WO2011067817A1 - 基地局、信号処理方法 - Google Patents

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WO2011067817A1
WO2011067817A1 PCT/JP2009/006587 JP2009006587W WO2011067817A1 WO 2011067817 A1 WO2011067817 A1 WO 2011067817A1 JP 2009006587 W JP2009006587 W JP 2009006587W WO 2011067817 A1 WO2011067817 A1 WO 2011067817A1
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WO
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correlation value
base station
period
delay time
time
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Application number
PCT/JP2009/006587
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English (en)
French (fr)
Inventor
中山義久
河野紀明
Original Assignee
富士通株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0005—Synchronisation arrangements synchronizing of arrival of multiple uplinks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/004—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0045—Synchronisation arrangements compensating for timing error of reception due to propagation delay compensating for timing error by altering transmission time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/0055—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0065—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay using measurement of signal travel time
    • H04W56/007—Open loop measurement
    • H04W56/0075—Open loop measurement based on arrival time vs. expected arrival time
    • H04W56/0085—Open loop measurement based on arrival time vs. expected arrival time detecting a given structure in the signal

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication technique for synchronizing uplink signals from a mobile station to a base station.
  • a mobile station moves from an idle state to a calling procedure, an individual channel is not yet set, so the mobile station uses a random access channel (a physical random access channel in the physical layer) that is a common transport channel. Equivalent) is used to send a preamble as a reference signal.
  • the preamble includes a sequence having good autocorrelation characteristics.
  • the preamble is used to synchronize uplink signals between the mobile station and the base station.
  • FIG. 1 is a timing chart showing preamble transmission and reception timings between a mobile station and a base station.
  • the mobile station transmits signals from the base station in units of subframes (Sub-frame # 1, # 2,). Is receiving. Then, the mobile station transmits a preamble (Preamble) to the base station at the reception completion time of the downlink subframe (Sub-frame # 3 in FIG. 1). Assuming the communication shown in FIG.
  • the base station receives a preamble delay time (delay time) based on the transmission completion time of Sub-frame # 3. Will be included.
  • the base station calculates the delay time by correlating the sequence included in the received preamble with the known sequence.
  • the calculated delay time is fed back to the mobile station and used to synchronize the uplink signal.
  • E-UTRA Evolved Universal res Terrestrial Radio Access
  • LTE Long Term Evolution
  • a plurality of preamble formats (Preamble format: 0, 1, 2, 3) are prepared.
  • a cyclic prefix (CP: Cyclic Prefix) is a single fixed-length sequence extracted from the back and can be regarded as a part of the sequence.
  • CP Cyclic Prefix
  • Zadoff-Chu sequences which are one of CAZAC (Constant-Amplitude-Zero-Auto-Correlation) sequences with good autocorrelation characteristics, are used for the preamble.
  • the mobile station arbitrarily selects any of the 64 types of Zadoff-Chu sequences, generates a preamble, and transmits the preamble to the base station.
  • the base station detects the type of the used sequence by cross-correlating the received preamble sequence with the known 64 types of sequences (replicas). Further, the base station calculates the delay time (preamble reception time shift) by taking the autocorrelation of the detected sequence. That is, a sequence received within a preset period (hereinafter referred to as “sequence detection period”) based on a predetermined reference time (for example, transmission completion time of a specific subframe) is delayed in the preamble reception time. In response, it is cyclically shifted. Therefore, the base station calculates the delay time by calculating the shift amount (position where the autocorrelation value peaks) received within the sequence detection period. By feeding back the delay time calculated by the base station to the mobile station, the mobile station can synchronize the uplink signal.
  • 3GPP TS6.236.211 V8.7.0 3rd Generation Partnership Project; TechnicalSpecification Group Radio Access Network; "Evolved Universal TerrestrialRadio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation '' 5.7 Physical random access channel
  • a preamble format including two fixed-length sequences is defined (for example, Preamble format: 3 in FIG. 2).
  • the delay time may be erroneously calculated, which causes a problem that the cell radius that can be covered (that is, the distance between the base station and the mobile station) is limited. Such a problem will be described below with reference to FIGS.
  • 3 and 4 are timing charts showing the reception timing of the preambles transmitted from the mobile stations MS # 1 and MS # 2 in the base station.
