WO2007040210A1

WO2007040210A1 - マルチキャリア受信装置

Info

Publication number: WO2007040210A1
Application number: PCT/JP2006/319742
Authority: WO
Inventors: Shimpei To; Yasuhiro Hamaguchi; Hideo Nanba
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2006-10-03
Publication date: 2007-04-12
Also published as: JP4847963B2; JPWO2007040210A1

Abstract

　複数の送信装置から送信され伝搬路を経由した信号は、アンテナ部１２０において受信され、無線受信部１２１においてＡ／Ｄ変換が可能な周波数帯域まで周波数が変換される。Ａ／Ｄ変換部１２２でデジタル信号に変換された信号は同期部１２３においてOFDMのシンボル同期が取られ、ＧＩ除去部１２４においてガードインターバルが除去される。その後、Ｓ／Ｐ変換部１２５を経由して、ＦＦＴ部１２６においてサブキャリア毎の信号に分離される。パイロット抽出部１２７では、パイロット信号と情報信号とが分離され、パイロット信号は符号乗算・位相回転部１０へ、情報信号は伝搬路補償部１３２へそれぞれ送られる。符号乗算・位相回転部１０に送られたパイロット信号には、符号乗算・位相回転部１０において、それぞれの符号との乗算と符号毎に異なる位相回転とが施される。符号乗算・位相回転部には、同時に分離を行う信号と同じ数の符号乗算部が設けられており、ここで受信パイロット信号と各符号の複素共役との乗算がそれぞれ別々に行われる。この時、乗算を行う符号を特定する情報は制御部１３から制御情報として送られる。このように制御部から通知された複数の符号の複素共役を受信パイロット信号にそれぞれ乗算した後、符号乗算・位相回転部１０では、符号の複素共役乗算後のパイロット信号に位相回転が施される。

Description

明細書

マルチキャリア受信装置

技術分野

[0001] 本発明は、 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)に代表されるマルチキャリア伝送方式で無線通信を行うセルラシステムにお、て、初期セルサーチゃノヽンドオフ候補となるセル (基地局）のサーチを行う際に、各基地局から到来する信号の電力や伝搬路変動の算出を高速に行う受信装置に関する。

背景技術

[0002] 近年、無線通信システムにおける高速性を求めるユーザ数が増加している。高速ィ匕 '大容量ィ匕が実現可能な無線通信方式のひとつとして OFDMに代表されるマルチキャリア伝送方式が注目されて、る。

[0003] OFDM方式は、数十力数千のキャリアを、理論上干渉の起こらな、最小となる周波数間隔に並べ、周波数分割多重で情報信号を並列に伝送する方式である。この 0 FDM方式は、使用するサブキャリアの数を多くすると、同じ伝送レートのシングルキヤリア方式と比較してシンボル時間が長くなるため、マルチパス干渉の影響を受けにくいという利点がある。

[0004] この OFDM技術を周波数利用効率に優れた 1セル繰り返しセルラシステムに適用したシステムとして、 1セル繰り返し OFDMZ TDMA, FDMA) (OFDM/Time D l vision Multiple Access、 Frequency Division Multiple Accessノンスアムがある。これは、セルラシステムの全てのセルにおいて同じ周波数を用いて通信を行い、通信する際の変調方式として OFDMを、アクセス方式として TDMA、 FDMAを使用するシステムである。

[0005] このように、全てのセルで同一周波数を用いるシステムにおいては、複数の基地局力も同時に到来する信号を用いて、接続先の基地局の検出 (セルサーチ)ゃノ、ンドオフ候補となる基地局の検出を行う必要があり、そのような状況においては最適な検出を行うことができなヽ可能性がある。

[0006] 複数の基地局力送信された信号が同時に到来する状況においても、それぞれの受信信号を分離し、各受信信号の電力や伝搬路変動を算出する手法として、下記特許文献 1に示すパイロット信号を用いる手法がある。ここで、文献 1におけるパイロット信号の送受信方法を図 6及び図 7を参照しつつ説明する。

[0007] 図 6は、特許文献 1における基地局側送信機の構成を示す図である。図 6において、符号 100はパイロット信号生成部を、符号 101及び 104はマッピング部、符号 102 は誤り訂正符号部、符号 103はシリアル/パラレル (SZP)変換部、符号 105はマルチプレックス部、符号 106は IFFT部、符号 107はパラレル/シリアル (PZS)変換部、符号 108はガードインターバル (GI)挿入部、符号 109はデジタル/アナログ（DZA) 変換部、符号 110は無線送信部、符号 111はアンテナ部である。但し、図 6においては、用いるサブキャリア数を Nとしている。

