WO2007108044A1

WO2007108044A1 - 基地局、無線端末装置および通信システム

Info

Publication number: WO2007108044A1
Application number: PCT/JP2006/305155
Authority: WO
Inventors: Noriyuki Shimizu; Hideo Fujii
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2007-09-27

Abstract

　スキャッタードパイロット方式を用いた場合にもセルサーチを行うことができる基地局、無線端末装置および通信システム。基地局（１００）に、パイロット信号が配置されるＯＦＤＭシンボルの配置パタンに対応する各ＯＦＤＭシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号（本実施の形態では、制御信号）とが１サブキャリア置きに配置され、且つ、前記パイロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが、前記ＯＦＤＭシンボルのうち最も近いＯＦＤＭシンボル間で異なっているフレームを構成するフレーム構成部（１５０）と、前記フレーム中の前記最も近いＯＦＤＭシンボル間で奇数チップの位相差を持つように位相をずらしながらスクランブリングコードを掛け合わせるスクランブリング処理部（１６０）と、スクランブル後の前記フレームを送信する送信手段としてのＩＦＦＴ部（１７０）、ＧＩ挿入部（１８０）、ＲＦ送信部（１９０）と、を設けた。

Description

基地局、無線端末装置および通信システム

技術分野

[0001] 本発明は、基地局、無線端末装置および通信システムに関し、特に OFDM通信が適用される基地局、無線端末装置および通信システムに関する。

背景技術

[0002] 現在、周波数利用効率向上を目的として、 OFDM伝送による無線インタフェースに関する研究開発が盛んに行われて、る。無線インタフェースの重要なキーテクノロジの一つである、セルサーチ技術に関しても、周波数利用効率最大化を目的として研究が行われている。その研究の一つに既存の信号である CPICH(Common Pilot Ch annel)を用いて同期を確立する方式が提案されて、る。セルサーチのために新たに信号を設ける必要がないため、その信号の分だけ周波数利用効率が向上するという技術である。

[0003] この共通パイロットチャネル CPICHを利用した OF (C) DMにおけるセルサーチ方法力非特許文献 1に開示されている。このセルサーチ方法において利用されるフレームの構成を図 1に示す。同図に示すように、従来のセルサーチ方法に利用されるフレームにおいては、フレームの先頭および末尾の OFDMシンボルには、 CPICH が配置され、その他の OFDMシンボルには、通常のデータチャネルである TCH(Tra ffic Channel)が配置される。

[0004] また、同図では示されていないが、フレームに掛け合わされるスクランプリングコードの 1つに着目すると、スクランプリングコードは隣接 OFDMシンボル間で所定の位相差をもって掛け合わされている。具体的には、フレーム先頭の CPICHにスクランブリングコードが掛け合わされた位相と、次の OFDMシンボルの TCHにスクランプリングコードが掛け合わされた位相との間には、所定の位相差が存在する。そして、フレームの先頭から 2番目の OFDMシンボルにおける位相と、 3番目の OFDMシンボルにおける位相との間にも、上記所定の位相差が存在する。この関係は、すべての隣接 OFDMシンボル間に当てはまる。なお、位相差の方向は、すべて同一方向である。 [0005] 上記構成を有するフレームが基地局から送信され、このフレームを受信する移動局は、以下に示すセルサーチアルゴリズムにより、シンボルタイミングの検出、フレームタイミングの検出、およびスクランブリングコードの同定を行う。

[0006] (1)第 1段階:シンボルタイミング検出

移動局は、 OFDM信号に挿入されるガードインタバルの相関特性を利用して、 OF DMシンボルタイミング (すなわち、 FFTウィンドウタイミング)を検出する。具体的には、 OFDMシンボル毎の各サンプル点において、ガードインタバル相関を計算し、これを 1フレームにわたって平均化した上で、最大相関値に対応する OFDMシンボルタイミングを検出する。

[0007] (2)第 2段階:フレームタイミング検出

第 1段階で検出された OFDMシンボルタイミングに基づ、て FFT処理を行、、 FF T処理後の信号について以下の処理を行う。 FFT処理後の信号について、 OFDM シンボルのスクランプリングコードの位相を合わせた上で、 1フレーム離れた OFDM シンボル間で相関をとり、同相加算する。 OFDMシンボル毎に算出された相関検出値をさらに時間方向 (複数フレームに亘る）に電力加算して平均相関値を算出する。最大の平均相関値が得られるタイミングを検出し、フレームタイミングの候補とする。

[0008] (3)第 3段階:スクランプリングコード同定

第 2段階にぉ、て検出されたフレームタイミングから、 CPICHが配置されて、る OF DMシンボルの位置が特定できる。そして、 CPICHに乗算されうる、スクランプリングコードの全候補およびパイロット信号のレプリカを用いて、 CPICHが配置されている OFDMシンボルとの相関演算を行う。そして、最大相関値が得られるスクランブリングコードを検出し、そのスクランプリングコードをセル固有のスクランプリングコードと同定する。