  • time t0 is a transmission completion time of a specific subframe to each mobile station by the base station, and is a reference time for calculating a delay time of the preamble.
  • FIG. 4 differs from FIG. 3 in that the mobile station MS # 2 is further away from the base station than in the case of FIG.
  • the preamble is a signal in accordance with, for example, Preamble format: 3 in the LTE communication standard.
  • the sequence detection period is set for a period (time t1 to time t2) corresponding to the second sequence in the preamble when there is no delay.
  • the difference in delay time means that the sequence shift amount in the sequence detection period is different. Is equal.
  • the shift amount of the sequence position where the autocorrelation value reaches a peak
  • each delay time can be calculated without error.
  • the delay of the mobile station MS # 2 is further increased compared to FIG.
  • the reception timing at the base station of the second sequence in the preamble from the mobile station MS # 1 and the reception timing at the base station of the first sequence in the preamble from the mobile station MS # 2 are exactly the same. It is like that.
  • the base station calculates the same delay time in the mobile station MS # 1 and the mobile station MS # 2. It will be. Therefore, according to the method of calculating the sequence shift amount in the sequence detection period, the delay time of the preamble from the mobile station can be calculated without error because the mobile station can receive a single sequence when viewed from the base station.
  • an object of the present invention is to increase the distance between the base station and the mobile station, which can establish uplink signal synchronization between the base station and the mobile station.
  • a reference signal including two or more fixed-length sequences is received from the mobile station, and the delay time from the reference time of the reference signal is calculated as time information for the mobile station to synchronize the uplink signal
  • a base station is provided.
  • This base station (A) A first correlation value is obtained by correlating a reference signal received during a first period that is set based on a reference time and includes a time corresponding to the fixed length with a known sequence. A first correlation unit that calculates and calculates a delay time from the reference time of the reference signal; (B) The second correlation value is obtained by correlating the reference signal received during the second period different from the first period, including the time corresponding to the fixed length, with a known sequence.
  • a second correlator for calculating (C) A correction unit that determines whether to correct the delay time calculated by the first correlation unit according to a comparison result between the first correlation value and the second correlation value; Is provided.
  • a signal processing method for performing processing similar to that performed by each unit of the base station for performing processing similar to that performed by each unit of the base station.
  • the disclosed base station and signal processing method it is possible to increase the distance between the base station and the mobile station that can establish the synchronization of the uplink signal between the base station and the mobile station.
  • the timing chart which shows the transmission and reception timing of the preamble between a mobile station and a base station.
  • 4 is a timing chart showing reception timing of a preamble transmitted from a mobile station in a base station.
  • 4 is a timing chart showing reception timing of a preamble transmitted from a mobile station in a base station.
  • 1 is a schematic diagram of a system according to an embodiment.
  • 5 is a timing chart showing reception timing of a preamble transmitted from a mobile station in the base station according to the first embodiment.
  • the block diagram which shows the principal part of the structure of the base station of 1st Embodiment.
  • the timing chart which shows the example of a setting of the 2nd series detection period in the base station of 3rd Embodiment.
  • the block diagram which shows the detailed structure of the delay time correction
  • the block diagram which shows the detailed structure of the delay time correction
  • the block diagram which shows an example of the detailed structure of the delay time correction
  • BS base station
  • 11 antenna
  • 12 receiver
  • 13 demodulation / decoding unit
  • 14 encoding / modulation unit
  • 15 transmitter
  • 16 ... sequence generation unit
  • 18 delay time
  • 171 first correlation calculation unit
  • 182 ... second correlation calculation unit
  • 185 ... correction determination unit
  • 186 ... adder
  • 19 ... control data generation unit MS ... mobile station, 31 ... antenna, 32 ... receiver, 33 ... demodulation / decoding unit 34 ... modulation unit 35 ... transmitter 36 ... preamble generation unit 37 ... timing control unit
  • system a base station according to the embodiment, a signal processing method thereof, and a mobile communication system including the base station (hereinafter simply referred to as “system”) will be described.
  • FIG. 5 shows a schematic diagram of a system of the embodiment.