[0008] 図 6におけるノィロット信号生成部 100では、同一振幅及び同一位相に揃えられた各サブキャリアに対して送信機固有の符号 Pが乗算される。この符号 pとしては、例えば PN系列等のランダムな符号が用いられる。符号が乗算された各サブキャリアの信号は、マッピング部 101においてマッピングされ、このように生成されたパイロット信号はマルチプレックス部 105において情報信号と多重される。この情報信号は、誤り訂正符号部 102において符号ィ匕された後、 SZP変換部 103を経由しマッピング部 1 04においてマッピングされた信号である。マルチプレックス部 105において多重されたパイロット信号と情報信号とは、 IFFT部 106において IFFT処理され、時間領域の信号に変換される。そして、 PZS変換部 107においてパラレル/シリアル変換され、 GI挿入部 108においてガードインターバルが付加された後、 D/A変換部 109にお V、てアナログ信号に変換され、無線送信部 110にお、て無線送信可能な周波数帯域への周波数変換が行われる。その後、送信信号はアンテナ部 111から送信される

[0009] また、図 7は特許文献 1における端末側受信機構成を示す図である。図 7の符号 12 0はアンテナ部であり、符号 121は無線受信部、符号 122はアナログ/デジタル (AZ D)変換部、符号 123は OFDMシンボル同期部、符号 124はガードインターバル除去部、符号 125は SZP変換部、符号 126は FFT部、符号 127はパイロット抽出部、符号 128は符号乗算部、符号 129は IFFT部、符号 130は時間窓部、符号 131は F FT部、符号 132は伝搬路補償部、符号 133は誤り訂正復号部である。

[0010] 図 6に示す送信機から送信され伝搬路を経由した信号は、図 7のアンテナ部 120で受信され、無線受信部 121で AZD変換が可能な周波数帯域まで周波数が変換される。 AZD変換部 122でデジタル信号に変換された信号は、同期部 123において OFDMのシンボル同期が取られ、 GI除去部 124においてガードインターバルが除去される。その後、 S/P変換部 125を経由して、 FFT部 126においてサブキャリア毎の信号に分離される。パイロット抽出部 127ではパイロット信号と情報信号が分離され、パイロット信号は符号乗算部 128へ、情報信号は伝搬路補償部 132へそれぞれ送られる。

[0011] 符号乗算部 128へ送られたノィロット信号は、送信側で用いられた符号 pの複素共役 (複素共役を絶対値の二乗で正規ィ匕した値)がそれぞれのサブキャリアに乗算される。この処理により、受信パイロット信号の周波数応答が得られる。この周波数応答は IFFT部 129に送られ、 IFFT部 129におヽて時間領域の伝搬路変動 (インパルス応答）に変換される。そして、時間窓部 130において不要な雑音成分等が除去された後、 FFT部 131において再び周波数応答に変換される。この FFT部 131の出力は、情報信号の伝搬路変動を補償するために必要となる周波数領域の伝搬路推定値であるが、時間窓部 130において雑音成分を除去しているため、高精度な伝搬路推定値が得られる。このようにして得られた伝搬路推定値を用いて、伝搬路補償部 1 32において情報信号の伝搬路補償が行われ、誤り訂正復号部 133において復号され、情報データが再生される。

[0012] 以上に示した図 6、図 7の送受信機を用いて、同時に受信される複数の信号の電力や伝搬路変動を算出する場合、それぞれの基地局で異なる符号が使用されることが必要となる。これは、送信側と受信側とで同一の符号を用いる場合には受信信号のインパルス応答が得られるが、送信側と異なる符号が受信側で用いられる場合には、インパルス応答は得られず、時間領域において雑音状に広がるという性質を利用するためである。

[0013] この様子を図 8に示す。但し、ここでは、 3つの基地局 A〜C (それぞれ符号 p a、 p b、が使用される。）からそれぞれ到来する信号が受信される際に、受信端末の符号乗算部 128においてある一つの符号 (ここでは p a)の複素共役を乗算し、 IFFT部 129に入力した際に出力される信号 (インパルス応答)の例を示している。まず、基地局 Aから送信された符号 p a〖こ対し、受信端末の符号乗算部においても aの複素共役を乗算する場合には、図 8 (a)に示すように、 p aが経由した伝搬路のインパルス応答が算出される。これに対し、図 8 (b)、（c)に示すように、基地局 B、 Cから送信された符号 p b、 p cに対し、受信装置の符号乗算部において p aの複素共役を乗算する場合には、インノルス応答は求まらず雑音状の波形が得られることとなる。

[0014] つまり、送信された符号と同一の符号が受信装置の符号乗算部において用いられる場合には、送信された符号が経由した伝搬路のインノルス応答を求めることができるが、送信された符号と異なる符号が受信装置の符号乗算部において用いられる場合には、雑音状の波形し力得られないことになる。したがって、受信信号に複数の符号が混在している場合においても、インノルス応答を算出すべき符号の複素共役を符号乗算部において乗算することにより、所望のインパルス応答のみを算出することができる。