[0009] ところで、パイロットチャネルは、上記セルサーチ以外にチャネル推定にも利用される。パイロット信号をフレーム中に離散的に配置させるスキヤッタードバイロット方式は、チャネル推定の精度向上を狙ったものである。チャネル推定に着目した場合、パイロット信号の配置されるシンボルの時間間隔は短い方がよい。一方、伝送レートに着目すれば、フレーム中に含まれるパイロット信号が少ない方がよい。スキヤッタードパィロット方式では、これらを考慮してパイロット信号をバランスよく配置することにより、チャネル推定の精度を向上することができる。

非特許文献 1：丹野、新、樋口、佐和橋 "下りリンクブロードバンド OFCDMにおけるパイロットチャネルを用いる 3段階高速セルサーチ法" RCS2002-40 2002年 4月発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] し力しながら、スキヤッタードバイロット方式を利用した場合には、上記セルサーチ方法をそのまま適用してもセルサーチを行うことができない。

[0011] 本発明の目的は、スキヤッタードバイロット方式を用いた場合にもセルサーチを行うことができる基地局、無線端末装置および通信システムを提供することである。

課題を解決するための手段

[0012] 本発明の基地局装置は、パイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号とが 1サブキャリア置きに配置され、且つ、前記ノィロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが、前記 OFDMシンボルのうち最も近!ヽ OFDMシンボル間で異なって V、るフレームを構成するフレーム構成手段と、前記フレーム中の前記最も近、OFD Mシンボル間で奇数チップの位相差を持つように位相をずらしながらスクランプリングコードを掛け合わせるスクランブル手段と、スクランブル後の前記フレームを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

[0013] 本発明の無線端末装置は、パイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号とが 1サブキャリア置きに配置され且つ前記パイロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが前記 OFDMシンボルのうち最も近い OFDMシンボル間で異なっており、且つ、前記最も近い OFDMシンボル間で奇数チップの位相差を持つように一定方向に位相をずらしながらスクランプリングコードが掛け合わされたフレームを受信する受信手段と、前記受信フレームにおける前記配置パタンに対応する複数の OFDM シンボルにおいて、受信したタイミングの最も早い OFDMシンボルはそのままで、且つ、タイミングの遅、OFDMシンボルは遅くなるにつれて位相が前記奇数チップだけ逆方向に順次ずらされた状態で、相関をとる相関手段と、前記相関手段にて得られる相関値をパイロット信号の配置されて、る候補シンボルにつ、て加算する加算手段と、前記加算された相関値に基づいてフレームタイミングを検出する検出手段と、を具備する構成を採る。

発明の効果

[0014] 本発明によれば、スキヤッタードバイロット方式を用いた場合にもセルサーチを行うことができる基地局、無線端末装置および通信システムを提供することができる。図面の簡単な説明

[0015] [図 1]従来のフレーム構成を示す図

[図 2]本発明の実施の形態 1に係る基地局の構成を示すブロック図

[図 3]実施の形態 1のフレーム構成を示す図

[図 4]図 2のスクランプリング処理部の構成を示す図

[図 5]実施の形態 1の移動局の構成を示すブロック図

[図 6]図 5のフレーム同期処理部の構成を示す図

[図 7]図 5のフレーム同期処理部の動作の説明に供する図

[図 8]実施の形態 2の基地局の構成を示すブロック図

[図 9]実施の形態 2のフレーム構成を示す図

[図 10]図 9のスクランプリング処理部の構成を示す図

[図 11]実施の形態 2の移動局の構成を示すブロック図

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。

[0017] (実施の形態 1)

図 2に示すように、実施の形態 1の基地局 100は、誤り訂正符号化部 110と、変調部 120と、パイロット信号生成部 130と、制御信号生成部 140と、フレーム構成部 150 と、スクランプリング処理部 160と、 IFFT部 170と、 GI挿入部 180と、 RF送信部 190 とを有する。 [0018] 誤り訂正符号ィ匕部 110は、送信データを入力し、誤り訂正符号化処理を施す。変調部 120は、誤り訂正符号化処理後の信号を入力し変調処理を施して、変調処理後の信号をフレーム構成部 150に出力する。

[0019] 制御信号生成部 140は、受信側を制御するための制御信号を生成し、フレーム構成部 150に出力する。

[0020] パイロット信号生成部 130は、パイロット信号を生成し、フレーム構成部 150に出力する。

[0021] フレーム構成部 150は、変調処理後の信号、制御信号、およびパイロット信号を入力し、これらの信号を用いてフレームを構成する。具体的には、フレーム構成部 150 は、フレーム中にパイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタン（OFDM シンボル配置パタン）を予め決めておき、この OFDMシンボル配置パタンに対応する OFDMシンボルにおいては、パイロット信号とそれ以外の信号とが 1サブキャリア置きに配置され、且つ、パイロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリア力最も近い OFDMシンボル間で、異なっている（互い違いとなっている）フレームを構成する。

