WO2006068023A1

WO2006068023A1 - 無線通信方法、通信端末装置及び無線通信システム

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Publication number: WO2006068023A1
Application number: PCT/JP2005/023029
Authority: WO
Inventors: Isamu Yoshii
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-12-22
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2006-06-29
Also published as: CN101073215A; US20090252092A1; JP4598004B2; EP1806861A1; JPWO2006068023A1

Abstract

　ＯＦＤＭ信号の周波数帯域毎に伝搬路特性が異なる環境下でも、その全周波数帯域についての誤り率を低下させて、通信速度を改善する通信端末装置等を開示する。この装置では、接続先決定部（２２１）は、相関値算出部（２１３－１、２１３－２、２１３－３）から入力されてくるセルＡ～Ｄそれぞれについてのサブバンド毎の相関値を比較して、各サブバンドにおいて最高の相関値となったサブバンドＩＤを特定する。そして、特定したサブバンドＩＤに対応する基地局装置（１００）をそのサブバンドでの接続先と決定し、決定したサブバンド毎の基地局装置（１００）をアクセス要求信号生成部（２２２）と受信データ生成部（２３１）とにそれぞれ通知する。

Description

明細書

無線通信方法、通信端末装置及び無線通信システム

技術分野

[0001] 本発明は、直交周波数（Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)方式で複数の基地局装置と同時に無線通信を行う通信端末装置等に関する。

背景技術

[0002] 従来、 OFDM方式を適用した通信端末装置が、複数の基地局装置から共通パイロットチャネル（Common Pilot CHannel : CPICH)で送信されてくる共通パイロット信号を受信し、受信したそれらの共通パイロット信号を用いて、前記複数の基地局装置の中から接続する基地局装置を決定する方法が提案されている（例えば非特許文献 1参照）。

[0003] 非特許文献 1に記載された方法では、各基地局装置にそれぞれ固有の符号系列が割り当てられており、各基地局装置が、割り当てられた符号系列を OFDM (Orthog onal Frequency Division Multiplexing)信号における全周波数帯域に渡って配置して共通パイロット信号を生成し、生成した共通パイロット信号を CPICHで携帯電話等の通信端末装置に送信する。そして、通信端末装置は、複数の基地局装置から送信されてくるこれらの共通パイロット信号を受信すると、これらの共通パイロット信号と各基地局装置に割り当てられた符号系列との相関値をそれぞれ算出し、それらの算出値の中から相関値が最大となった共通パイロット信号を送信した基地局装置を接続先として決定する。通信端末装置は、決定した基地局装置に対してランダムアクセスチヤネル (Random Access CHannel : RACH)でアクセス要求信号を送信し、 OFDM方式での無線通信を開始する。

[0004] 即ち、非特許文献 1に記載された方法では、通信端末装置が、全周波数帯域に渡る合計受信電力が最大である共通パイロット信号を送信した基地局装置を選択して、選択した 1つの基地局装置とのみ無線通信を行う。そして、非特許文献 1に記載の方法によれば、通信端末装置は、その相関値が最大となった共通パイロット信号を送信した基地局装置を選択して通信を開始することにより、送受信信号の誤り率を低下させて通信速度を改善することができる。

非特許文献 1：丹野元博、新博行、樋口健一、佐和橋衛，「下りリンクブロードバンド〇 FCDMにおける共通パイロットチャネルを用いた 3段階高速セルサーチ法の特性」，信学技報， 2002年 7月， RCS2002- 135

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] しかしながら、非特許文献 1に記載の方法では、通信端末装置が 1つの基地局装置と通信することを前提としているため、たとえ全周波数帯域に渡る合計受信電力が最高の共通パイロット信号を送信した基地局装置と通信する場合でも、周波数帯域毎に見ればその受信電力にばらつきが生じていることから、受信電力の低い周波数帯域については、送受信信号の誤り率が却って高くなる問題がある。

[0006] 本発明の目的は、 OFDM信号の周波数帯域毎に伝搬路特性が異なる環境下でも、その全周波数帯域についての誤り率を低下させて、通信速度を改善する通信端末装置等を提供することである。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明に係る無線通信方法は、通信端末装置が複数の基地局装置から同時に〇 FDM信号を受信する方法であって、通信端末装置が各基地局装置から送信されたパイロット信号を受信する受信ステップと、通信端末装置が受信した各パイロット信号の受信品質をサブバンド毎に測定する測定ステップと、通信端末装置が、サブバンド毎に前記受信品質の測定結果が最良のパイロット信号を送信した基地局装置を決定する決定ステップと、通信端末装置が、サブバンド毎に決定した基地局装置に対して、決定に係るサブバンドでの通信開始を要求するアクセス要求信号を送信するアクセス要求ステップと、を具備するようにした。

