推定を行なうことが可能になり、また、伝搬路変動に強い無線通信を行なうことが可能になる。   Next, when it is determined in the above determination that wireless communication by SISO is being performed, a combination of preamble symbol patterns for performing propagation path estimation is selected according to the following indices. As a result, more accurate propagation path estimation can be performed, and wireless communication resistant to propagation path fluctuation can be performed.

具体的には、現在通信を行なっているセクタのプリアンブルパターンのサブキャリアの組み合わせを前述の組み合わせから以下の式で示される隣接する4つのサブキャリアの組み合わせに切り替える。
f{8k−7}、
f{8k−6}、
f{8k−5}、
f{8k−4}
さらに、もう一方の相関演算部に入力される組み合わせは、
f{8k−3}、
f{8k−2}、
f{8k−1}、
f{8k}となっている。
ここで、kは1からNの自然数である。それぞれ、上から乗算部121_1、乗算部121_2、乗算部121_3、乗算部121_4に対応する。
Specifically, the combination of the subcarriers in the preamble pattern of the sector that is currently communicating is switched from the above combination to the combination of four adjacent subcarriers represented by the following formula.
f {8k-7},
f {8k-6},
f {8k-5},
f {8k-4}
Furthermore, the combination input to the other correlation calculation unit is
f {8k-3},
f {8k-2},
f {8k-1},
f {8k}.
Here, k is a natural number from 1 to N. These correspond to the multiplication unit 121_1, the multiplication unit 121_2, the multiplication unit 121_3, and the multiplication unit 121_4 from the top.

また、切り替え指標に関しては、伝搬路変動の状況により切り替えを行なうことが望ましく、伝搬路推定を行なう4つのサブキャリア区間の伝搬路変動が一定であるように切り替える。伝搬路変動を評価する方法としては、遅延波を測定する、移動局の移動速度を測定する、またはサブキャリアの受信強度の時間的変動から統計的に判断するなどの方法やそれらを複数組み合わせて判断する方法が考えられる。さらには、前記手段により隣接セクタの送信形式の判定結果と共にその干渉電力レベルを合わせて判断することにより、より伝搬路環境の良い無線通信を行なうことが可能になる。   Further, regarding the switching index, it is desirable to perform switching according to the state of propagation path fluctuation, and switching is performed so that propagation path fluctuations in the four subcarrier sections for which propagation path estimation is performed are constant. Methods for evaluating propagation path fluctuation include methods such as measuring delayed waves, measuring the moving speed of mobile stations, or statistically judging from temporal fluctuations in subcarrier reception intensity, and combinations of these. A method of judging can be considered. Furthermore, wireless communication with a better propagation path environment can be performed by determining the transmission power level of the adjacent sector together with the interference power level by the above means.

すなわち、隣接セクタがSISO通信を行なっているのか、またはMIMO通信を行なっているのか、さらに、その干渉電力レベルの影響を考慮することが望ましい。また、切り替えの指標を移動局で判断せずに受信データ内の制御情報内に基地局からの情報として、切り替えの指示を移動局に通知する方法により行なうことも可能である。この場合、受信データ内の制御情報を復調した後にトラフィックデータ部の復調前に伝搬路推定を再び行なう方法と伝搬路推定方法を切り替えて復調を行なうデータの受信以前に基地局より通知しておく方法が考えられる。   That is, it is desirable to consider whether the adjacent sector is performing SISO communication or MIMO communication, and the influence of the interference power level. It is also possible to perform a method of notifying the mobile station of the switching instruction as information from the base station in the control information in the received data without determining the switching index by the mobile station. In this case, after demodulating the control information in the received data, switching between the method for performing channel estimation again and the channel estimation method before demodulating the traffic data section and notifying the base station before receiving the demodulated data A method is conceivable.

なお、MIMO使用時の伝搬路推定方法およびMIMO受信機構成に関しては前述の第1の実施形態と同様であるため説明を省略する。   Note that the propagation path estimation method and the MIMO receiver configuration when using MIMO are the same as those in the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.