[0022] 特に本実施の形態においては、フレーム構成部 150は、図 3に示すように、フレームの先頭 OFDMシンボルには、パイロット信号（同図における PICH)を 1サブキヤリァ置きに配置し、パイロット信号を配置して、な、シンボルに制御信号（同図における DPCCH)を配置する。また、フレームの先頭 OFDMシンボルから 1Z2フレーム離れた OFDMシンボルには、先頭 OFDM信号におけるパイロット信号と制御信号との順番を逆にして配置する。つまり、先頭 OFDMシンボルにおいてパイロット信号が配置されたサブキャリア上のシンボルであって、先頭 OFDMシンボルから 1Z2フレーム離れたシンボルには、制御信号が配置される。そして、フレームの先頭 OFDMシンボルおよび当該先頭 OFDMシンボルから 1Z2フレーム離れた OFDMシンボル以外の OFDMシンボルには、変調処理後の信号（同図における DPDCH)が配置される。

[0023] スクランプリング処理部 160は、フレーム構成部 150にて構成されたフレームに対して、 OFDMシンボルごとにスクランプリング処理を施す。具体的には、スクランブリング処理部 160は、フレーム構成部 150にて構成されたフレームにおける、ノィロット信号が配置された OFDMシンボルには、最も近!、OFDMシンボル間で奇数チップの所定の位相差 (一定の方向）を持つように位相をずらしながらスクランブリングコードを掛け合わせる。

[0024] 特に本実施の形態においては、スクランプリング処理部 160は、先頭 OFDMシンボルに掛け合わせるスクランプリングコードと、先頭 OFDMシンボルから 1Z2フレーム遅れる OFDMシンボルに掛け合わされるスクランプリングコードとが奇数チップの所定の位相差 (一定の方向）を持つように、位相をずらしながらスクランプリングコードを掛け合わせる。つまり、入力されるフレームのうちパイロット信号が配置される、最も近、2つの OFDMシンボルには、位相が奇数チップずれたスクランプリングコードが掛け合わされる。

[0025] また、スクランプリング処理部 160は、パイロット信号が配置されていない OFDMシンボルには、隣接 OFDMシンボル間で所定の位相差を持つように位相をずらしながらスクランプリングコードを掛け合わせる。

[0026] 詳細には、図 4に示すようにスクランプリング処理部 160は、スクランプリングコード発生部 161と、スクランプリングコード位相シフト部 162と、スクランプリングコード位相シフト部 163と、乗算部 164と、乗算部 165とを有する。

[0027] スクランプリングコード発生部 161は、基地局固有のスクランプリングコードを発生して、スクランプリングコード位相シフト部 162およびスクランプリングコード位相シフト部

163に出力する。

[0028] スクランプリングコード位相シフト部 162は、上記奇数チップの所定の位相差を順次与え、すなわち所定の奇数チップずつ順次ずらし、パイロット信号が配置された OFD Mシンボルに同期して、スクランプリングコードを 1Z2フレーム間隔ごとに乗算部 16 4に出力する。

[0029] 乗算部 164は、スクランプリングコード位相シフト部 162からのスクランブリングコードと、パイロット信号が配置された OFDMシンボルとを掛け合わせてスクランブルする

[0030] スクランプリングコード位相シフト部 163は、所定の位相差を順次与えながら、パイロット信号が配置されていない OFDM信号に同期して、スクランプリングコードを出力する。

[0031] 乗算部 165は、スクランプリングコード位相シフト部 163からのスクランブリングコードと、パイロット信号が配置されて、な、OFDMシンボルとを掛け合わせてスクランプルする。

[0032] IFFT部 170は、スクランブルされた信号が入力される。 IFFT部 170は、入力された周波数領域の信号を時間領域の信号に変換して OFDM信号を生成し、 GI挿入部 180に出力する。

[0033] GI揷入部 180は、入力する OFDM信号にガードインタバルを挿入する。

[0034] RF送信部 190は、ガードインタバル挿入後の OFDM信号に所定の無線処理 (D

ZA変換、アップコンバートなど）を施して、アンテナを介して送信する。

[0035] 図 5に示すように実施の形態 1の移動局 200は、 RF受信部 210と、 GI除去部 220 と、 FFT処理部 230と、フレーム同期処理部 240と、デスクランプリング処理部 250と

、チャネル推定部 260と、復調部 270と、誤り訂正復号部 280とを有する。

[0036] RF受信部 210は、基地局 100から送信された OFDM信号をアンテナを介して受信し、受信信号に所定の無線処理 (ダウンコンバート、 AZD変換など）を施して GI除去部 220に出力する。

[0037] GI除去部 220は、ガードインタバルの相関特性を利用してシンボルタイミングを検出し、シンボルタイミングに合わせてガードインタバルを除去する。

[0038] FFT処理部 230は、ガードインタバル除去後の受信信号に対して FFT処理を施す

[0039] フレーム同期処理部 240は、入力される FFT処理後の受信信号のうちの OFDMシンボル配置パタンに対応する OFDMシンボルにお!/、て、受信したタイミングの最も早 Vヽ OFDMシンボルはそのままで、タイミングの遅!ヽ OFDMシンボルは遅くなるにつれて位相が順次上記奇数チップだけ逆方向にずらされた状態で、すべての OFDM シンボル間で相関をとり、 PICHが配置されて、る候補シンボルにつ、て相関値を加算し、総加算電力を算出する。