発明の効果

[0008] 本発明によれば、 OFDM方式による無線通信システムにおいて、通信端末装置が、複数の基地局装置から送信されてくるパイロット信号の受信品質をサブバンド毎に測定し、その測定結果に応じて、サブバンド毎に受信品質が最良のパイロット信号を送信した基地局装置をそのサブバンドにおける接続先として決定するため、サブバンド毎に伝搬路状態が最良の基地局装置から OFDM信号が送信されてくることになるので、 OFDM信号の全周波数帯域における誤り率を低下させることができる。その結果、本発明によれば、この通信端末装置と複数の基地局装置とを含む無線通信システムにおけるスループットを効果的に改善することができる。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムの構成を示す図

[図 2]本発明の実施の形態 1におけるセル Aのパイロット信号の構成を示す図

[図 3]本発明の実施の形態 1におけるセル Aの OFDM信号のフレーム構成を示す図

[図 4]本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の主要な構成を示すブロック図

[図 5]本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置の主要な構成を示すブロック図

[図 6]本発明の実施の形態 1に係る無線通信方法を説明するフロー図

[図 7]本発明の実施の形態 1における FFTタイミングの一例を示す図

[図 8]本発明の実施の形態 1におけるパイロット信号のサブキャリア毎の受信品質の一例を示す図

[図 9]本発明の実施の形態 2におけるセル Aのパイロット信号の構成を示す図

[図 10]本発明の実施の形態 2に係る基地局装置の主要な構成を示すブロック図

[図 11]本発明の実施の形態 2に係る通信端末装置の主要な構成を示すブロック図

[図 12]本発明の実施の形態 2に係る無線通信方法を説明するフロー図

[図 13]本発明の実施の形態 2の変形例における OFDM信号のフレーム構成を示す図

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下、本発明の実施の形態について、図を参照しつつ詳細に説明する。

[0011] (実施の形態 1)

図 1は、本発明の実施の形態 1に係る OFCDM (Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing:直交周波数.符号分割多重）/ FDD (Frequency Division Dup lex：時分割双方向伝送方式)方式による無線通信システムの構成を示す模式図である。本実施の形態に係る無線通信システムは、基地局装置 100_A、 100_B、 100 Cと、通信端末装置 200と、を具備する。また、図 1に示すように、通信端末装置 20 0は、基地局装置 100— A、 100— B、 100— Cからの距離がそれぞれ異なる地点に位置する。なお、基地局装置 100— Aは「セル A」の基地局であり、同様に基地局装置 100— Bは「セル B」の基地局であり、基地局装置 100 _ Cは「セル C」の基地局である。

[0012] 図 2に、本実施の形態において基地局装置 100— Aから CPICHで送信されるセル Aのパイロット信号の構成を示す。図 2に示すように、本実施の形態では、パイロット信号は、 16のサブキャリアからなる OFDM信号の 1シンボルとして送信される。また、パイロット信号における隣接する 4つのサブキャリアで 1つのサブバンドが構成される。また、本実施の形態では、 1つのパイロット信号におけるサブバンド 1〜4に同一の直交符号系列が割り当てられる。具体的には、セル Aのパイロット信号は、図 2に示すように、サブバンド:!〜 4にそれぞれ同一の直交符号系列「11 - 1 - 1Jが割り当てられた構成からなる。

[0013] なお、本実施の形態では、サブバンド：!〜 4それぞれの直交符号系列を「サブバンド ID」と、またサブバンド IDを 4回繰り返した構成即ちパイロット信号の構成を「セル I D」と、称する。また、本実施の形態では、パイロット信号を含む OFDM信号は、基地局装置 100においてサブキャリア毎に BPSK (Binary Phase Shift Keying)方式で変調されて CPICHで無線送信されるものとする。

[0014] 図 3に、本実施の形態における OFDM信号のフレーム構成を示す。本実施の形態では、図 3に示すように、 OFDM信号はパイロット信号とデータ信号とが時間多重された構成からなり、その 1フレームは 4シンボルのデータ信号の前後にパイロット信号を 1シンボルずつ配置した 1単位が 2回繰り返された構成である。

[0015] ここで、下記「表 1」に、本実施の形態におけるセル A、セノレ B、セル C及び図示しないセル Dについてのサブバンド IDとセル IDとをそれぞれ示す。なお、本実施の形態では、サブバンド IDは、ウオルシュ.アダマール符号で構成されるものとし、 4ビットの直交符号系列であるから 4種存在することになる。なお、セル B〜Dについてのフレーム構成は、図 3と同様である。