次に、図12に送信系列が4系統の場合を想定したプリアンブルを2種類示し、M系統への拡張を示唆する。図12の上側の図は、周波数軸方向にプリアンブルパターンを拡張したものであり、白い四角形がアンテナ1、斜め左下がり線が付された四角形がアンテナ2、斜め右下がり線が付された四角形がアンテナ3、網掛けがされた四角形がアンテナ4である。このように直交符号の繰り返し間隔をM個とすることで、同じ直交符号を用い、セクタ間の直交性を保ちながら、通常のOFDMでも、MIMOでも精度良く伝搬路が推定可能なプリアンブルパターンを形成することができる。   Next, FIG. 12 shows two types of preambles assuming a case where there are four transmission sequences, suggesting expansion to M systems. The upper diagram in FIG. 12 is an extension of the preamble pattern in the frequency axis direction. The white rectangle is the antenna 1, the rectangle with the diagonally left-down line is the antenna 2, and the rectangle with the diagonally-downward line is The antenna 3 is a shaded rectangle. By setting the orthogonal code repetition interval to M in this way, the same orthogonal code is used to form a preamble pattern that can accurately estimate the propagation path in both normal OFDM and MIMO while maintaining orthogonality between sectors. can do.

さらに、第2の実施形態では、前述の2×2MIMO送受信時と同様に周波数方向に連続する4つのサブキャリアの符号がセクタ間で直交するという特徴を持っている。   Further, the second embodiment is characterized in that the codes of four subcarriers continuous in the frequency direction are orthogonal between sectors as in the above-described 2 × 2 MIMO transmission / reception.

一方、第1の実施形態における図7の下側の図に対応するものが、図12の下側の図である。これは、第1の実施形態と同様に時間方向に拡張する概念であり、プリアンブルシンボルを、例えば「(M/2)以上の最小の整数」用意することで、全てのアンテナの伝搬路が推定可能である。また、いずれの実施形態においても、CEシンボルにおけるサブキャリアは既知であるとしたが、間にデータ用のサブキャリアを挿入することも可能である。   On the other hand, the lower side of FIG. 12 corresponds to the lower side of FIG. 7 in the first embodiment. This is a concept that extends in the time direction in the same manner as in the first embodiment. For example, by preparing preamble symbols such as “the smallest integer equal to or greater than (M / 2)”, the propagation paths of all antennas are estimated. Is possible. In any of the embodiments, the subcarriers in the CE symbol are known, but it is possible to insert data subcarriers in between.

(第3の実施形態)
図13に本発明の第3の実施形態におけるプリアンブルパターンの例を示す。第1の実施形態と同様、基地局装置1が制御するセクタ数は3、MIMOの最大送信系列数は2の2×2MIMOを考慮するものとする。図13において、上側の図がシングルアンテナでの送信パターンであり、下側の図がダブルアンテナ(MIMO時)の送信パターンである。
(Third embodiment)
FIG. 13 shows an example of a preamble pattern in the third embodiment of the present invention. As in the first embodiment, 2 × 2 MIMO is assumed in which the number of sectors controlled by the base station apparatus 1 is 3, and the maximum number of MIMO transmission sequences is 2. In FIG. 13, the upper diagram is a transmission pattern with a single antenna, and the lower diagram is a transmission pattern with a double antenna (during MIMO).

第1の実施形態との差異は、シングルアンテナ送信時におけるプリアンブルパターンを1サブキャリア毎に配置し、さらに各プリアンブルシンボルの間のシンボルをデータシンボル用のシンボルとして設定している点である。データシンボルには通常トラフィックデータや制御情報データのシンボルを配置可能である。   The difference from the first embodiment is that a preamble pattern at the time of single antenna transmission is arranged for each subcarrier, and symbols between the preamble symbols are set as data symbol symbols. In the data symbol, a symbol of normal traffic data or control information data can be arranged.