[0040] 特に本実施の形態では、フレーム同期処理部 240は、 FFT処理後の受信信号から 1Z2フレーム離れた 2つの OFDMシンボル間において、受信したタイミングの早い OFDMシンボルはそのままの状態で、且つ、タイミングの遅い OFDMシンボルは上記基地局 100においてスクランブルされる際にずらされた上記奇数チップ（同数のシンボルに対応)だけ逆方向にずらした状態、すなわち上記奇数チップに相当する奇数シンボルだけ周波数に関して逆方向にずらした状態で、互いの相関をとり、 PICH が配置されて、る候補シンボルにつ、て相関値を加算して、総加算電力を算出する。そして、フレーム同期処理部 240は、最大の総加算電力が得られる、上記 1Z2フレーム離れた 2つの OFDMシンボルのうち、受信したタイミングの早ヽ OFDMシンポルのシンボルタイミングを検出する。このタイミングがフレームタイミングとなり、フレームタイミングはデスクランプリング処理部 250に出力される。

[0041] 具体的には、図 6に示すようにフレーム同期処理部 240は、遅延部 241と、シンポル配置転換部 242と、複素共役部 243と、乗算部 244と、積算部 245と、電力算出部 246と、最大電力タイミング検出部 247とを有する。

[0042] フレーム同期処理部 240においては、入力される FFT処理後の受信信号は、 2つのルートに分けられる。一方のルート（遅延ルート）においては、 FFT処理後の受信信号が遅延部 241で 1Z2フレームの遅延が施されて乗算部 244に入力される。

[0043] 他方のルートにおいては、 FFT処理後の受信信号が遅延を施されることなく乗算部 244に入力される。そのため、乗算部 244では、 1Z2フレームだけずれた OFDM シンボル間の相関がとられることになる。

[0044] 上記他方のルートにお!、ては、まずシンボル配置転換部 242は、 FFT処理後の受信信号の各 OFDMシンボルにおいて、シンボルの配置転換を行う。具体的にはシンボル配置転換部 242は、 FFT処理後の受信信号の各 OFDMシンボルにおいて、上記奇数シンボルだけ周波数に関して逆方向にずらす。そして、複素共役部 243は、シンボルの配置転換が行われた OFDMシンボルを複素共役に変換する。

[0045] 乗算部 244は、 OFDMシンボルと、この OFDMシンボルより受信タイミングが 1Z2 フレーム遅れた OFDMシンボルであって上記奇数シンボルだけ周波数に関して逆方向にずらされた OFDMシンボルとの相関をとる。

[0046] 積算部 245は、乗算部 244にて得られた相関値のうち、 PICHが配置されている候補シンボルにつ、ての相関値を加算して、加算相関値を電力算出部 246に出力する。

[0047] 電力算出部 246は、加算相関値の電力値である総加算電力値を算出して最大電力タイミング検出部 247に出力する。

[0048] 最大電力タイミング検出部 247は、総加算電力値の最大値を検出し、この最大総加算電力値が得られる、上記 1Z2フレーム離れた 2つの OFDMシンボルのうち、受信したタイミングの早ヽ OFDMシンボルのシンボルタイミングを検出する。上述のとおり、このタイミング力フレームタイミングとなる。

[0049] デスクランプリング処理部 250は、フレーム同期処理部 240からのフレームタイミングに基づいて PICHの配置されているシンボル位置が分かるので、 PICHに乗算されうるスクランプリングコードの全候補と、 PICHとの相関結果に基づいてセル固有のスクランプリングコードを同定する。具体的には、得られる相関値が最大のスクランプリングコードをセル固有のスクランプリングコードと同定する。そして、デスクランプリング処理部 250は、同定されたセル固有のスクランプリングコードを用いて FFT後の受信信号をデスクランプリングする。

[0050] チャネル推定部 260は、デスクランブル後の PICHに基づいてチャネル推定を行う

[0051] 復調部 270は、チャネル推定部 260におけるチャネル推定結果を利用して、受信信号の復調処理を行う。

[0052] 誤り訂正復号部 280は、復調後の信号に誤り訂正復号処理を行!、、受信データとして出力する。

[0053] 次いで上記構成を有する基地局 100および移動局 200の動作について説明する。

[0054] 基地局 100においては、フレーム構成部 150で図 3に示すようなフレームが構成される。このフレームは、パイロット信号が配置される OFDMシンボルでは 1サブキヤリァ置きにパイロット信号が配置され、パイロット信号が配置される最も近い 2つの OFD Mシンボル間では異なるサブキャリアにパイロット信号が配置されている。なお、本実施の形態では、図 3に示すように 1Z2フレーム間隔でパイロット信号が配置される O FDMシンボルを設けている力これに限定されるものではない。要は、フレーム中にパイロット信号が 1サブキャリア置きに配置される OFDMシンボル配置パタンを予め決めておき、そのパタンに従った OFDMシンボルのうちの最も近い OFDMシンボルにおいて、パイロット信号の配置されるシンボルが異なっていればよい。ただし、システムスループットとチャネル推定精度との兼ね合いから、図 3に示すようなフレーム構成であることが好ましい。

[0055] フレーム構成部 150で構成されたフレームは、スクランプリング処理部 160において、パイロット信号が配置された OFDMシンボルには、最も近い OFDMシンボル間で奇数チップの所定の位相差 (一定の方向）を持つように位相をずらしながらスクランブリングコードが掛け合わされる。図 7Aの左図に、最も近い OFDMシンボル間で 5 チップ位相がずれたスクランプリングコードが掛け合わされる状態を模式的に示している。図 7は、特にパイロット信号が配置される OFDMシンボルが 1Z2フレーム間隔で配置される OFDMシンボル配置パタンの場合につ!、て示して!/、る。