[0016] [表 1] セノレサブバンド I D セル I D

A 1 1 - 1 - 1 11-1-1 11-1-1 11-1-1 11-1-1

B 1 - 1 1 - 1 1-11-1 1-11-1 1-11-1 1-11-1

C 1 1 1 1 1111 1111 1111 1111

D 一 1 1 1一 1 -111-1 -111-1 -111-1 -111-1

[0017] 図 4は、本実施の形態における基地局装置 100の主要な構成を示すブロック図である。基地局装置 100は、データ生成部 101、変調部 102、 104、パイロット生成部 1 03、割当部 105、 IFFT (inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部 10 6、 GI (Guard Interval :ガードインターバル）部 107、送信 RF部 108及びアンテナ素子 109を具備する。なお、基地局装置 100_A、 100_B、 100— Cはいずれも同一の構成を有するため、これらを総括して基地局装置 100と表記する。

[0018] データ生成部 101は、音声データや画像データ等の送信データを生成し、生成した送信データを変調部 102に入力する。

[0019] 変調部 102は、データ生成部 101から入力されてくる送信データを BPSK方式で変調し、変調後の送信データを割当部 105に入力する。

[0020] パイロット生成部 103は、自装置に割り当てられた固有のセル IDで構成されるパイロット信号を生成し、生成したパイロット信号を変調部 104に入力する。

[0021] 変調部 104は、パイロット生成部 103から入力されてくるパイロット信号を BPSK方式で変調し、変調後のノィロット信号を割当部 105に入力する。

[0022] 割当部 105は、シリアル/パラレル変換器等を含んで構成され、変調部 102から入力されてくる送信データと、変調部 104から送信されてくるパイロット信号と、をそれぞれパラレル信号に変換した後に、それらのパラレル信号を図 3に示すフレーム構成となるように時間分割多重する。そして、割当部 105は、時間多重後のパラレル信号を IFFT部 106に入力する。

[0023] IFFT部 106は、割当部 105から入力されてくるパラレル信号に IFFT処理を施し、 I FFT処理されたパラレル信号をシリアル信号に変換することによって OFDM信号を生成し、生成した OFDM信号を GI部 107に入力する。

[0024] GI部 107は、 IFFT部 106力入力されてくる OFDM信号にガードインターバルを揷入し、ガードインターバル揷入後の OFDM信号を送信 RF部 108に入力する。 [0025] 送信 RF部 108は、周波数変換器や低雑音アンプ等を具備し、 GI部 107から入力されてくる OFDM信号に所定の送信処理を施し、送信処理後の OFDM信号をアンテナ素子 109を介して通信端末装置 200に向けて無線送信する。なお、本実施の形態では、基地局装置 100_A、 100_B、 100— Cそれぞれから OFDM信号が同一出力で送信されるものとする。

[0026] 図 5は、本実施の形態に係る通信端末装置 200の主要な構成を示すブロック図である。通信端末装置 200は、アンテナ素子 201、受信 RF部 202、 FFT (Fast Fourier Transform :高速フーリエ変換）タイミングサーチ部 203、チャネル判定部 210— 1、 2 10- 2, 210— 3、接続先決定部 221、アクセス要求信号生成部 222、送信 RF部 22 3及び受信データ生成部 231を具備する。

[0027] また、チャネル判定部 210— 1、 210— 2、 210— 3はそれぞれ、 FFT部 211、フレームタイミングサーチ部 212及び相関値算出部 213を具備する。なお、本実施の形態では、チャネル判定部 210— 1、 210— 2、 210— 3について、並びにこれらの具備する各構成要素について、その機能や動作を総括的に説明する場合には、枝番号を省略する。

[0028] 受信 RF部 202は、基地局装置 100— A、 100— B、 100— C力無線送信されてくる OFDM信号をアンテナ素子 201を介してそれぞれ受信し、受信したこれら 3つの O FDM信号に対して所定の受信処理を施した後に、受信処理後の 3つの OFDM信号を FFTタイミングサーチ部 203、 FFT部 211及び受信データ生成部 231にそれぞれ入力する。

[0029] FFTタイミングサーチ部 203は、受信 RF部 202から入力されてくる 3つの OFDM 信号にっレ、て、各 OFDM信号に揷入されてレ、るガードインターバルを利用して FFT 処理を開始するタイミング即ち FFTタイミングを探索する。

[0030] 具体的には、 FFTタイミングサーチ部 203は、受信 RF部 202から入力されてくる O FDM信号を 1フレーム遅延させる遅延器を有しており、この遅延器からの出力と受信 RF部 202から入力されてくる OFDM信号との相関値を監視して、その相関値にピークが現れるタイミングを FFTタイミングであると判定する。