以上のように配置することによりシングルアンテナ送信時とダブルアンテナ送信時におけるアンテナ毎のプリアンブルシンボル数が同数に設定できる。すなわち、シングルアンテナ送信時にはダブルアンテナ送信時に対して半分の数のプリアンブルシンボルが配置される。また、第1の実施形態と同様に、シングルアンテナのみを使用して受信を行なう移動局はシングルアンテナ送信を行なっている時と同様のサブキャリアのプリアンブルパターンを検出することにより伝搬路推定を行なうことが可能である。   By arranging as described above, the number of preamble symbols for each antenna during single antenna transmission and double antenna transmission can be set to the same number. That is, at the time of single antenna transmission, half the number of preamble symbols is arranged compared to the case of double antenna transmission. Similarly to the first embodiment, a mobile station that performs reception using only a single antenna performs propagation path estimation by detecting a subcarrier preamble pattern similar to that used when performing single antenna transmission. It is possible.

図13に示したパターンは、第1の実施形態と同様に4つの符号で構成される符号列を使用している。第3の実施形態においても、直交符号を1サブキャリアおきに配し、第1の実施形態と同様に、受信機では、相関を検出する際、1サブキャリアおきの相関をとり、どのアンテナが使用されているかを検出する。   The pattern shown in FIG. 13 uses a code string composed of four codes as in the first embodiment. Also in the third embodiment, orthogonal codes are arranged every other subcarrier, and similarly to the first embodiment, when detecting the correlation, the receiver takes the correlation every other subcarrier and determines which antenna is used. Detect if it is being used.

しかしながら、第1の実施形態および第2の実施形態のように8サブキャリアの中に2組の1サブキャリアおきに配置された4つのプリアンブルシンボルの相関を取ることにより、SISOかMIMOかを判定する方法は適用できないため、SISO送信された制御情報によりトラフィックデータ部の送信方式(SISOまたはMIMO)を通知することが望ましい。   However, as in the first embodiment and the second embodiment, it is determined whether SISO or MIMO is obtained by correlating four preamble symbols arranged every other subcarrier in two sets of eight subcarriers. Therefore, it is desirable to notify the transmission method (SISO or MIMO) of the traffic data part by the control information transmitted by SISO.

第3の実施形態において、伝搬路推定方法の本質は、第1の実施形態と同様の方法で行なうため、受信ブロック図の詳細な説明は省略する。また、図14は、第3の実施形態における相関演算部の詳細を示している。前述したように第3の実施形態において、第1の実施形態との相違点は直交符号の配置パターンが異なるため、図14の乗算部に入力されるサブキャリア位置が異なる。具体的には乗算部121_1から121_4に入力されるfx値がそれぞれ、
f{8k−7}、
f{8k−5}、
f{8k−3}、
f{8k−1}となっている。
ここで、kは1からNの自然数である。図14における乗算部121_1には1,9,17,25…番目のサブキャリアが入力され、乗算部121_2には3,11,19,27…番目のサブキャリアが入力される。同様に、乗算部121_3には5,13,21,29…番目のサブキャリアが入力され、乗算部121_4には7,15,23,31…番目のサブキャリアが入力される。図14における伝搬路推定の方法は前述の第1の実施形態と同様であるため説明は省略する。
In the third embodiment, since the essence of the propagation path estimation method is performed by the same method as that of the first embodiment, detailed description of the reception block diagram is omitted. FIG. 14 shows details of the correlation calculation unit in the third embodiment. As described above, in the third embodiment, the difference from the first embodiment is that the arrangement pattern of orthogonal codes is different, and therefore the subcarrier position input to the multiplication unit in FIG. 14 is different. Specifically, the fx values input to the multipliers 121_1 to 121_4 are respectively
f {8k-7},
f {8k-5},
f {8k-3},
f {8k-1}.
Here, k is a natural number from 1 to N. 14, the first, ninth, 17, 25th, etc. subcarriers are input to the multiplication unit 121_1, and the third, eleventh, 19, 27th, etc. subcarriers are input to the multiplication unit 121_2. Similarly, the fifth, thirteenth, twenty-first, thirty-second, etc. subcarriers are input to the multiplication unit 121_3, and the seventh, fifteenth, twenty-third, thirty-first, etc. subcarriers are input to the multiplication unit 121_4. The propagation path estimation method in FIG. 14 is the same as that in the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted.