[0056] そして、スクランプリング処理部 160でスクランブルされた信号は、 IFFT部 170、 GI 挿入部 180および RF送信部 190を介して送信される。

[0057] 移動局 200においては、基地局 100から送信された OFDM信号を受信して、 RF 受信部 210、 GI除去部 220、および FFT処理部 230にて上記所定の処理が施される。 FFT処理部 230で FFTされた後の信号は、フレーム同期処理部 240に入力される。

[0058] フレーム同期処理部 240においては、入力される FFT処理後の受信信号のうちの OFDMシンボル配置パタンに対応する複数の OFDMシンボルにお!/、て、受信したタイミングの最も早ヽ OFDMシンボルはそのままで、タイミングの遅!ヽ OFDMシンポルは遅くなるにつれて順次上記奇数チップだけ逆方向にずらされた状態で、すべての OFDMシンボル間で相関がとられ、 PICHが配置されて!、る候補シンボルにつ!/ヽて相関値が加算され、総加算電力が算出される。

[0059] 図 7Aには、上記 OFDMシンボル配置パタンとして、 1Z2フレーム間隔で PICHが配置されるパタンが示されている。さらに図 7Aには、ずらされるチップが 5チップである場合が示されている。

[0060] 同図の左図で示される OFDMシンボルが含まれたフレームが基地局 100から送信される。そして、受信側の移動局 100で受信されると、フレーム同期処理部 240にお V、て、 PICHが配置された OFDMシンボルのうち受信タイミングの遅!、OFDMシンボルが 5チップ（つまり、 5シンボル）だけ逆方向にずらされる（図 7A右図）。そして、 1 Z2フレームはなれた両 OFDMシンボルの相関をとり、 PICHが配置されている候補シンボルについて相関値を加算し、総加算電力を算出する。 1Z2フレーム離れた 2 つの OFDMシンボル力 PICHが配置された OFDMシンボルである場合には、総加算電力値が最大となる。なぜならば、スクランプリングコードの位相が同じになっており、且つ、 PICHの位置も同じになるように配置転換されているからである。

[0061] なお、当然のことながら、 1Z2フレーム離れた 2つの OFDMシンボルが、 DPDCH 同士の場合、および、 PICHが配置された OFDMシンボルと DPDCHが配置された OFDMシンボルとの場合には、相関が無い又は少ないので総加算電力値を算出しても大きな値が得られない。また、受信したタイミングが早い OFDMシンボルが同図における 1Z2フレーム OFDMシンボルであり、タイミングが遅い OFDMシンボルがフレーム先頭 OFDMシンボルである場合には、逆方向に 5シンボルずらしてもスクランブリングコードがずれたままであるため、総加算電力値を算出しても大きな値が得られない。よって、スキヤッタードバイロット方式を採用した場合にも、フレームタイミングを正確に検出することができ、セルサーチを行うことができる。

[0062] 参考のために図 7Bは、ずらすチップ数が偶数チップ（同図では 4チップ)である場合を示している。同図の右図に示される OFDMシンボルが含まれたフレームを移動局 200が受信すると、フレーム同期処理部 240において、 PICHが配置された OFD Mシンボルのうち受信タイミングの遅!ヽ OFDMシンボル力チップ（つまり、 4シンポル)だけ逆方向にずらされる（図 7B右図）。し力しながら、この場合には、スクランプリングコードの位相は同じになっている力 PICHの位置がずれたままであるため総加算電力値を算出しても大きな値が得られない。

[0063] 以上のことから、本実施の形態のようなフレーム構成、具体的には、フレーム中にパィロット信号が 1サブキャリア置きに配置される OFDMシンボル配置パタンに従った O FDMシンボルのうちの最も近い OFDMシンボルにおいて、パイロット信号の配置されるシンボル位置が異なっている（すなわち、互い違いになっている）構成であり、且つ、パイロット信号が配置された OFDMシンボルに順次ずらして掛け合わされるスクランプリングコードの位相差 (一定の方向）が奇数チップである場合には、スキヤッタードパイロット方式を採用した場合にも、フレームタイミングを正確に検出することができ、セルサーチを行うことができる。

[0064] このように実施の形態 1によれば、基地局 100に、パイロット信号が配置される OFD Mシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号 (本実施の形態では、制御信号)とが 1サブキャリア置きに配置され、且つ、前記ノィロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが、前記 OFDM シンボルのうち最も近、OFDMシンボル間で異なって!/、るフレームを構成するフレーム構成部 150と、前記フレーム中の前記最も近!、OFDMシンボル間で奇数チップの位相差を持つように位相をずらしながらスクランプリングコードを掛け合わせるスクランプリング処理部 160と、スクランブル後の前記フレームを送信する送信手段 (IFF T部 170、 GI揷入部 180、 RF送信部 190)と、を設けた。