[0031] ここで、本実施の形態では、通信端末装置 200は基地局装置 100_A、 100_B、 100— Cと同時通信を行うため、 FFTタイミングサーチ部 203は、 1フレームにおいて相関値のピークの上位 3つのタイミングを FFTタイミングであると判定する。そして、 F FTタイミングサーチ部 203は、その判定結果について、相関値が最大の FFTタイミング # 1を FFT部 211 - 1に通知し、同様に相関値の大きさが第 2位の FFTタイミング # 2を FFT部 211 _ 2に、相関値の大きさが第 3位の FFTタイミング # 3を FFT部 2 11一 3にそれぞれ通知する。

[0032] なお、 FFTタイミングサーチ部 203によって FFTタイミング # 1〜# 3が検出されても、検出された FFTタイミング # 1〜 # 3とセル A〜Cとの個別の対応関係は依然として不明である。

[0033] FFT部 211は、 FFTタイミングサーチ部 203力、ら通知される FFTタイミング # 1〜 # 3のいずれかに基づいて受信 RF部 202から入力されてくる OFDM信号のガードインターバルを除去した後に、その OFDM信号に FFT処理を施す。そして、 FFT¾211 は、 FFT処理後の OFDM信号をフレームタイミングサーチ部 212と相関値算出部 2 13とにそれぞれ入力する。

[0034] フレームタイミングサーチ部 212は、 OFDM信号を 1シンボル遅延させる遅延器を有しており、この遅延器からの出力と FFT部 211から入力されてくる OFDM信号との相関値を監視して、その相関値にピークが現れるタイミングをフレームの先頭と判定する。そして、フレームタイミングサーチ部 212は、その判定結果を相関値算出部 21 3と受信データ生成部 231とにそれぞれ通知する。

[0035] なお、本実施の形態では、 FFT部 211力フレームタイミングサーチ部 212に、図 3 に示すフレーム構成の OFDM信号が入力されるため、フレームタイミングサーチ部 2 12は、 1フレームにおいて相関値のピークを 2回検出することになる。そこで、本実施の形態では、フレームタイミングサーチ部 212は、相関値のピークを 2回目に検出したタイミングをフレームの先頭であると判定するように設定される。

[0036] 相関値算出部 213は、セル A〜Dのそれぞれのサブバンド IDと、 FFT部 211から入力されてくる OFDM信号におけるパイロット信号（セル ID)と、の相関値をサブバンド毎に算出し、算出したセル A〜Dそれぞれについての相関値をサブバンド毎に接続先決定部 221に入力する。なお、相関値算出部 213は、 Nシンボル分のパイロット信号の平均値を予め算出して、算出した平均値を用いて相関値を算出する。

[0037] 接続先決定部 221は、相関値算出部 213— 1、 213— 2、 213— 3から入力されてくるセル A〜Dそれぞれについてのサブバンド毎の相関値を比較して、各サブバンドにおいて最高の相関値となったサブバンド IDを特定し、特定したサブバンド IDに対応する基地局装置 100をそのサブバンドでの接続先と決定し、決定したサブバンド毎の基地局装置 100をアクセス要求信号生成部 222と受信データ生成部 231とにそれぞれ通知する。

[0038] アクセス要求信号生成部 222は、接続先決定部 221からサブバンド毎に通知された基地局装置 100に対してそれぞれ、その通知に係るサブバンドで OFCDM方式による無線通信の開始を要求するアクセス要求信号を生成し、生成したサブバンド毎のアクセス要求信号を送信 RF部 223に入力する。

[0039] 送信 RF部 223は、アクセス要求信号生成部 222から入力されてくるアクセス要求信号に所定の送信処理を施して、送信処理後のアクセス要求信号をアンテナ素子 2 01を介して基地局装置 100— A、 100— B、 100— Cそれぞれに RACHで無線送信する。

[0040] 受信データ生成部 231は、フレームタイミングサーチ部 212から通知される各セルについてのフレームの先頭のタイミングに基づいて、受信 RF部 202から入力されてくる OFDM信号に対してガードインターバルの除去と FFT処理とを行う。続いて、受信データ生成部 231は、 FFT処理後の OFDM信号における接続先決定部 221から通知される基地局装置 100に対応するサブバンドを抽出して受信データを生成する。そして、受信データ生成部 231は、生成した受信データを図示しない制御部等に入力する。

[0041] 次いで、本実施の形態に係る通信端末装置 200の動作について、図 6〜図 8を参照しつつ説明する。

[0042] 図 6は、本実施の形態に係る無線通信方法を説明するフロー図である。

[0043] 先ず、ステップ ST610では、 FFTタイミングサーチ部 203力 S、受信した OFDM信号と 1フレーム遅延させた遅延 OFDM信号との相関値を監視して、その相関値のピークの上位 3つのタイミングを検出する。ここで、図 7に、 FFTタイミングサーチ部 203 が監視する相関値の時間方向の変化とその相関値のピークの上位 3つのタイミングとを示す。