特許文献 1：特開平 5— 75568号公報 (通信路の周波数応答の評価と限界判定を備えた時間周波数領域に多重化されたディジタルデータをコヒレント復調するための装置に関する発明である。 )

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0015] しかしながら、特許文献 1に示す構成では、複数の基地局から到来する信号を分離し、それぞれの受信電力や伝搬路変動を算出する場合には、分離したい信号 (基地局)の数だけ、受信動作を繰り返し行わなければならないという問題がある。したがつて、端末において多くの基地局力も到来する信号が受信される場合には、最適な接続先 (ハンドオフ先)の基地局を検出するためには要する時間が長くなつてしまうという問題がある。

[0016] 本発明の目的は、端末側において接続先の基地局を検出する時間を短くすることである。

課題を解決するための手段 [0017] 本発明の一観点によれば、マルチキャリア伝送システムにおいて、受信した時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する時間-周波数変換部と、周波数領域に変換された受信信号の各サブキャリアに異なる符号をそれぞれ別々に乗算する複数の符号乗算部及び異なる符号が乗算された各サブキャリアに対して異なる位相回転を与える複数の位相回転部と、それぞれ別々の符号乗算及び位相回転を施された受信信号を加算する加算部と、受信信号の加算後に時間領域の信号に変換する周波数-時間変換部とを備えることを特徴とする受信装置が提供される。

[0018] 上記受信装置にお!/、ては、受信信号に対し、送信側で用いられた符号をそれぞれ乗算し、異なる位相回転を与えることにより、各信号のインパルス応答を時間的にずらし分離することができる。従って、複数の受信信号のインパルス応答を一括して算出することができる。

[0019] 前記周波数-時間変換部により得られる複数の受信信号のインパルス応答より、各信号の受信信号電力を算出する電力算出部を有することが好ましい。算出された電力に基づ、てセルサーチを行うことができる。

[0020] 前記複数の位相回転部において与えられるそれぞれ異なる位相回転量を、周波数領域における前記時間周波数変換部の各処理ポイント間の位相回転量の差が一定となり、かつ、前記時間周波数変換部の全処理ポイントで 2 πの整数倍の回転となるよう設定することが好まし、。前記複数の位相回転部にお、て与えられる位相回転量を、信号の最大遅延時間に応じた値に設定することが好ましい。信号の最大遅延時間は、システム設計上、想定される最大遅延時間に対応する。また、前記複数の位相回転部において与えられる位相回転量を、前記時間周波数変換部の全処理ポイントでそれぞれ 2 π Xガードインターバル長 ÷有効シンボル長 X位相回転部毎に異なる整数値だけ回転するように設定することも可能である。

発明の効果

[0021] 本発明の OFDM受信装置を用いることにより、複数の送信装置力送信された信号が混在する受信信号から、それぞれの信号が経由した伝搬路のインパルス応答を同時かつ高精度に求めることが可能である。また、複数の基地局から送信される信号を受信し接続すべき基地局を検出するセルサーチゃノヽンドオフを行うといった場合には、接続すべき基地局を高速かつ正確に検出することができると、う利点がある。図面の簡単な説明

[0022] [図 1]本発明の実施の形態による受信装置の一構成例を示す機能ブロック図である。

[図 2]符号乗算'位相回転部の詳細な構成例を示す図である。

[図 3]3つの異なる送信装置力らそれぞれ送信された p a が混在した信号を受信する場合に得られるインパルス応答の例を示す図である。

[図 4]対象とされるフレーム構成例を示す図である。

[図 5]図 4に示すパイロット信号を送信する場合の送信側の装置構成例を示す図である。

[図 6]特許文献 1における基地局側送信機の構成を示す図である。

[図 7]特許文献 1における端末側受信機構成を示す図である。

[図 8]図 8 (a)は、 p aが経由した伝搬路のインパルス応答を示す図であり、図 8 (b)、 ( c)は、基地局 B、 Cから送信された符号 p b、 p cに対し、受信装置の符号乗算部において p aの複素共役を乗算する場合における波形を示す図である。

符号の説明

[0023] 10· ··符号乗算 ·位相回転部、 11…加算部、 12· ··電力算出部、 13…制御部、 14· ·· 位相回転補償部、 120· ··アンテナ部、 121…無線受信部、 122 AZD変換部、 12 3· ··同期部、 124- GI除去部、 125- SZP変換部、 126- FFT部、 127· ··ノイロット抽出部、 129 IFFT部、 130…時間窓部、 131 FFT部、 132…伝搬路補償部、 133…誤り訂正復号部。