  • this system includes a base station BS (Base Station) and mobile stations (MS # 1, MS # 2 in FIG. 5) located in a cell covered by the base station BS.
  • the mobile station MS # 2 is located farther from the base station than the mobile station MS # 1.
  • the base station BS calculates the delay time of the preamble from each mobile station based on the reference time of the downlink subframe, and notifies the delay time for each mobile station.
  • the mobile station establishes uplink signal synchronization with the base station by referring to the notified delay time.
  • delay time when simply described as “delay time”, it means the delay time of the preamble from each mobile station based on a predetermined reference time in the base station.
  • FIG. 6 is a timing chart showing the reception timing of the preambles transmitted from the mobile stations MS # 1 and MS # 2 in the base station.
  • the preamble is a signal in accordance with, for example, Preamble format: 3 in the LTE communication standard.
  • this preamble substantially includes two or more fixed-length sequences.
  • the first sequence detection period (time t1 to time t2) in the preamble corresponding to the second sequence in the preamble when there is no delay (time t1 to time t2).
  • (First period) is set, and the second series detection period is set at an earlier timing (time t3 to time t4) than the first series detection period.
  • the second sequence detection period is a section having a length corresponding to the fixed length of the sequence.
  • the mobile station selects, for example, one of 64 types of Zadoff-Chu sequences as a sequence having good autocorrelation characteristics, generates a preamble, and transmits the preamble to the base station.
  • the base station detects the type of used sequence by cross-correlating a sequence of preambles arbitrarily selected by the mobile station with 64 types of known sequences (replicas). Further, the base station calculates the delay time by taking the autocorrelation of the detected sequence for the signal in the first sequence detection period in the received preamble (reception preamble).
  • the delay time of the preamble from mobile station MS # 2 is equivalent to a time corresponding to a single sequence (time corresponding to a fixed length) than that from mobile station MS # 1.
  • a long case That is, when the reception timing at the second base station in the preamble from mobile station MS # 1 exactly matches the reception timing at the first base station in the preamble from mobile station MS # 2.
  • the base station calculates the same delay time in the mobile station MS # 1 and the mobile station MS # 2 (incorrect calculation of the delay time).
  • a second sequence detection period for taking autocorrelation in a section different from the first sequence detection period (first period). Period).
  • the second sequence detection period is set before the first sequence detection period. Then, in FIG. 6, the preamble from mobile station MS # 1 is included in the entire period of the second sequence detection period, whereas the preamble from mobile station MS # 2 is only part of the second sequence detection period.
  • the peak value of the autocorrelation value for the signal in the second sequence detection period in the reception preamble from the mobile station MS # 1 indicates a high value
  • the peak in the reception preamble from the mobile station MS # 2 The peak value of the autocorrelation value for the signal in the second sequence detection period is a low value.
  • the peak value of the autocorrelation value for the signal in the first sequence detection period and the autocorrelation value for the signal in the second sequence detection period There is no significant difference from the peak value.
  • the self-correlation value for the signal in the second sequence detection period is compared with the peak value of the autocorrelation value for the signal in the first sequence detection period.
  • the peak value of the correlation value indicates a low value.
  • the delay time calculated in the first series detection period is corrected. For example, when the autocorrelation values obtained in the first sequence detection period and the second sequence detection period are significantly different (in the case of mobile station MS # 2 in FIG. 6), the delay calculated in the first sequence detection period Correction for adding a time corresponding to a single sequence is performed on the time. This prevents erroneous calculation of the delay time of the reception preamble from the mobile station.
  • the delay time is correctly calculated even when the preamble delay time is longer than the time corresponding to a single sequence. Therefore, by providing the second sequence detection period, it is possible to lengthen the distance between the base station and the mobile station that can establish uplink signal synchronization between the base station and the mobile station.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a main part of the configuration of the base station according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a detailed configuration of the delay time correction unit in the configuration of the base station of FIG.
  • the base station of the embodiment includes an antenna 11, a receiver 12, a demodulation / decoding unit 13, an encoding / modulation unit 14, a transmitter 15, a sequence generation unit 16, a delay time calculation unit 17, and control data.
  • the generation unit 18 is provided.