[0044] なお、本実施の形態では、図 7に示すように、相関値が最大のピークのタイミングを FFTタイミング # 1 (〇）、相関値の大きさが第 2位のピークのタイミングを FFTタイミング # 2 (☆)、相関値の大きさが第 3位のピークのタイミングを FFTタイミング # 3 (口）、とする。また、図 7に示すように、 FFTタイミングサーチ部 203において相関値に 3つのピークが検出されるのは、図 1に示すように、通信端末装置 200が基地局装置 100 _A、 100_B、 100— Cからの距離が異なる地点に位置するからである。

[0045] 続いて、ステップ ST620— 1ではフレームタイミングサーチ部 212— 1が、またステップ ST620 - 2ではフレームタイミングサーチ部 212 _ 2が、またステップ ST620 - 3ではフレームタイミングサーチ部 212— 3がそれぞれ、対応する FFT部 211から入力されてくる OFDM信号と 1シンボル遅延させた遅延 OFDM信号との相関値を監視して、各セルについてのフレームの先頭のタイミングを検出する。なお、本実施の形態では、図 3に示すように同一のパイロット信号が 2シンボル連続して送信され、かつ、データ信号同士又はパイロット信号とデータ信号との相関は低いことから、フレームタイミングサーチ部 212は、フレームの先頭のタイミングを精度良く検出することができる。

[0046] 続いて、ステップ ST630— 1では相関値算出部 213— 1が、またステップ ST630— 2では相関値算出部 213— 2力またステップ ST630 - 3では相関値算出部 213 - 3がそれぞれ、対応する FFT部 211から入力されてくる OFDM信号の各サブバンドとセル A〜Dのサブバンド IDとの相関値を算出し、算出した相関値を全て接続先決定部 221に入力する。

[0047] ここで、図 8に、本実施の形態において通信端末装置 200の受信したパイロット信号のサブキャリア毎の信号対干渉波'雑音比（Signa卜 to-Interference Noise Ratio： SI NR)をセル A〜C別にそれぞれ示す。なお、本実施の形態では、パイロット信号におけるサブバンド毎の受信品質は相関値算出部 213において算出される相関値の大きさに基づいて判定される力この相関値と SINRとは密接に連関し、かつ、良く対応するため、パイロット信号の受信品質は例えばこのようなサブキャリア毎の SINRの値に基づいて判定されても良い。

[0048] また、通信端末装置 200の受信したパイロット信号の SINRが図 8に示す態様である場合において、ステップ ST610で検出された FFTタイミング # 1で FFT処理された OFDM信号について、相関値算出部 213— 1がサブバンド毎に算出した相関値を下記「表 2」に示す。同様に、ステップ ST610で検出された FFTタイミング # 2で FFT 処理された OFDM信号について、相関値算出部 213— 2がサブバンド毎に算出した相関値を下記「表 3」に、またステップ ST610で検出された FFTタイミング # 3で FFT 処理された OFDM信号について、相関値算出部 213— 3がサブバンド毎に算出した相関値を下記「表 4」に、それぞれ示す。

[0049] [表 2]

F F Tタイミング # 1

[0050] [表 3]

F F Tタイミング # 2

[0051] [表 4]

F F Tタイミング # 3

[0052] 続いて、ステップ ST640では、接続先決定部 221が、相関値算出部 213— 1、 213 —2、 213— 3から入力されてくる全ての相関値について、サブバンド毎に相関値が最大となるサブバンド IDを特定して、特定したサブバンド IDに対応する基地局装置 1 00をそのサブバンドにおける接続先と決定する。

[0053] 具体的には、ステップ ST640では、接続先決定部 221に入力される相関値が表 2 〜表 4に示す態様である場合において、接続先決定部 221は、サブバンド 1について最大相関値 5. 9を示す表 2のサブバンド ID「11— 1— 1」を特定し、特定したサブバンド ID「11 - 1 - ljに対応する基地局装置 100 _Aをサブバンド 1における接続先と決定する。

[0054] 同様にして、接続先決定部 221は、サブバンド 2について最大相関値 4. 8を示す表 2のサブバンド ID「11 - 1 - ljに対応する基地局装置 100— Aをサブバンド 2における接続先と決定し、またサブバンド 3について最大相関値 4. 3を示す表 4のサブバンド ID「1111」に対応する基地局装置 100— Cをサブバンド 3における接続先と決定し、またサブバンド 4について最大相関値 5. 5を示す表 3のサブバンド ID「1 _ 11 _ 1」に対応する基地局装置 100— Bをサブバンド 3における接続先と決定する。つまり、接続先決定部 221に入力される相関値が表 2〜表 4に示す態様である場合に、ステツプ ST640で接続先決定部 221によって特定されるサブバンド IDと決定されるセノレとをまとめると、下記「表 5」のようになる。