発明を実施するための最良の形態

[0024] 以下、本発明の実施の形態による OFDM受信技術について図面を参照しつつ説明を行う。

実施例

[0025] [実施例 1]

本発明の実施例 1による受信技術は、送信装置 (基地局)毎に異なる符号を送信し、受信 (端末)側でそれらの信号を同時に受信する場合にぉ、て、各送信装置 (各基地局)から送信された信号が経由する伝搬路のインパルス応答を分離し、同時に算出することができる受信 (端末)装置に関するものである。

[0026] 本実施例における送信側の装置は、図 6に示す構成と同じ構成により実現可能である。但し、ノィロット信号生成部 100において、入力信号と乗算される符号は送信装置毎に異なるものとなる。これは、例えば、ある送信 (基地局）装置では p aの符号を用い、同様の構成を有するその他の送信 (基地局)装置では p bや p cなどのそれぞれ異なる符号を用いることを指す。このような構成を用いることにより、送信 (基地局 )装置毎に固有のパイロット信号を送信することができる。

[0027] 図 6に示す送信装置と同様の構成を有する複数の送信装置がそれぞれ異なる符号を同時に送信する場合、受信側では複数の送信装置から送信された信号 (符号）が混在した信号が受信されることとなる。このような受信信号から各送信装置固有の符号が経由した伝搬路のインパルス応答を同時に算出することができる受信装置の構成例を図 1に示す。但し、ここでは 3つの異なる符号が経由した伝搬路のインパルス応答を同時に算出できる構成にっ、て示して、る。

[0028] 図 1において、図 7と同じ機能ブロックには同じ番号を付している。図 1に示すように、本実施例による受信装置は、新たに、符号乗算 ·位相回転部 10及びその後段に加算部 11、電力算出部 12、制御部 13、位相回転補償部 14を設けることにより実現できる。

[0029] 上記送信装置と同様の構成を有する複数の送信装置から送信され伝搬路を経由した信号は、図 1のアンテナ部 120において受信され、無線受信部 121において A ZD変換が可能な周波数帯域まで周波数が変換される。 AZD変換部 122でデジタル信号に変換された信号は同期部 123にお!/、て OFDMのシンボル同期が取られ、 GI除去部 124においてガードインターバルが除去される。その後、 SZP変換部 125 を経由して、 FFT部 126においてサブキャリア毎の信号に分離される。パイロット抽出部 127では、パイロット信号と情報信号とが分離され、パイロット信号は符号乗算- 位相回転部 10へ、情報信号は伝搬路補償部 132へそれぞれ送られる。

[0030] 符号乗算 ·位相回転部 10に送られたパイロット信号には、符号乗算'位相回転部 1 0において、それぞれの符号との乗算と符号毎に異なる位相回転とが施される。 [0031] 符号乗算 ·位相回転部 10の詳細な構成を図 2に示す。図 2に示すように、本実施例による受信装置における符号乗算 ·位相回転部 10には、同時に分離を行う信号と同じ数 (ここでは 3)の符号乗算部が設けられており、ここで受信パイロット信号と各符号の複素共役との乗算がそれぞれ別々に行われる。この時、乗算を行う符号を特定する情報は制御部 13から制御情報として送られるものとする。このように制御部力通知された 3つの符号の複素共役を受信パイロット信号にそれぞれ乗算した後、符号乗算'位相回転部 10では、符号の複素共役乗算後のパイロット信号に位相回転が施される。

[0032] この位相回転部では、例えば、 k (k = l , 2、〜N)番目のサブキャリアに e—^{j2 it Mk/N}( Mは整数)を乗算することにより、各サブキャリアに連続的な位相回転を与えている。このように、 IFFT部のサンプル (IFFT部の処理ポイントまたはサブキャリア）間で連続であり、かつ IFFT部の全サンプル (IFFT部の全処理ポイント）で 2 π Μとなるような位相回転を与えることにより、 IFFT部 129における IFFT後の信号を Μサンプルほど時間シフトすることができる。

[0033] 但し、ここでは、符号 p bの複素共役を乗算後の信号に対しては、サブキャリア (IF FT部の処理ポイント）毎に Δ Θ kずつ連続的に回転量を増加させた位相回転値を乗算し、符号 p cの複素共役を乗算された信号に対しては、サブキャリア (IFFT部の処理ポイント）毎に Δ Θ 1ずつ連続的に回転量を増加させた位相回転値を乗算する。ここで、 Δ 0 k = 2 w k/N、 Δ 0 1 = 2兀 1^を満たす値でぁり、 1はそれぞれ1以上の整数で、 k≠lである。このような位相回転をそれぞれの符号乗算後の信号に与えることにより、 IFFT部 129における IFFT後に得られるインパルス応答にそれぞれ異なる時間シフトを与えることが可能となり、各符号が経由した伝搬路のインノルス応答を分離して同時に算出することができる。