また、4×4MIMO使用時のプリアンブルパターンは、図15に示すように、図7の下側の図と同様のパターンを適用することが可能である。この場合、図15に示すように、先頭シンボルにアンテナ1、アンテナ2のプリアンブルパターンをそれぞれ1サブキャリアおきに配置し、続くシンボルにアンテナ3、アンテナ4のプリアンブルパターンを同様にそれぞれ1サブキャリアおきに配置する。ただし、アンテナ3、アンテナ4のプリアンブルパターンを配置するシンボルは必ずしも先頭のシンボルと連続したシンボル、すなわち2シンボル目である必要は無い。   Further, as the preamble pattern when using 4 × 4 MIMO, as shown in FIG. 15, it is possible to apply the same pattern as the lower diagram of FIG. In this case, as shown in FIG. 15, the preamble pattern of antenna 1 and antenna 2 is arranged at every 1 subcarrier for the first symbol, and the preamble pattern of antenna 3 and antenna 4 is similarly set at every other subcarrier for the following symbols. To place. However, the symbols on which the preamble patterns of the antennas 3 and 4 are arranged do not necessarily have to be a symbol that is continuous with the first symbol, that is, the second symbol.

以上のようにして得られた伝搬路情報を元にデータを復調する。FFT部101に入力されたデータOFDMシンボルはFFTが施され、伝搬路補償部106に入力される。伝搬路補償部106ではサブキャリア毎に、先に求めた伝搬路推定値の複素共役信号を乗ずることで、伝搬路が補償される。そして、伝搬路補償されたデータがデータ復調部107に入力され、送信データが復調される。   Data is demodulated based on the propagation path information obtained as described above. The data OFDM symbol input to the FFT unit 101 is subjected to FFT and input to the propagation path compensation unit 106. The propagation path compensation unit 106 compensates the propagation path for each subcarrier by multiplying the complex conjugate signal of the propagation path estimation value obtained previously. Then, the data subjected to propagation path compensation is input to the data demodulation unit 107, and the transmission data is demodulated.

このように従来と同様の構成を採る受信機であっても、相関演算部に入力するサブキャリア番号を変えることで、直交性を損なうことはなく、隣接セクタの影響を受けずに、伝搬路推定することが可能になる。   Thus, even in a receiver having the same configuration as the conventional one, by changing the subcarrier number input to the correlation calculation unit, the orthogonality is not impaired, and the propagation path is not affected by the adjacent sector. It becomes possible to estimate.

MIMO使用時の伝搬路推定方法およびMIMO受信機構成に関しては前述の第1の実施形態と同様のため説明を省略する   Since the propagation path estimation method and the MIMO receiver configuration when using MIMO are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of a radio | wireless communications system. 第1の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。It is a figure which shows the preamble pattern which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る受信機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the receiver which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る受信機の相関演算部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the correlation calculating part of the receiver which concerns on 1st Embodiment. MIMO判定部の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of a MIMO determination part. 第1の実施形態に係る受信機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the receiver which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。It is a figure which shows the preamble pattern which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。It is a figure which shows the preamble pattern which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。It is a figure which shows the preamble pattern which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る受信機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the receiver which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る受信機の相関演算部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the correlation calculating part of the receiver which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。It is a figure which shows the preamble pattern which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。It is a figure which shows the preamble pattern which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係る受信機の相関演算部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the correlation calculating part of the receiver which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。It is a figure which shows the preamble pattern which concerns on 3rd Embodiment. 従来から使用されているプリアンブルパターンを示す図である。It is a figure which shows the preamble pattern used conventionally. 従来の受信機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional receiver. 従来の受信機の相関演算部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the correlation calculating part of the conventional receiver. 従来から使用されているプリアンブルパターンを示す図である。It is a figure which shows the preamble pattern used conventionally.