[0055] [表 5]

接続先の基地局装置 1 0 0— A〜 1 0 0— C (セル A

[0056] 続いて、ステップ ST650では、アクセス要求信号生成部 222がステップ ST640でサブバンド毎に決定された基地局装置 100に対するアクセス要求信号を生成し、送信 RF部 223がその生成されたアクセス要求信号をアンテナ素子 201を介して RAC Hで基地局装置 100に無線送信する。

[0057] このように、本実施の形態によれば、通信端末装置 200が、受信したパイロット信号のサブバンド毎に受信品質を測定し、その測定結果に応じて、各サブバンドにおいて受信品質が最高であったパイロット信号を送信した基地局装置 100に対してァクセス要求信号を送信するため、サブバンド毎に伝搬路状態が最も良い基地局装置 100 との間にチャネルを形成できることから、無線通信システムにおけるスループットを効果的に高めることができる。

[0058] なお、本実施の形態に係る無線通信方法等について、以下のように変形したり、応用したりしても良い。

[0059] 本実施の形態に係る無線通信方法では、周波数方向に隣接する 4つのサブキヤリァカ S1つのサブバンドを構成する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなぐ例えば周波数方向に隣接する 4つ以外のサブキャリアが 1つのサブキャリアを構成するようにしても良い。また、本実施の形態では、周波数方向に隣接しない離散した複数のサブキャリア力つのサブバンドを構成するようにしても良レ、。

[0060] また、本実施の形態では、通信端末装置 200にチャネル判定部 210が 3つ具備される場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなぐ例えばチャネル判定部 210は、通信端末装置 200が同時接続可能なセル (基地局装置 10 0)の最大数と同数具備されても良い。

[0061] また、本実施の形態では、通信端末装置 200が、受信したパイロット信号の受信品質として相関値算出部 213におレ、て遅延信号を用レ、た相関値をシンボル毎に算出する場合について説明した力本発明はこの場合に限定されるものではなぐ例えば通信端末装置 200がその受信品質として受信電力や SIR (Signal-to-Interference po wer Ratio :信号電力対干渉電力比）を測定するようにしても良レ、。このようにすれば、通信端末装置 200はパイロット信号の受信品質を簡便に測定できるようになる。

[0062] また、本実施の形態では、 FFTタイミングサーチ部 203が受信 RF部 202から入力されてくる OFDM信号とその遅延 OFDM信号との相関値の上位 3つのピークを FF Tタイミングと判定する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなぐ例えば FFTタイミングサーチ部 203が、その相関値が所定の閾値以上となるピークを検出した順に FFTタイミングと判定するようにしても良い。

[0063] また、本実施の形態では、基地局装置 100と通信端末装置 200とが OFCDMZF DD方式で無線通信を行う場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなぐ例えば基地局装置 100と通信端末装置 200とが OFDM/FDD方式で無線通信を行うようにしても良レ、。

[0064] また、本実施の形態では、通信端末装置 200がアクセス要求信号を RACHで基地局装置 100に無線送信する場合について説明した力この RACHはシングルキヤリァで構成されても良い。さらには、本実施の形態において、通信端末装置 200から基地局装置 100への上り回線は、シングルキャリアで構成され、かつ、符号分割多重（ Code-Division Multiple Access： CDMA)されるものでも良レヽ。

[0065] (実施の形態 2)

図 9に、本発明に係る実施の形態 2において、 CPICHで送信されるセル Aのパイ口ット信号 (セル ID)の構成を示す。本実施の形態では、セル IDは、 4ビットの直交符号系列からなる 4種類のグループ IDと、実施の形態 1で説明した 4種類のサブバンド ID と、を積算することによって生成される。ここで、図 9に示すセル IDを生成する態様について、次の乗算式等を用いて具体的に説明する。

[0066] C=[C , C , C , C ]··· (セル ID)

1 2 3 4

C=GXS [i=l 4]

i i

G=[G , G , G , G ] = [1111]··· (グループ ID)

1 2 3 4

S= [1111]··· (サブバンド ID)

[0067] これらの乗算式等により生成されたセノレ A Cのセノレ IDの一例を下記「表 6」に示す。

[0068] [表 6]

[0069] なお、本実施の形態では、 4種類のグノレープ IDと 4種類のサブバンド IDとが積算されてセル IDが生成されるため、セル IDは 16種類存在することになる。ちなみに、実施の形態 1におけるセル IDは、本実施の形態にぉレ、てグループ IDが [ 1111]の場合に生成されるセル IDである。

[0070] 図 10は、本実施の形態における基地局装置 300の主要な構成を示すブロック図である。基地局装置 300は、実施の形態 1で説明した基地局装置 100において新たにグノレープ ID部 301を具備するものである。本実施の形態では、実施の形態 1との重複を避けるため、基地局装置 300について、基地局装置 100と相違する点についてのみ説明する。