[0034] この位相回転は、図 2に示すように、符号乗算部の数 3に対して 3-1 = 2、すなわち、少なくとも 2つの符号乗算後の信号に対して行えばよい (すなわち、符号 _P aの複素共役を乗算された信号のインパルス応答は時間シフトなしでも良い)。この時、それぞれの信号に与える位相回転量は、あらかじめ各受信信号の最大遅延時間等が分かつている場合 (システム設計上、想定される最大遅延時間が分力つている場合等）には、それらの伝搬路状況に応じた値が制御部 13からの制御信号により指示される。また、それぞれの時間シフト量がガードインターバル長の整数倍と等しくなる (例えば、 bを乗算した系統ではガードインターバル長 X 1であり、 cを乗算した系統ではガードインターバル X 2である。はうな位相回転量に固定しておくことにより、遅延波がガードインターバルを超えな、通常の OFDM受信環境では、複数のインノルス応答が時間的に重なることで分離できなくなることを防止できる。但し、セルサーチゃハンドオフ候補のサーチにおいては、いくつかの基地局力到来する信号のある程度の受信電力を検出することができれば良ぐ必ずしもインパルス応答の検出に関する精度が高くなくても良い。そこで、セルサーチ等の処理を行う場合には、それぞれの受信信号に与える時間シフト量を短くし (複数のインパルス応答が少々重なってもよい）、所望信号の復調のための伝搬路推定処理を行う場合には、それぞれのインパルス応答が重なることのないよう時間シフト量をガードインターバル長の整数倍となるよう設定してもよい。ここで、時間シフト量をガードインターバル長の整数倍となるよう設定するためには、各サンプルに与える位相回転量を、 2 π Xガードインターバル長 ÷有効シンボル長 X位相回転部毎に異なる整数値、に設定すればよい。このような値に設定することにより時間領域では、ガードインターバル長に相当するサンプル数 X位相回転部毎に異なる整数値、だけ時間シフトすることが可能となり、それぞれのインパルス応答が重ならないようにすることができる。このように、時間シフト量 (位相回転量）は固定値ではなぐ受信モード (セルサーチやハンドオフ候補のサーチ、通常のパケット受信等）の違いによって異なる値に設定してもよ、。

次に、符号乗算 ·位相回転部 10の出力は加算部 11に入力され、各符号の複素共役が乗算された周波数領域のノィロット信号が加算された後、 IFFT129に送られ、 I FFT部 129において時間領域の伝搬路変動 (インパルス応答）に変換される。先にも述べたように、符号乗算'位相回転部 10にお、て符号毎に異なる時間シフト量 (周波数領域では位相回転量)を与えて、るため、加算部 11にお、て複数の信号をカロ算する場合にも、 IFFT後には 3つの符号が経由した伝搬路のインパルス応答を、それぞれ干渉することなく算出することが可能となる。このように同時に算出された複数の受信信号のインパルス応答について、それぞれの信号毎に各パスの電力を合計する等の処理を電力算出部 12において行うことにより、それぞれの受信信号電力等を算出することが可能である。

[0036] この時、それぞれの信号について合計するパスの範囲は、符号乗算'位相回転部 1 0においてそれぞれ与えられた位相回転量を基に決めることができる。このようにして得られた各受信信号の電力は、セルサーチゃノヽンドオフの際に基地局選択の基準等に用いることができる。

[0037] このように算出された複数のインパルス応答から、所望の基地局（セルサーチにより接続先として選択された基地局や、ハンドオフ候補のサーチ中にもデータ通信を行つている接続中の基地局)の伝搬路変動を算出し情報信号の伝搬路補償を行う場合には、まず時間窓部 130において、 3つの符号の受信信号力も算出されたインパルス応答力も必要な符号のインノルス応答のみを抽出し、 FFT部 131において時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。この時、所望のインパルス応答のみを抽出するためには、 3つの受信信号のインパルス応答が時間的に並んだ信号力所望のインパルス応答のみが得られるよう時間窓をかける必要がある力この時間窓のタイミングや幅は制御部 13から指示されるものとする。また、 FFT部 131の出力には、符号乗算 ·位相回転部 10において位相回転が与えられているため、位相回転補償部 14においてその補償が行われる。但し、位相回転補償部 14において各サブキャリアに与えられる位相回転は、 FFT部 131の出力である 3つのインパルス応答の中力も時間窓部 130において抽出されたインノルス応答に対して与えられた位相回転 Δ Θ kを補償する量であるものとする。また、この位相回転補償は FFT部 131での処理前の時間領域の信号を時間シフトすることによつても行うことができる。