  • the receiver 12 includes a band limiting filter, a low noise amplifier, a local frequency oscillator, a quadrature demodulator, an AGC (Automatic Gain Control) amplifier, an A / D converter, and the like. Downconvert from frequency to baseband frequency.
  • the baseband signal obtained by the receiver 12 is demodulated and decoded by the demodulator / decoder 13.
  • a preamble is extracted from the received data demodulated and decoded by the demodulator / decoder 13 and provided to the delay time calculator 17.
  • the delay time calculation unit 17 calculates the delay time of the preamble from each mobile station (“delay time” in FIG. 6) based on a predetermined reference time. In calculating the delay time of the preamble, it is necessary to detect a sequence included in the preamble. Therefore, a known sequence (replica; for example, 64 types of Zadoff-Chu sequences) generated based on a predetermined mathematical formula (for example, defined in Non-Patent Document 1 in the case of LTE) is generated by the sequence generation unit 16. Then, it is given to the delay time calculation unit 17. The detailed configuration of the calculation delay time calculation unit 17 will be described later.
  • the control data generation unit 18 generates control data by associating the delay time calculated for each mobile station with the control data for each mobile station.
  • the encoding / modulation unit 14 performs error correction encoding processing and modulation on the control data.
  • the transmitter 15 includes a D / A (Digital to Analog) converter, a local frequency transmitter, a mixer, a power amplifier, a filter, and the like, and up-converts a transmission signal (baseband signal) from a baseband frequency to a radio frequency. After that, the antenna 11 radiates into the space.
  • D / A Digital to Analog
  • the delay time calculation unit 17 includes a first correlation calculation unit 181, a second correlation calculation unit 182, a correction determination unit 185, and an adder 186. It is assumed that the reception preamble is held in a buffer (not shown) during the processing performed by the delay time calculation unit 17.
  • the first correlation calculation unit 181 is configured to obtain a mutual relationship between a sequence received in the first sequence detection period (see FIG. 6) and 64 known sequences (replicas) among the reception preambles obtained by the demodulation / decoding unit 13. By using the correlation, the type of sequence used is detected.
  • the first correlation calculation unit 181 calculates the delay time by calculating the cyclic shift amount (position where the autocorrelation value peaks) of the detected sequence.
  • the peak value of the autocorrelation value calculated by the first correlation calculation unit 181 is given to the correction determination unit 185 as the first correlation value.
  • the second correlation calculation unit 182 performs mutual processing between the sequence received in the second sequence detection period (see FIG. 6) of the received preamble obtained by the demodulation / decoding unit 13 and 64 known sequences (replicas). By using the correlation, the type of sequence used is detected.
  • the second correlation calculation unit 182 calculates an autocorrelation value (peak value) of the detected sequence.
  • the peak value of the autocorrelation value calculated by the second correlation calculation unit 182 is given to the correction determination unit 185 as the second correlation value.
  • the correction determination unit 185 determines whether or not to correct the delay time calculated by the first correlation calculation unit 181 according to the comparison result between the first correlation value and the second correlation value. As already described with reference to FIG. 6, when the preamble from the mobile station is delayed beyond a time corresponding to a single sequence length, a part of the preamble sequence is included in the second sequence detection period. It is only received. In this case, the second correlation value obtained by the second correlation calculation unit 182 is a smaller value (less correlation) than the first correlation value.
  • the correction determination unit 185 compares the first correlation value and the second correlation value, and if it is determined that the preamble from the mobile station has been delayed beyond the reception time corresponding to a single sequence length, It is determined to correct the delay time obtained by the first correlation calculation unit 181.
  • the method for comparing the first correlation value and the second correlation value is not limited to the method using the ratio of the first correlation value and the second correlation value.
  • the correction determination unit 185 determines not to correct the delay time, it outputs “0” as the correction amount to the adder 186. Thereby, the delay time calculated by the first correlation calculation unit 181 is not substantially corrected.
  • the correction determination unit 185 determines to correct the delay time, the correction determination unit 185 outputs a time corresponding to a single sequence length as a correction amount to the adder 186. As a result, the corrected delay time is added with “a time corresponding to a single sequence length” (a time corresponding to a fixed length of the sequence) to the delay time calculated by the first correlation calculation unit 181. It will be.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a main part of the configuration of the mobile station according to the embodiment.