[0071] グノレープ ID部 301は、自装置の属するグループに予め割り当てられている 4ビットの直交符号系列からなるグループ IDをパイロット生成部 103に通知する。この通知を受けたパイロット生成部 103は、上述の乗算式等を用いて自装置に固有のセル IDを生成し、そのセル IDからなるパイロット信号を変調部 104に入力する。

[0072] 図 11は、本実施の形態に係る通信端末装置 400の主要な構成を示すブロック図である。通信端末装置 400は、通信端末装置 200において、接続先決定部 221の代わりにグループ ID特定'接続先決定部 421を具備し、また新たにサブバンド ID特定部 401を具備するものである。通信端末装置 400についても、実施の形態 1との重複を避けるため、通信端末装置 200と相違する点についてのみ説明する。

[0073] サブバンド ID特定部 401は、相関値算出部 213— 1、 213— 2、 213— 3から入力されてくるセル A〜Dそれぞれについてのサブバンド毎の相関値の絶対値を比較して、各サブバンドにおいて最高の相関値となったサブバンド IDを特定する。ここで、サブバンド ID特定部 401が相関値の絶対値を基準とするのは、この相関値にグループ IDの影響が潜在するからである。そして、サブバンド ID特定部 401は、特定したサブバンド IDをグループ ID特定 ·接続先決定部 421に通知するとともに、特定したサブバンド IDを用いて算出した相関値もグループ ID特定 ·接続先決定部 421に入力する

[0074] グループ ID特定'接続先決定部 421は、サブバンド ID特定部 401から入力されてくる特定したサブバンド IDを用いた相関値と、 4種類のグノレープ IDと、の相関値を算出し、算出した相関値が最大となるグループ IDを特定する。そして、グノレープ ID特定 '接続先決定部 421は、特定したグノレープ IDと、サブバンド ID特定部 401から通知されたサブバンド IDと、に基づいて、サブバンド毎に接続先となる基地局装置 300 を決定する。

[0075] 次いで、通信端末装置 400の動作について、図 12を参照しつつ説明する。

[0076] 図 12は、本実施の形態に係る無線通信方法を説明するフロー図である。図 12から明らかなように、本実施の形態に係る無線通信方法は、実施の形態 1に係る無線通信方法にぉレヽて、ステップ ST640の代わりに、ステップ ST1235とステップ ST1240 とを具備するものである。従って、本実施の形態に係る無線通信方法についても、実施の形態 1との重複を避けるため、実施の形態 1に係る無線通信方法と相違する点についてのみ説明する。

[0077] ステップ ST1235では、サブバンド ID特定部 401が、相関値算出部 213から入力されてくるセル A〜Dそれぞれについてのサブバンド毎の相関値の絶対値を比較して、各サブバンドにおいて最高の相関値となったサブバンド IDを特定する。ここで、通信端末装置 400の受信したパイロット信号のサブキャリア毎の SINRが図 8に示す態様である場合において、サブバンド ID特定部 401が特定したサブバンド IDを用いて算出した相関値即ちサブバンド ID特定部 401がグループ ID特定 ·接続先決定部 42 1に入力する相関値の態様を、下記「表 7」に示す。

[0078] [表 7]

[0079] 続いて、ステップ ST1240では、グループ ID特定 ·接続先決定部 421が、サブバンド ID特定部 401からの相関値と全グノレープ IDとの相関値をそれぞれ算出し、算出した相関値が最大となるグループ IDを特定することにより、サブバンド毎に接続先となる基地局装置 300を決定する。

[0080] このように、本実施の形態によれば、セル IDがグループ IDとサブバンド IDとを積算することによって生成されるため、セル IDの種類を指数関数的に増やすことができる。従って、本実施の形態によれば、実施の形態 1による効果に加えて、通信端末装置 400が同時通信可能な基地局装置 300を効果的に増やすことができるため、無線通信システムにおけるスループットをさらに高めることができる。

[0081] なお、本実施の形態に係る無線通信方法等について、以下のように変形したり、応用したりしても良い。 [0082] 本実施の形態に係る無線通信方法では、通信端末装置 400の受信する OFDM信号のフレーム構成が実施の形態 1と同様に図 3に示す構成である場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなぐ例えばそのフレーム構成が図 13に示すような構成であっても良レ、。ここで、図 13に示す OFDM信号のフレーム構成の特徴は、 1フレームにおけるパイロット信号のサブバンドを時系列で見ると、そのサブバンドが順にシフトしていることである。