[0038] このように、所望のインパルス応答のタイミングに合わせて時間窓をカゝけ、所望のィンノルス応答のみを FFTし、位相回転の補償を行うことによって得られた伝搬路推定値を用いて、伝搬路補償部 132において情報信号の伝搬路補償が行われ、誤り訂正復号部 133にお、て復号され、情報データが再生される。

[0039] ここで、図 3を参照して、 3つの異なる送信装置力それぞれ送信された p a、 _P

P cが混在した信号を受信する場合に得られるインパルス応答の例につヽて説明する。但し、説明の便宜上、図 3 (a)には p aの複素共役を乗算した信号に IFFT処理を行った場合のインパルス応答を、図 3 (b)には p bの複素共役を乗算した信号に位相回転を施した後 IFFT処理を行った場合のインパルス応答を、図 3 (c)には p cの複素共役を乗算した信号に位相回転を施した後 IFFT処理を行った場合のインパルス応答をそれぞれ示し、図 3 (d)にが混在した信号を図 1の受信装置において受信する場合に得られるインパルス応答 (図 3 (a)、（b)、（c)の和)を示す。まず図 3 (a)は、 &、 p b が混在した受信信号に p aの複素共役を乗算することにより、 aが経由した伝搬路のインパルス応答のみが算出される様子を示す図である。また、同様に、図 3 (b)、（c)においても、 a, p /o cが混在した受信信号に p bまたは p cの複素共役を乗算することにより、 bまたは p cが経由した伝搬路のインパルス応答のみが算出されているが、 bの複素共役の乗算結果に対しては位相回転部において Δ Θ kの位相回転が与えられているため、算出されたインパルス応答が k サンプルほどシフト (点線のインノルス応答から実線のインパルス応答へシフト)しており、図 3 (c)においてもインパルス応答が 1サンプルほどシフト (点線のインパルス応答力実線のインパルス応答へシフト)して、る。

[0040] このように、受信した各サブキャリアに連続的な位相回転を与えることにより、 IFFT 後のインパルス応答を、あるサンプル数だけシフトさせることができる。このような性質を利用して、図 1に示す受信装置では、符号毎に異なる位相回転量を与えることにより、各符号が経由した伝搬路のインパルス応答に異なる時間シフト量を与えることができる。従って、図 3 (d)に示すように、複数のインパルス応答を分離して同時に算出することが可能となる。また、複数のインパルス応答を並行して算出する場合には、通常、符号乗算後の IFFT部 (IFFT部 129)が複数個必要となるが、本実施例による受信装置の構成を用いることにより、複数のインパルス応答を求める場合にも IFFT部は 1つだけ設ければ良ぐ回路規模の増大を抑えることができる。

[0041] 以上に説明したように、本実施例による受信装置を用いることにより、複数の送信装置から送信された信号が混在する受信信号から、それぞれの信号が経由した伝搬路のインパルス応答を同時かつ高精度に求めることが可能であり、複数の基地局から送信される信号を受信し接続すべき基地局を検出するセルサーチやハンドオフを行うといつた場合には、接続すべき基地局を高速かつ正確に検出することができる。 [0042] また、以上の実施例では、異なる 3つの送信装置から同時に送信された信号のインパルス応答を一括して算出できる受信装置について述べた力セルサーチやハンドオフ等を行わない通常のパケット受信の際には、接続先の基地局力も送信された信号のインパルス応答のみ算出できればよぐ複数の基地局から送信された信号のィンノルス応答を一括して算出する必要はな、。

[0043] そこで、図 1、図 2に示す受信装置において、セルサーチゃノヽンドオフを行う際 (受信装置全体の電源投入時や受信電力や誤り率が劣化してきた時)にのみ符号乗算- 位相回転部 10の全ての乗算器を動作させ、通常のパケット受信の際には符号乗算、位相回転を 1系統のみ動作させるものとする。この時、残り 2系統の乗算、位相回転部の起動や停止は制御部 13から指示されるものとする。

[0044] このようにすることにより、通常のパケット受信時には他の 2系統の符号乗算、位相回転部が動作しないため、消費電力の削減が期待できる。この時には、もちろん、動作させる符号乗算部では接続先の基地局で用いられている符号の複素共役と受信ノィロット信号との乗算を行うこととなる。

[0045] さらに、通常のパケット受信を行う際に動作させる符号乗算，位相回転部 10の系統を、常に図 2の最上段の系統に設定しておくことにより、位相回転演算が省略されて V、るため、 2段目や 3段目の系統のみを動作させる場合と比較して演算の一層の高速化と消費電力の低減とが可能となるという利点がある。

[0046] [実施例 2]

本発明の実施例 2では、 1つの送信装置 (基地局)から送信されるパイロット信号に乗算されている符号力フレーム内の幾つかのノィロット信号の送信タイミング毎に周波数方向に巡回される場合に、受信した信号がフレーム内のどのタイミングの信号である力を高速に検出することができる受信 (端末)装置の構成について説明する。