  • the mobile station of the embodiment includes an antenna 31, a receiver 32, a demodulation / decoding unit 33, a modulation unit 34, a transmitter 35, a preamble generation unit 36, and a timing control unit 37.
  • the receiver 32 includes a band limiting filter, a low noise amplifier, a local frequency transmitter, a quadrature demodulator, an AGC amplifier, an A / D converter, and the like, and converts a reception signal (RF signal) of the antenna 31 from a radio frequency to a baseband frequency. Downconvert.
  • the baseband signal obtained by the receiver 32 is demodulated and decoded by the demodulator / decoder 33.
  • Control data is extracted from the received data demodulated and decoded by the demodulator / decoder 33 and provided to the timing controller 37.
  • the control data includes information on the delay time calculated by the base station.
  • the preamble generation unit 36 generates a preamble according to a preamble format designated in advance.
  • a preamble is generated according to any one of a plurality of preamble formats shown in FIG.
  • a sequence included in the preamble a sequence having good autocorrelation characteristics, for example, any sequence of 64 types of Zadoff-Chu sequences is arbitrarily selected.
  • the modulation unit 34 modulates the preamble generated by the preamble generation unit 36 together with other transmission data.
  • the transmitter 35 includes a D / A converter, a local frequency transmitter, a mixer, a power amplifier, a filter, and the like, and after up-converting a transmission signal (baseband signal) from a baseband frequency to a radio frequency, the antenna 31 is provided. Radiates from space to space.
  • the timing control unit 37 refers to the delay time information in the control data given from the demodulation / decoding unit 33, and controls the processing timing of the modulation unit 34 and the transmitter 35. As a result, the transmission timing of the uplink signal to the base station is adjusted by the delay time, and synchronization of the uplink signal is established between the mobile station and the base station.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating the overall operation of the system according to the embodiment.
  • FIG. 10 shows a flow when establishing downlink signal synchronization and uplink signal synchronization between two base stations (BS) and two mobile stations (MS # 1, MS # 2) located at different locations. ing.
  • the base station (BS) transmits a downlink synchronization signal to the two mobile stations (MS # 1, MS # 2) (steps S10a and S10b), thereby establishing synchronization of the downlink signal at each mobile station. (Steps S11a and S11b).
  • each mobile station transmits the preamble generated by the preamble generation unit 36 to the base station in synchronization with the reception completion time of the downlink subframe (steps S12a and S12b).
  • the preamble generation unit 36 of each mobile station generates a preamble according to a preamble format designated in advance so as to include any sequence arbitrarily selected from, for example, 64 types of Zadoff-Chu sequences.
  • the sequence of preambles transmitted from mobile station MS # 1 is SA
  • the sequence of preambles transmitted from mobile station MS # 2 is SB.
  • the base station obtains a cross-correlation between a sequence of preambles arbitrarily selected by each mobile station and 64 types of known sequences (replicas) (step S14), whereby the types of sequences used in each base station (SA and SB above) are detected. Further, the base station calculates the delay time by taking the autocorrelation of the sequence detected in step S14 for the signal in the first sequence detection period during the reception preamble from each mobile station (step S16). In this embodiment, this delay time is corrected as necessary.
  • first correlation calculation section 181 of each mobile station detects the type of sequence for the preamble received during the first sequence detection period from the reference time (for example, time t1 in FIG. 6). At the same time, a correlation with the detected known sequence is taken. Thereby, the first correlation value (the peak value after the shift) is calculated, and the delay time from the preamble reference time is calculated according to the shift amount of the sequence at the time of the correlation calculation.
  • the second correlation calculation unit 182 of each mobile station detects the type of the sequence for the preamble received during the second sequence detection period different from the first sequence detection period, and the detected known The second correlation value (shifted peak value) is calculated in the same manner by taking the correlation with the series.
  • the correction determination unit 185 determines whether or not to correct the delay time calculated by the first correlation calculation unit 181 based on the comparison result between the first correlation value and the previous second correlation value.
  • the adder 186 corrects the delay time calculated by the first correlation calculation unit 181 by adding a time corresponding to a single sequence length.