[0083] 具体的には、時間 C1〜C4が 1フレームであるとして、時間 C1のタイミングで送信されるパイロット信号の構成を基準にすると、時間 C2で送信されるパイロット信号は、時間 C1のパイロット信号におけるサブバンド 1〜4が 1つずつシフトした構成となっている。つまり、時間 C2で送信されるパイロット信号の構成「時間 C2のサブバンド 1、時間 C2のサブバンド 2、時間 C2のサブバンド 3、時間 C2のサブバンド 4」は、「時間 C1のサブバンド 4、時間 C1のサブバンド 1、時間 C1のサブバンド 2、時間 C1のサブバンド 3」となっている。

[0084] 同様に、時間 C3で送信されるパイロット信号の構成は、時間 C2で送信されるパイロット信号の構成がサブバンド単位でさらに 1つシフトした構成であり、また時間 C4で送信されるパイロット信号の構成は、時間 C3で送信されるパイロット信号の構成がサブバンド単位で 1つシフトした構成となっている。そして、新たなフレームの最初のシンボル送信タイミング時間 C5で送信されるパイロット信号の構成は、時間 C4で送信されるパイロット信号の構成と同一となっている。

[0085] 従って、 OFDM信号のフレーム構成をこのようにすれば、相関値算出部 213によつてシンボル間の相関値のピークが検出されたタイミングが自動的にフレームの先頭のタイミングとなるため、フレームの先頭のタイミングをより容易に、かつ、精確に検出できるようになる。

[0086] なお、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップィ匕されても良いし、一部又は全てを含むように 1チップ化されても良い。

[0087] ここでは、 LSIとした力集積度の違いにより、 IC、システム LSI、スーパー LSI、ゥノレトラ LSIと呼称されることもある。 [0088] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。 LSI製造後に、プログラムすることが可能な FPGA (Field Program mable Gate Array)や、 LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブノレ ·プロセッサーを利用しても良レ、。

[0089] さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術により LSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用レ、て機能ブロックの集積化を行っても良レ、。ノィォ技術の適応等が可能性としてありえる。

[0090] 本明糸田書は、 2004年 12月 22曰出願の特願 2004— 371745に基づくものである。この内容は全てここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0091] 本発明に係る無線通信方法は、 OFDM信号の周波数帯域毎に伝搬路特性が異なる環境下でも、その全周波数帯域についての誤り率を低下させて、通信速度を改善するとレ、う効果を有し、高速大容量の下りチャネルを必要とするマルチキャスト送信等を行う次世代の無線通信システムやそのシステムを構成する通信端末装置等にとつて有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 通信端末装置が複数の基地局装置から同時に OFDM信号を受信する方法であつて、

通信端末装置が各基地局装置から送信されたパイロット信号を受信する受信ステツプと、

通信端末装置が受信した各パイロット信号の受信品質をサブバンド毎に測定する測定ステップと、

通信端末装置が、サブバンド毎に前記受信品質の測定結果が最良のパイロット信号を送信した基地局装置を決定する決定ステップと、

通信端末装置が、サブバンド毎に決定した基地局装置に対して、決定に係るサブバンドでの通信開始を要求するアクセス要求信号を送信するアクセス要求ステップと、を具備する無線通信方法。

[2] 前記パイロット信号は、基地局装置毎に固有の直交符号系列で構成される、請求項 1記載の無線通信方法。

[3] 前記パイロット信号は、各基地局装置に割り当てられた直交符号系列とこの基地局装置の属するグノレープに割り当てられた直交符号系列との積算結果である、請求項 2記載の無線通信方法。

[4] 複数の基地局装置から OFDM信号を同時に受信する通信端末装置であって、各基地局装置から送信されたパイロット信号を受信する受信手段と、

受信された各パイロット信号の受信品質をサブバンド毎に測定する測定手段と、サブバンド毎に前記受信品質の測定結果が最良のパイロット信号を送信した基地局装置を決定する決定手段と、

サブバンド毎に決定した基地局装置に対して、決定に係るサブバンドでの通信開始を要求するアクセス要求信号を送信する送信手段と、を具備する通信端末装置。

[5] 通信端末装置と複数の基地局装置とを含んで構成される無線通信システムであつて、

各基地局装置は、自局を示す固有のパイロット信号を生成するパイロット生成手段と、生成されたパイロット信号を OFDM信号として送信する基地局側送信手段と、を具備し、

通信端末装置は、複数の前記基地局装置から送信されたパイロット信号をそれぞれ受信する受信手段と、受信された各パイロット信号の受信品質をサブバンド毎に測定する測定手段と、サブバンド毎に前記受信品質の測定結果が最良のパイロット信号を送信した基地局装置を決定する決定手段と、サブバンド毎に決定した基地局装置に対して、決定に係るサブバンドでの通信開始を要求するアクセス要求信号を送信する端末側送信手段と、を具備する、無線通信システム。