[0065] こうすることにより、スクランプリングコードの位相をずらしながら掛け合わせても、各 OFDMシンボルのパイロット信号にスクランプリングコードの同じチップが掛け合わされる（ただし、各チップが掛け合わされるパイロット信号が配置されたシンボル (サブキャリア）はずれている）ので、フレームを受信する移動局 200ではパイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する OFDMシンボルについて基地局 100でずらされた位相をもとに戻した上で相関をとり最大の相関値が得られるタイミングを検出することにより、スキヤッタードバイロット方式でも正確にフレームタイミングを検出することができる。すなわち、スキヤッタードバイロット方式を採用した場合にも、セルサーチを行うことができる。

[0066] 上記フレーム構成部 150は、前記パイロット信号が配置される OFDMシンボルを 1 Z2フレーム間隔で配置したフレームを構成する。

[0067] こうすることにより、チャネル推定精度の向上を実現しつつ、システムスループットも向上することができる。

[0068] また実施の形態 1によれば、移動局 200に、ノィロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号とが 1サブキャリア置きに配置され且つ前記パイロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが前記 OFDMシンボルのうち最も近い OFDMシンボル間で異なっており、且つ、前記最も近い OFDMシンボル間で奇数チップの位相差を持つように一定方向に位相をずらしながらスクランプリングコードが掛け合わされたフレームを受信する RF受信部 210と、前記受信フレームにおける前記配置パタンに対応する複数の OFDMシンボルにお!/、て、受信したタイミングの最も早ヽ OFDMシンポルはそのままで、且つ、タイミングの遅い OFDMシンボルは遅くなるにつれて位相が前記奇数チップだけ逆方向に順次ずらされた状態で、相関をとる乗算部 244と、乗算部 244にて得られる相関値をパイロット信号の配置されて、る候補シンボルにつヽて加算する積算部 245と、前記加算された相関値に基づいてフレームタイミングを検出する最大電力タイミング検出部 247と、を設けた。

[0069] こうすることにより、スキヤッタードバイロット方式のフレームを用いても、正確にフレームタイミングを検出することができる。すなわち、スキヤッタードバイロット方式を採用した場合にも、セルサーチを行うことができる。

[0070] (実施の形態 2)

実施の形態 1のフレームは、 1サブキャリア置きにパイロット信号が配置される構成であった。これに対して、実施の形態 2のフレームは、 2つの連続するサブキャリアにパイロットが配置され、これに隣接する 2つのサブキャリアにはパイロット信号が配置されな、、すなわちパイロット信号が重畳されるシンボルとパイロット信号が重畳されないシンボルとが 2サブキャリア（シンボル)ごとに繰り返される構成となっている。

[0071] 図 8に示すように実施の形態 2の基地局 300は、フレーム構成部 310と、スクランプリング処理部 320とを有する。

[0072] フレーム構成部 310は、変調処理後の信号、制御信号、およびパイロット信号を入力し、これらの信号を用いてフレームを構成する。具体的には、フレーム構成部 310 は、フレーム中にパイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタン（OFDM シンボル配置パタン）を予め決めておき、この OFDMシンボル配置パタンに対応する OFDMシンボルにおいては、パイロット信号とそれ以外の信号とが 2サブキャリア置きに配置され、且つ、パイロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが最も近、OFDMシンボル間で、異なって!/、る（互!/、違!/、となって!/、る）フレームを構成する。

[0073] 特に本実施の形態においては、フレーム構成部 310は、図 9に示すように、フレームの先頭 OFDMシンボルには、パイロット信号（同図における PICH)を 2サブキヤリァ置きに配置し、パイロット信号を配置して、な、シンボルに制御信号（同図における DPCCH)を配置する。また、フレームの先頭 OFDMシンボルから 1Z2フレーム離れた OFDMシンボルには、先頭 OFDM信号におけるパイロット信号と制御信号との順番を逆にして配置する。つまり、先頭 OFDMシンボルにおいてパイロット信号が配置されたサブキャリア上のシンボルであって、先頭 OFDMシンボルから 1Z2フレーム離れたシンボルには、制御信号が配置される。そして、フレームの先頭 OFDMシンボルおよび当該先頭 OFDMシンボルから 1Z2フレーム離れた OFDMシンボル以外の OFDMシンボルには、変調処理後の信号（同図における DPDCH)が配置される。

[0074] スクランプリング処理部 320は、フレーム構成部 310にて構成されたフレームに対して、 OFDMシンボルごとにスクランプリング処理を施す。具体的には、スクランブリング処理部 320は、フレーム構成部 310にて構成されたフレームにおける、ノィロット信号が配置された OFDMシンボルには、最も近!ヽ OFDMシンボル間で偶数チップの所定の位相差 (一定の方向）を持つように位相をずらしながらスクランブリングコードを掛け合わせる。

[0075] 特に本実施の形態においては、スクランプリング処理部 320は、先頭 OFDMシンボルに掛け合わせるスクランプリングコードと、先頭 OFDMシンボルから 1Z2フレーム遅れる OFDMシンボルに掛け合わされるスクランプリングコードとが偶数チップの所定の位相差 (一定の方向）を持つように、位相をずらしながらスクランプリングコードを掛け合わせる。つまり、入力されるフレームのうちパイロット信号が配置される、最も近、2つの OFDMシンボルには、位相が偶数チップずれたスクランプリングコードが掛け合わされる。