符号の説明Explanation of symbols

1 基地局装置
2 移動局装置
1a 送信部
1b 符号列生成部
1c 受信部
30 受信機
101 FFT部
102_1a〜102_3b 相関演算部
103 セレクト部
104 セクタ選択部
105 伝搬路推定部
106 伝搬路補償部
107 データ復調部
108 MIMO判定部
109 伝搬路補償部
110 データ復調部
120_1〜120_4 メモリ
121_1〜121_4 乗算部
122 和演算部
123 絶対値演算部
124 和演算部
550_1〜550_N 自己相関演算部
551_1〜551_N 相互相関演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base station apparatus 2 Mobile station apparatus 1a Transmission part 1b Code sequence generation part 1c Reception part 30 Receiver 101 FFT part 102_1a-102_3b Correlation calculation part 103 Selection part 104 Sector selection part 105 Propagation path estimation part 106 Propagation path compensation part 107 Data Demodulation section 108 MIMO determination section 109 propagation path compensation section 110 data demodulation section 120_1 to 120_4 memory 121_1 to 121_4 multiplication section 122 sum calculation section 123 absolute value calculation section 124 sum calculation sections 550_1 to 550_N autocorrelation calculation sections 551_1 to 551_N cross correlation calculation Part

Claims (17)

複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する移動局装置との間でOFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置の無線通信方法であって、
任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交すると共に、前記各符号列の成分の一部が相互に直交するように前記各符号列を生成し、
単一あるいは複数のアンテナを用いて単一系統のデータ通信を行なう場合と複数のアンテナを用いて複数系統のデータ通信を行なう場合において、前記生成した各符号列を同一の方法によりサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する移動局装置へシンボルを送信することを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method of a base station device that controls a plurality of sectors and performs wireless communication with a mobile station device existing in any sector by an OFDM communication method,
A code sequence used for estimating a propagation path in one sector of an arbitrary set of sectors and a code string used for estimating a propagation path in the other sector are orthogonal to each other, and Generating each code string such that some of the components of each code string are orthogonal to each other;
When performing single-system data communication using a single or multiple antennas and when performing multiple-system data communication using multiple antennas, the generated code strings are allocated to subcarriers by the same method. And transmitting a symbol to the mobile station apparatus existing in each sector.
最大使用アンテナ数がM(Mは自然数)以下の系統のデータ通信を行なうMIMOを使用可能であって、複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する移動局装置との間でOFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置の無線通信方法であって、
前記すべてのセクタのうち、任意の一つのセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列Caを、
Ca=(A1,A2,・・・,An)(nは自然数で符号長を表わす)と表わし、
他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列Cbを、
Cb=(B1,B2,・・・,Bn)(nは自然数で符号長を表わす)と表わしたとき、(A1,A2,・・・,An)と(B1,B2,・・・,Bn)とが直交し、
かつ、Rおよびkを、1≦R≦M、0≦k<n/Mを満たす整数として、
前記符号列Caの成分の一部を、
(AR,・・・,A(k×M+R),・・・)と表わし、
前記符号列Cbの成分の一部を、
(BR,・・・,B(k×M+R),・・・)と表わしたとき、
(AR,・・・,A(k×M+R),・・・)と(BR,・・・,B(k×M+R),・・・)とが直交する符号列CaおよびCbを生成し、
m(mはMの約数)系統のMIMOを使用する際に、伝搬路推定用のサブキャリア番号をkとした場合、
(k mod M)mod m
により分類される伝搬路推定用のサブキャリア毎に前記符号列CaおよびCbを、伝搬路推定用のサブキャリア数に対して割り当てて、同じアンテナからシンボルを送信することを特徴とする無線通信方法。
MIMO that performs data communication of a system whose maximum number of antennas is M or less (M is a natural number) can be used, controls a plurality of sectors, and performs OFDM with a mobile station apparatus existing in any sector A wireless communication method of a base station apparatus that performs wireless communication by a communication method,
Among all the sectors, a code string Ca used for estimating a propagation path in any one sector is:
Ca = (A1, A2,..., An) (n is a natural number and represents a code length),
The code sequence Cb used for estimating the propagation path in the other sector is:
When expressed as Cb = (B1, B2,..., Bn) (n is a natural number and represents a code length), (A1, A2,..., An) and (B1, B2,..., Bn ) Are orthogonal,