[0047] まず、本実施例において対象とされるフレーム構成例について図 4を参照しつつ説明を行う。図 4に示すように、周波数と時間とを 2軸とする 2次元座標にフレーム構成例が示されている。図 4において、最小の四角は 10FDMシンボル中の 1サブキャリアを表しており、白色はパイロット信号、灰色はデータ信号を表している。また、ノイロット信号を表す四角に付された括弧内の数字は符号 Pのチップ番号を表しており、図 4に示すように本実施例ではフレーム中のパイロット信号に用いられる符号がそれぞれの送信タイミング毎に、周波数方向に 8チップずつ巡回して、る。

[0048] このようなパイロット信号を送信する場合の送信側の装置構成例を図 5に示す。図 5 においては、図 6と同一機能のブロックには同じ符号を付している。図 6と図 5に示す送信装置では、パイロット信号生成部 100内で各サブキャリアに乗算される符号を時間的に巡回する符号格納 'シフトレジスタ部 20を備えるかどうかという部分が異なっている。図 6に示す送信装置では、各サブキャリアに常に同じ符号の同じチップを乗算する構成となっている力図 5に示す実施例 2の送信装置では、シフトレジスタによつて数チップずつ符号を巡回させることにより、パイロット信号の送信タイミング毎に各サブキャリアに異なるチップを乗算する構成となっている。

[0049] 図 5に示すような送信装置から送信される信号を受信し、受信したパイロット信号を用いて、受信信号がフレーム内のどのタイミングの信号であるかを高速に検出することができる受信 (端末)装置は、図 1及び図 2に示す構成と同じ構成により実現できる。但し、図 2の符号乗算 ·位相回転部 10において受信パイロット信号の各サブキャリアと乗算される符号は、送信装置においてパイロット信号の送信タイミング毎に用いられる符号 (図 4に示すような 1つの符号を巡回した符号)であるものとする。このような構成とした場合、パイロット信号に乗算されて！、る符号と完全に一致した符号が乗算された系統からのみ受信信号が経由した伝搬路のインパルス応答が得られ、パイロット信号に乗算されている符号力も数チップ巡回された符号 (周波数方向にシフトした符号)が乗算された系統からはインパルス応答は得られない。

[0050] これより、送信側でフレーム内の各ノィロット信号に用いる巡回符号の順番 (どのパィロット信号送信タイミングでどれだけ巡回した符号を乗算するか)をあらかじめ決めておけば、受信装置において、受信した信号がフレーム内のどのタイミングの信号かを検出することができる。このような動作により、制御局装置に未接続の端末装置がフレーム同期を行う際に、フレームの先頭を検出する等のタイミング検出を高速に行うことができる。

産業上の利用可能性

[0051] 本発明は OFDM受信装置に利用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 異なる符号を乗算されたマルチキャリア信号を 1つ以上受信するマルチキャリア受信装置であって、

受信した信号を周波数領域の信号に変換する時間-周波数変換部と、周波数領域に変換された受信信号に前記異なる符号を別々に乗算する複数の符号乗算部と、

前記複数の符号乗算部による符号乗算後の各信号に異なる位相回転を別々に与える複数の位相回転部と、

それぞれ別々の符号乗算及び位相回転を施された信号を加算する加算部と、前記加算部による加算結果の信号を時間領域の信号に変換する周波数-時間変換部とを備え、

受信されたマルチキャリア信号がそれぞれ経由した伝搬路のインパルス応答を一括して算出すること

を特徴とするマルチキャリア受信装置。

[2] 異なる符号を乗算されたマルチキャリア信号を異なるタイミングで受信するマルチキャリア受信装置であって、

前記周波数-時間変換部の出力から信号を受信したタイミングを検出するを特徴とするマルチキャリア受信装置。

[3] 前記異なる符号は周期的に周波数方向へ巡回される符号であって、

前記周波数-時間変換部の出力から受信信号の周期的な位置を検出することを特徴とする請求項 2に記載のマルチキャリア受信装置。

[4] 前記符号乗算部を N (Nは 2以上の整数)個備える場合に、

該符号乗算部においてそれぞれ受信信号と乗算される符号は M個の候補の中から選択された N個（(Mは N以上の整数)）の符号であること

を特徴とする請求項 1から 3のいずれか 1項に記載のマルチキャリア受信装置。

[5] 前記符号乗算部を N (Nは 2以上の整数)個備える場合に、

前記複数の位相回転部を N-1だけ有すること

[6] 前記複数の位相回転部にお、てそれぞれ与えられる位相回転量を、

前記周波数一時間変換部における各処理ポイント間の位相回転量の差が一定となりかつ、前記周波数一時間変換部の全処理ポイントで 2 πの整数倍の回転となるよう設定すること