[0076] また、スクランプリング処理部 320は、パイロット信号が配置されて、な、OFDMシンボルには、隣接 OFDMシンボル間で所定の位相差を持つように位相をずらしながらスクランプリングコードを掛け合わせる。

[0077] 詳細には、図 10に示すようにスクランプリング処理部 320は、スクランプリングコード位相シフト部 321と、乗算部 322とを有する。

[0078] スクランプリングコード位相シフト部 321は、入力されるスクランプリングコードに上記偶数チップの所定の位相差を順次与え、すなわち所定の偶数チップずつ順次ずらし

、パイロット信号が配置された OFDMシンボルに同期して、スクランプリングコードを 1

Z2フレーム間隔ごとに乗算部 322に出力する。

[0079] 乗算部 322は、スクランプリングコード位相シフト部 321からのスクランブリングコードと、パイロット信号が配置された OFDMシンボルとを掛け合わせてスクランブルする

[0080] 図 11に示すように実施の形態 2の移動局 400は、フレーム同期処理部 410を有する。

[0081] このフレーム同期処理部 410は、入力される FFT処理後の受信信号のうちの OFD Mシンボル配置パタンに対応する OFDMシンボルにお!/、て、受信したタイミングの最も早!ヽ OFDMシンボルはそのままで、タイミングの遅!ヽ OFDMシンボルは遅くなるにつれて位相が順次上記偶数チップだけ逆方向にずらされた状態で、すべての OF DMシンボル間で相関をとり、 PICHが配置されて!、る候補シンボルにつ!/、て相関値を加算し、総加算電力を算出する。

[0082] 特に本実施の形態では、フレーム同期処理部 410は、 FFT処理後の受信信号から

1Z2フレーム離れた 2つの OFDMシンボル間において、受信したタイミングの早い OFDMシンボルはそのままの状態で、且つ、タイミングの遅い OFDMシンボルは上記基地局 100においてスクランブルされる際にずらされた上記偶数チップ（同数のシンボルに対応)だけ逆方向にずらした状態、すなわち上記偶数チップに相当する偶数シンボルだけ周波数に関して逆方向にずらした状態で、互いの相関をとり、 PICH が配置されて、る候補シンボルにつ、て相関値を加算して、総加算電力を算出する。そして、フレーム同期処理部 410は、最大の総加算電力が得られる、上記 1Z2フレーム離れた 2つの OFDMシンボルのうち、受信したタイミングの早ヽ OFDMシンポルのシンボルタイミングを検出する。このタイミングがフレームタイミングとなり、フレームタイミングはデスクランプリング処理部 250に出力される。

[0083] なお、フレーム同期処理部 410の内部構成は、図 6に示したフレーム同期処理部 2 40と同様である。ただし、シンボル配置転換部においてずらされるシンボル数が奇数でなく偶数である点で異なる。すなわち、シンボル配置転換部は、 FFT処理後の受信信号の各 OFDMシンボルにお、て、上記偶数シンボルだけ周波数に関して逆方向にずらす。

[0084] このように実施の形態 2によれば、基地局 300に、パイロット信号が配置される OFD Mシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号とが 2サブキャリア置きに配置され、且つ、前記パイロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリア力前記 OFDMシンボルのうち最も近い OFDM シンボル間で異なっているフレームを構成するフレーム構成部 310と、前記フレーム中の前記最も近ヽ OFDMシンボル間で偶数チップの位相差を持つように位相をずらしながらスクランプリングコードを掛け合わせるスクランプリング処理部 320と、スクランブル後の前記フレームを送信する送信手段 (IFFT部 170、 GI挿入部 180、 RF送信部 190)と、を設けた。

[0085] こうすることにより、スクランプリングコードの位相をずらしながら掛け合わせても、各 OFDMシンボルのパイロット信号にスクランプリングコードの同じチップが掛け合わされる（ただし、各チップが掛け合わされるパイロット信号が配置されたシンボル (サブキャリア）はずれている）ので、フレームを受信する移動局 400ではパイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する OFDMシンボルについて基地局 300でずらされた位相をもとに戻した上で相関をとり最大の相関値が得られるタイミングを検出することにより、スキヤッタードバイロット方式でも正確にフレームタイミングを検出することができる。すなわち、スキヤッタードバイロット方式を採用した場合にも、セルサーチを行うことができる。

[0086] また実施の形態 2によれば、移動局 400に、パイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号とが 2サブキャリア置きに配置され且つ前記パイロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが前記 OFDMシンボルのうち最も近い OFDMシンボル間で異なっており、且つ、前記最も近い OFDMシンボル間で偶数チップの位相差を持つように一定方向に位相をずらしながらスクランプリングコードが掛け合わされたフレームを受信する RF受信部 210と、前記受信フレームにおける前記配置パタンに対応する複数の OFDMシンボルにお!/、て、受信したタイミングの最も早ヽ OFDMシンポルはそのままで、且つ、タイミングの遅い OFDMシンボルは遅くなるにつれて位相が前記偶数チップだけ逆方向に順次ずらされた状態で、相関をとる相関手段 (乗算部 2 44)と、前記相関手段にて得られる相関値をパイロット信号の配置されている候補シンボルについて加算する加算手段 (積算部 245)と、前記加算された相関値に基づいてフレームタイミングを検出する検出手段 (最大電力タイミング検出部 247)と、を設けた。