R and k are integers satisfying 1 ≦ R ≦ M and 0 ≦ k <n / M,
Part of the components of the code string Ca is
(AR,..., A (k × M + R),...)
Some of the components of the code string Cb are
(BR,..., B (k × M + R),...)
(AR,..., A (k × M + R),...) And (BR,..., B (k × M + R),.
When using MIMO of m (m is a divisor of M) system and subcarrier number for channel estimation is k,
(K mod M) mod m
And assigning the code strings Ca and Cb to the number of propagation path estimation subcarriers for each of the propagation path estimation subcarriers categorized by: .
伝搬路推定用のサブキャリアの本数N(Nは自然数)に対して、符号列の組み合わせをN/n回繰り返し割り当てて、同じアンテナからシンボルを送信することを特徴とする請求項2記載の無線通信方法。   3. The radio according to claim 2, wherein a symbol is transmitted from the same antenna by repeatedly assigning a combination of code sequences N / n times to the number N of subcarriers for channel estimation (N is a natural number). Communication method. 伝搬路推定用のサブキャリアの本数N(Nは自然数)に対して、異なる符号列の組み合わせを割り当てて、同じアンテナからシンボルを送信することを特徴とする請求項2記載の無線通信方法。   3. The radio communication method according to claim 2, wherein symbols are transmitted from the same antenna by assigning different combinations of code sequences to the number N of subcarriers for propagation path estimation (N is a natural number). それぞれのセクタ内に存在する移動局装置に対し、一パケット内で複数回シンボルを異なるアンテナの組み合わせに割り当てて送信することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載の無線通信方法。   The radio communication according to any one of claims 2 to 4, wherein a symbol is assigned to different antenna combinations and transmitted a plurality of times within one packet to a mobile station apparatus existing in each sector. Method. nは自然数で前記符号列CaおよびCbの符号長を表わすものとし、前記符号列CaおよびCbをM分割した各分割符号列の間に、
(A1,・・・,A(n/M))と(B1,・・・,B(n/M))とが直交し、
(A(n/M)+1,・・・,A(2n/M))と(B(n/M)+1,・・・,B(2n/M))とが直交し、
・・・、
(A((M−1)×n/M+1),・・・,A(n))と(B((M−1)×n/M+1),・・・,B(n))とが直交する、というすべての関係を満たす符号列CaおよびCbを生成することを特徴とする請求項2から請求項5のいずれかに記載の無線通信方法。
n is a natural number and represents the code length of the code strings Ca and Cb, and between the divided code strings obtained by dividing the code strings Ca and Cb into M,
(A1,..., A (n / M)) and (B1,..., B (n / M)) are orthogonal to each other,
(A (n / M) +1,..., A (2n / M)) and (B (n / M) +1,..., B (2n / M)) are orthogonal to each other,
...
(A ((M−1) × n / M + 1),..., A (n)) and (B ((M−1) × n / M + 1),..., B (n)) are orthogonal. 6. The wireless communication method according to claim 2, wherein the code strings Ca and Cb satisfying all the relationships are generated.
任意の一組のセクタを隣接セクタとすることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の無線通信方法。   7. The wireless communication method according to claim 1, wherein an arbitrary set of sectors is set as an adjacent sector. 相互に隣接する3つのセクタを制御し、各セクタで伝搬路を推定するために使用する符号列が、それぞれ、(1,1,1,1,1,1,1,1,)、(1,1,−1,−1,−1,−1,1,1,)、および(1、−1,1、−1、−1,1、−1,1)、であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の無線通信方法。   Code sequences used to control three sectors adjacent to each other and estimate the propagation path in each sector are (1,1,1,1,1,1,1,1,), (1 , 1, -1, -1, -1, -1,1,1,) and (1, -1, -1, -1, -1, -1,1, -1,1), The wireless communication method according to any one of claims 1 to 7. MIMO通信を行なう場合において、伝搬路推定用の符号列とデータとをサブキャリアに配置する場合、単一のデータ用サブキャリアの両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアのいずれか一方と、前記単一のデータ用サブキャリアとを同一のアンテナから送信し、
または、連続する複数のデータ用サブキャリア群の両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアのいずれか一方と、前記連続する複数のデータ用サブキャリア群とを同一のアンテナから送信することを特徴とする無線通信方法。
In the case of performing MIMO communication, when the code string for propagation path estimation and data are arranged in subcarriers, either one of the propagation path estimation subcarriers existing at both ends of a single data subcarrier; Transmitting the single subcarrier for data from the same antenna;