  • the base station generates control data including information on the corrected delay time calculated in step S16, and transmits the control data to each mobile station (steps S18a and S18b).
  • the timing control unit 37 adjusts the transmission timing to the base station based on the delay time in the received control data, thereby establishing uplink signal synchronization with the base station (step S20a). , S20b).
  • the autocorrelation value obtained in the second sequence detection period set in a section different from the first sequence detection period is used for the received preamble from the mobile station. And determining whether or not the delay time calculated in the first sequence detection period needs to be corrected. As a result, if it is determined that correction is necessary, correction for adding a time corresponding to a single sequence to the delay time calculated in the first sequence detection period is performed. Thereby, even when the delay time of the preamble is longer than the time corresponding to a single sequence, the delay time is correctly calculated. Therefore, according to the base station of this embodiment, the distance between the base station and the mobile station that can establish uplink signal synchronization between the base station and the mobile station can be increased.
  • a first correlation value is calculated by taking a correlation with a known sequence with respect to a preamble set based on a reference time (for example, time t1 in FIG. 6) and received during the first sequence detection period, Calculating a delay time from a preamble reference time; Calculating a second correlation value by correlating a preamble received during a second sequence detection period in a section different from the first sequence detection period with a known sequence; Determining whether to correct the already calculated delay time according to a comparison result between the first correlation value and the second correlation value;
  • a signal processing method comprising:
  • FIG. 6 an example is shown in FIG. 6 regarding the setting of the second sequence detection period.
  • the second sequence detection period is provided in front of the first sequence detection period, but is not limited thereto.
  • the second sequence detection period may partially overlap with the first sequence detection period. Even if the first sequence detection period and the second sequence detection period partially overlap, for example, in FIG. 11, the preamble from mobile station MS # 2 is included only in a part of the second sequence detection period. It is possible to determine whether or not the delay time calculated in the first series detection period needs to be corrected without changing the point. Note that, in the overlapping portion in FIG. 11 (from time t1 to time t4 in FIG. 11), the correlation calculation result in the second sequence detection period is diverted to the whole by using the correlation calculation result in the first sequence detection period. The amount of calculation can be reduced.
  • the second sequence detection period may be provided behind the first sequence detection period.
  • the preamble from mobile station MS # 2 is included in the entire period of the second sequence detection period, while the preamble from mobile station MS # 1 is included only in a part of the second sequence detection period. It is. Therefore, while the peak value of the autocorrelation value for the signal in the second sequence detection period in the reception preamble from the mobile station MS # 2 indicates a high value, the peak in the reception preamble from the mobile station MS # 1 The peak value of the autocorrelation value for the signal in the second sequence detection period is a low value.
  • the peak value of the autocorrelation value for the signal in the first sequence detection period and the autocorrelation value for the signal in the second sequence detection period There is no significant difference from the peak value.
  • the self-correlation for the signal in the second sequence detection period is compared with the peak value of the autocorrelation value for the signal in the first sequence detection period.
  • the peak value of the correlation value shows a very low value. Therefore, similar to the example illustrated in this embodiment (FIG.
  • the comparison result of the autocorrelation values (peak values) obtained in the first sequence detection period and the second sequence detection period, or the second sequence detection period Based on the obtained evaluation result of the magnitude of the autocorrelation value (peak value), it is possible to determine whether or not it is necessary to correct the delay time calculated in the first sequence detection period.
  • a slight interval is set between the first sequence detection period and the subsequent second sequence detection period.
  • the second sequence detection period is the first sequence detection period. It may be partially overlapped with the period.
  • the third sequence detection period is set behind the first sequence detection period. Then, in FIG. 13, the preamble from mobile station MS # 1 is included in the entire period of the second sequence detection period, and is included only in a part of the third sequence detection period. On the other hand, the preamble from mobile station MS # 2 is included only in a part of the second sequence detection period, and is included in the entire third sequence detection period.
  • the peak value (second correlation value) of the autocorrelation value for the signal in the second sequence detection period in the reception preamble from the mobile station MS # 1 indicates a high value
  • the third sequence detection period The peak value (third correlation value) of the autocorrelation value for the above signal is a low value.