[0087] こうすることにより、スキヤッタードバイロット方式のフレームを用いても、正確にフレームタイミングを検出することができる。すなわち、スキヤッタードバイロット方式を採用した場合にも、セルサーチを行うことができる。

[0088] (他の実施の形態）

実施の形態 1および実施の形態 2においては、フレーム同期処理部 240 (410)の乗算部でノィロット信号とそれ以外の信号とが含まれた状態で OFDMシンボル同士の相関をとり、積算部でパイロット信号が配置されているシンボルについての相関値のみ加算した。し力しながら、これに限定されるものではなぐ乗算部にて相関をとる前に、パイロット信号以外の信号を除去しておき、その上で乗算部にて相関をとり、積算部ではそのまま相関値を加算する構成としてもよい。

産業上の利用可能性

[0089] 本発明の基地局装置、無線端末装置および通信システムは、スキヤッタードバイ口ット方式を用いた場合にもセルサーチを行うことができる。

Claims

請求の範囲

[1] パイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号とが 1サブキャリア置きに配置され、且つ、前記ノィロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが、前記 OFD Mシンボルのうち最も近!ヽ OFDMシンボル間で異なって!/、るフレームを構成するフレーム構成手段と、

前記フレーム中の前記最も近、OFDMシンボル間で奇数チップの位相差を持つように位相をずらしながらスクランプリングコードを掛け合わせるスクランブル手段と、スクランブル後の前記フレームを送信する送信手段と、

を具備する基地局装置。

[2] 前記フレーム構成手段は、前記パイロット信号が配置される OFDMシンボルを 1Z

2フレーム間隔で配置したフレームを構成する請求項 1記載の基地局装置。

[3] パイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号とが 2サブキャリア置きに配置され、且つ、前記ノィロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが、前記 OFD Mシンボルのうち最も近!ヽ OFDMシンボル間で異なって!/、るフレームを構成するフレーム構成手段と、

前記フレーム中の前記最も近ヽ OFDMシンボル間で偶数チップの位相差を持つように位相をずらしながらスクランプリングコードを掛け合わせるスクランブル手段と、スクランブル後の前記フレームを送信する送信手段と、

を具備する基地局装置。

[4] パイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号とが 1サブキャリア置きに配置され且つ前記パイロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが前記 OFDMシンボルのうち最も近い OFDMシンボル間で異なっており、且つ、前記最も近い OFDM シンボル間で奇数チップの位相差を持つように一定方向に位相をずらしながらスクランブリングコードが掛け合わされたフレームを受信する受信手段と、

前記受信フレームにおける前記配置パタンに対応する複数の OFDMシンボルにおいて、受信したタイミングの最も早い OFDMシンボルはそのままで、且つ、タイミングの遅、OFDMシンボルは遅くなるにつれて位相が前記奇数チップだけ逆方向に順次ずらされた状態で、相関をとる相関手段と、

前記相関手段にて得られる相関値をパイロット信号の配置されている候補シンボルにつ!/、て加算する加算手段と、

前記加算された相関値に基づいてフレームタイミングを検出する検出手段と、を具備する無線端末装置。

[5] パイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号とが 2サブキャリア置きに配置され且つ前記パイロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが前記 OFDMシンボルのうち最も近い OFDMシンボル間で異なっており、且つ、前記最も近い OFDM シンボル間で偶数チップの位相差を持つように一定方向に位相をずらしながらスクランブリングコードが掛け合わされたフレームを受信する受信手段と、

前記受信フレームにおける前記配置パタンに対応する複数の OFDMシンボルにおいて、受信したタイミングの最も早い OFDMシンボルはそのままで、且つ、タイミングの遅、OFDMシンボルは遅くなるにつれて位相が前記偶数チップだけ逆方向に順次ずらされた状態で、相関をとる相関手段と、

[6] 基地局装置と、当該基地局装置力のフレームを用いてセルサーチを行う無線端末装置とからなる通信システムであって、

前記基地局装置は、

パイロット信号が配置される OFDMシンボルの配置パタンに対応する各 OFDMシンボルに前記パイロット信号とそれ以外の信号とが 1サブキャリア置きに配置され、且つ、前記ノィロット信号とそれ以外の信号との配置されるサブキャリアが、前記 OFD Mシンボルのうち最も近!ヽ OFDMシンボル間で異なって!/、るフレームを構成するフレーム構成手段と、

を具備し、

前記無線端末装置は、

前記フレームを受信する受信手段と、

前記受信したフレームにおける前記配置パタンに対応する複数の OFDMシンボルにおいて、受信したタイミングの最も早い OFDMシンボルはそのままで、且つ、タイミングの遅い OFDMシンボルは遅くなるにつれて位相が前記奇数チップだけ逆方向に順次ずらされた状態で、相関をとる相関手段と、

前記加算された相関値に基づいてフレームタイミングを検出する検出手段と、を具備する通信システム。