Alternatively, one of the propagation path estimation subcarriers existing at both ends of a plurality of continuous data subcarrier groups and the plurality of continuous data subcarrier groups are transmitted from the same antenna. A wireless communication method.
OFDM通信方式で送信されたデータを受信する受信機であって、
受信したシンボルを高速フーリエ変換して各サブキャリアの複素情報を算出し、サブキャリア毎の複素情報を符号列が割り当てられたサブキャリア群に分割して出力するFFT部と、
伝搬路推定用のサブキャリアに割り当てられた1符号列長の範囲において、最大アンテナ数の場合に異なるアンテナで送信されるサブキャリアの組ごとに、それぞれ対応する符号列により相関演算を行ない、上記組に対して相関演算結果の自己相関および相互相関を用いてMIMO送信の判定を行なう判定部と、を備えることを特徴とする受信機。
A receiver for receiving data transmitted by an OFDM communication method,
An FFT unit that performs fast Fourier transform on the received symbols to calculate complex information of each subcarrier, divides the complex information for each subcarrier into subcarrier groups to which a code string is assigned, and outputs the FFT information;
In the range of one code string length allocated to subcarriers for channel estimation, for each subcarrier set transmitted by different antennas in the case of the maximum number of antennas, correlation calculation is performed using the corresponding code string, And a determination unit configured to determine MIMO transmission using autocorrelation and cross-correlation of a correlation calculation result for the set.
前記判定部は、1符合長の範囲において組ごとに行なった相関演算結果の自己相関値及び相互相関値を、複数の符号長の範囲において積分することを特徴とする請求項10記載の受信機。   The receiver according to claim 10, wherein the determination unit integrates autocorrelation values and cross-correlation values of correlation calculation results performed for each set in a range of one code length in a plurality of code length ranges. . 前記判定部は、積分する複数の符号長の範囲を受信機に割り当てられる最小のサブキャリア数の範囲とすることを特徴とする請求項11記載の受信機。   The receiver according to claim 11, wherein the determination unit sets a range of a plurality of code lengths to be integrated as a range of a minimum number of subcarriers allocated to the receiver. 前記判定部は、積分する複数の符号長の範囲を通信帯域全体とすることを特徴とする請求項11記載の受信機。   The receiver according to claim 11, wherein the determination unit sets a range of a plurality of code lengths to be integrated as an entire communication band. 隣接セクタに対してもMIMO送信を判定し、符号列に対する相関演算方法を変更することを特徴とする請求項10から請求項13のいずれかに記載の受信機。   The receiver according to any one of claims 10 to 13, wherein MIMO transmission is also determined for adjacent sectors, and a correlation calculation method for a code string is changed. 請求項10から請求項14のいずれかに記載の受信機を備えることを特徴とする移動局装置。   A mobile station apparatus comprising the receiver according to claim 10. 複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する請求項15記載の移動局装置との間でOFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置であって、
任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交すると共に、前記各符号列の成分の一部が相互に直交するように前記各符号列を生成する符号列生成部と、
前記生成した各符号列をサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する請求項15記載の移動局装置へシンボルを送信する送信部と、を備えることを特徴とする基地局装置。
A base station apparatus that controls a plurality of sectors and performs radio communication with a mobile station apparatus according to claim 15 existing in any sector by an OFDM communication system,
A code sequence used for estimating a propagation path in one sector of an arbitrary set of sectors and a code string used for estimating a propagation path in the other sector are orthogonal to each other, and A code string generation unit that generates the code strings so that some of the components of the code strings are orthogonal to each other;
A base station apparatus comprising: a transmission unit that allocates the generated code strings to subcarriers and transmits symbols to a mobile station apparatus according to claim 15, which exists in each sector.
請求項15記載の移動局装置と、請求項16記載の基地局装置とから構成されることを特徴とする無線通信システム。   A radio communication system comprising the mobile station apparatus according to claim 15 and the base station apparatus according to claim 16.
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