  • the peak value of the autocorrelation value (second correlation value) for the signal in the second sequence detection period in the received preamble from the mobile station MS # 2 indicates a low value
  • the third sequence detection period The peak value (third correlation value) of the autocorrelation value for the signal is a high value.
  • the comparison result of the autocorrelation values (peak values) obtained in the 1st series detection period and the 3rd series detection period is taken into consideration when determining whether or not the delay time needs to be corrected.
  • the ratio of the second correlation value to the first correlation value (the peak value of the autocorrelation value for the signal in the first sequence detection period) is low, and the ratio of the third correlation value to the first correlation value n is It is determined that it is necessary to correct the delay time on condition that it is approximately 1 (high value). Thereby, the determination accuracy of whether or not the correction is necessary for the delay time is improved as compared with the case of the first embodiment.
  • the first sequence detection period and the second sequence detection period, and the first sequence detection period and the third sequence detection period may partially overlap each other.
  • FIG. 14 shows the configuration of the delay time calculation unit in the base station of this embodiment.
  • the third correlation calculation unit 183 is a cross-correlation between a sequence received in the third sequence detection period and 64 known sequences (replicas) in the reception preamble obtained by the demodulation / decoding unit 13. By detecting, the type of sequence used is detected. Further, the third correlation calculation unit 183 calculates an autocorrelation value (peak value) of the detected sequence. The peak value of the autocorrelation value calculated by the third correlation calculation unit 183 is given to the correction determination unit 185a as the third correlation value.
  • the correction determination unit 185a corrects the delay time calculated by the first correlation calculation unit 181 according to the comparison result between the first correlation value and the second correlation value and the comparison result between the first correlation value and the third correlation value. Judge whether to do. As shown in FIG. 13, when the preamble from the mobile station is delayed beyond a time corresponding to a single sequence length, only part of the preamble sequence is included in the second sequence detection period. In addition, all of the preamble sequences are included in the third sequence detection period. Therefore, the correction determination unit 185a delays on the condition that the ratio of the second correlation value to the first correlation value is low and the ratio of the third correlation value to the first correlation value is approximately 1 (high value). Judge that time correction is required.
  • the correction determination unit 185a determines the delay time obtained by the first correlation calculation unit 181. Decide to correct.
  • the second sequence detection period and the third sequence detection period are respectively set before and after the time axis with reference to the first sequence detection period, and are obtained in each sequence detection period. Using the obtained autocorrelation value, it is determined whether or not the delay time calculated in the first sequence detection period needs to be corrected. Therefore, compared with the base station of 1st Embodiment, the precision of the necessity for correction
  • the second sequence detection period is not a fixed period, but is optimally set according to the delay time obtained in the first sequence detection period. Is done.
  • the optimum setting of the second sequence detection period will be described with reference to FIG. FIG. 15 is the same diagram as FIG. 6 referred to in the first embodiment except for the setting mode of the second sequence detection period.
  • the base station When the base station according to the present embodiment calculates the delay time based on the first sequence detection period, the base station sets a second sequence detection period starting from a time elapsed by the calculated delay time from the reference time t0. .
  • the reception timing at the base station of the second sequence in the preamble from the mobile station MS # 1 and the reception timing at the base station of the first sequence in the preamble from the mobile station MS # 2 This is exactly the case. Therefore, the delay time calculated based on the first sequence detection period is equal between mobile station MS # 1 and mobile station MS # 2. Therefore, in the base station according to the present embodiment, as shown in FIG. 15, the second sequence detection period (time t3 to time t4) in the same section with respect to the received preambles from mobile station MS # 1 and mobile station MS # 2. ) Is set.
  • the start time (time t3) of the second sequence detection period is received for the received preamble from the mobile station MS # 1. It coincides with the start of the reception preamble.
  • the reception preamble from mobile station MS # 2 is not included in the second sequence detection period at all. Therefore, the autocorrelation value obtained in the second sequence detection period for the reception preamble from mobile station MS # 2 is the same as in the first embodiment in which the reception preamble is partially included in the second sequence detection period. In comparison, the value is even smaller. As a result, the determination accuracy of the necessity of correction in the correction determination unit in the base station is improved.
  • FIG. 16 shows the configuration of the delay time calculation unit in the base station of this embodiment.