を特徴とする請求項 1から 5までのいずれか 1項に記載のマルチキャリア受信装置。

[7] 前記複数の位相回転部にお、てそれぞれ与えられる位相回転量を、

信号の最大遅延時間に応じた値に設定すること

を特徴とする請求項 6に記載のマルチキャリア受信装置。

[8] 前記複数の位相回転部にお、てそれぞれ与えられる位相回転量を、

2 π Xガードインターバル長 ÷有効シンボル長 X位相回転部毎に異なる整数値だけ回転するように設定すること

を特徴とする請求項 6に記載のマルチキャリア受信装置。

[9] 前記複数の位相回転部にお、てそれぞれ与えられる位相回転量を、

受信モードに応じて設定すること

を特徴とする請求項 6に記載のマルチキャリア受信装置。

[10] 前記複数の位相回転部にお、てそれぞれ与えられる位相回転量を、

セルサーチゃノヽンドオフ先のサーチを行う場合には小さい値に設定し、

受信信号の伝搬路推定を行う場合には大きい値に設定すること

を特徴とする請求項 9に記載のマルチキャリア受信装置。

[11] 前記周波数-時間変換部により得られる 1つ以上の伝搬路のインパルス応答より、各信号の受信信号電力を算出する電力算出部を有すること

を特徴とする請求項 1から 10までのいずれか 1項に記載のマルチキャリア受信装置。

[12] 前記周波数-時間変換手段により得られる 1つ以上の伝搬路のインパルス応答より復調を行う受信信号が経由した伝搬路のインパルス応答のみを抽出する時間フィルタリング部と、

該時間フィルタリング部により得られる信号を周波数領域の信号に変換する時間- 周波数変換部と、

前記復調を行う受信信号に対し前記位相回転部にお、て与えられた位相回転量を補償する位相回転補償部と

を備免ること

を特徴とする請求項 1から請求項 11までのいずれか 1項に記載のマルチキャリア受信装置。

[13] 前記復調を行う受信信号が経由した伝搬路のインパルス応答を抽出するために用いられる前記時間フィルタリング部における時間フィルタのタイミングは、

前記位相回転部により与えられた位相回転量力算出すること

を特徴とする請求項 12に記載のマルチキャリア受信装置。

[14] N個の前記符号乗算部及び K(K=N又は K=N- 1)個の前記位相回転部のうち、 L個の符号乗算部及び L'個（L、 L 'は整数で、かつ、 N >L、 K>L' )の位相回転部のみを動作させること

[15] 前記動作させる符号乗算部及び位相回転部の数 (L、 L' )は、

受信信号が経由した伝搬路状況に応じて変更すること

を特徴とする請求項 14に記載のマルチキャリア受信装置。

[16] 前記動作させる符号乗算部及び位相回転部の数 (L、 L' )は、

予め決められた閾値以上の受信信号電力が得られて、る場合または予め決められた閾値以下の誤り率が得られている場合には L= l及び L， = 1又は L= l及び L， =0 に設定すること

を特徴とする請求項 15に記載のマルチキャリア受信装置。

[17] それぞれ異なる符号を乗算したマルチキャリア信号を送信する複数のマルチキヤリァ送信装置と、

請求項 1に記載のマルチキャリア受信装置とから構成されること

を特徴とするマルチキャリア伝送システム。

[18] 周期的に周波数方向へ巡回された符号を乗算したマルチキャリア信号を送信するマルチキャリア送信装置と、

請求項 2または請求項 3に記載のマルチキャリア受信装置とから構成されることを特徴とするマルチキャリア伝送システム。

[19] 異なる符号を乗算されたマルチキャリア信号を 1つ以上受信するマルチキャリア受信装置における受信方法であって、

受信した信号を周波数領域の信号に変換する時間-周波数変換ステップと、周波数領域に変換された受信信号に前記異なる符号を別々に乗算する複数の符号乗算ステップと、

前記複数の符号乗算部による符号乗算後の各信号に異なる位相回転を別々に与える複数の位相回転ステップと、

それぞれ別々の符号乗算及び位相回転を施された信号を加算する加算ステップと前記加算部による加算結果の信号を時間領域の信号に変換する周波数-時間変換ステップとを備え、

を特徴とする受信方法。

[20] 周期的に周波数方向へ巡回される符号を乗算されたマルチキャリア信号を受信するマルチキャリア受信装置における受信方法であって、

受信した信号を周波数領域の信号に変換する時間-周波数変換ステップと、周波数領域に変換された受信信号に前記周期的に周波数方向へ巡回される符号の幾つかの巡回結果を別々に乗算する複数の符号乗算ステップと、

前記周波数-時間変換部の出力から受信信号の周期的な位置を検出することを特徴とする受信方法。