  • the same components as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • a timing control unit 187 is added as compared with that shown in FIG.
  • the timing control unit 187 receives the delay time calculated by the first correlation calculation unit 181 and sets a second sequence detection period based on the delay time. For example, in the example illustrated in FIG. 15, the time t3 after the delay time calculated by the first correlation calculation unit 181 has elapsed from the reference time t0, and the time corresponding to a single series has elapsed from the time t3. A second series detection period that ends at time t4 is set.
  • the second correlation calculation unit 182a calculates a sequence detection and an autocorrelation value (second correlation value) for the sequence received in the second sequence detection period given from the timing control unit 187.
  • the second sequence detection period is not a fixed period, but is optimally set according to the delay time obtained in the first sequence detection period. Compared with the base station, the accuracy of the necessity of correction of the delay time is improved.
  • the signal quality (reception quality) of the preamble received at the base station is affected by the propagation environment between the mobile station and the base station.
  • the preamble reception quality is good, the autocorrelation value (peak value) obtained based on the reception preamble is small, and the variation is large. Therefore, for example, when determining whether the delay time needs to be corrected by setting an appropriate threshold (0 ⁇ threshold ⁇ 1) with respect to the ratio of the first correlation value to the second correlation value, the fluctuation of the autocorrelation value is determined.
  • the threshold value high from the viewpoint of preventing erroneous determination.
  • the autocorrelation value (peak value) obtained based on the reception preamble is large and the variation is small. Therefore, for example, when determining the necessity of correction of the delay time by setting an appropriate threshold (0 ⁇ threshold ⁇ 1) for the ratio of the first correlation value to the second correlation value, the threshold is set low. be able to. Therefore, in the base station of the present embodiment, the threshold used for determining whether or not the delay time needs to be corrected is adjusted according to the reception quality of the preamble.
  • FIG. 17 shows the configuration of the delay time calculation unit in the base station of this embodiment.
  • the same components as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • an SINR calculation unit 188 is added as compared with the one illustrated in FIG. 8.
  • the SINR calculation unit 188 calculates SINR (Signal to Noise plus Interference Ratio) as the reception quality for each reception preamble from each mobile station, and sends the calculated SINR to the correction determination unit 185b. Any method can be applied to the SINR calculation method.
  • SINR is merely an example of reception quality
  • other reception quality such as SNR (Signal to Noise Ratio) may be calculated.
  • the reception quality calculation target is not limited to the preamble, and may be the reception quality of other signals that can estimate the reception quality of the preamble.
  • the correction determination unit 185b determines the delay time when the SINR obtained from the SINR calculation unit 188 is greater than or equal to a predetermined value (reception quality is good) and smaller than a predetermined value (reception quality is not good).
  • the threshold for determining whether correction is necessary is changed. For example, when determining whether the delay time needs to be corrected by setting an appropriate threshold (0 ⁇ threshold ⁇ 1) for the ratio of the first correlation value to the second correlation value, the reception quality of the preamble is good. Is determined, the threshold value is set to a low value. On the other hand, when it is determined that the reception quality of the preamble is not good, the threshold value is set to a high value.
  • the threshold used for determining whether or not the delay time needs to be corrected is adjusted according to the reception quality of the preamble, so the base station of the first embodiment In comparison with, the threshold value can be set to an appropriate value according to the propagation environment.
  • the controller 190 controls the second correlation calculation unit 182b with a predetermined logic level only when the first correlation value calculated by the first correlation calculation unit 181 is larger than a predetermined threshold value.
  • the enable signal EN is sent out.
  • the second correlation calculation unit 182b executes the correlation calculation in the second sequence detection period.
  • the correlation calculation in the second sequence detection period is executed only when the first correlation value is large, that is, when any sequence is detected from the 64 types of sequences. become. Therefore, when the specific correlation is not detected by the first correlation calculation unit 181, the second correlation calculation unit 182 b is not executed unnecessarily, so that the calculation amount is reduced.
  • the base station and the signal processing method of the present invention are not limited to the above embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
  • the timing at which the preamble is received by the base station changes according to the distance between the base station and the mobile station. Absent. Therefore, it is possible to determine whether the delay time obtained in the first sequence detection period needs to be corrected by appropriately setting the second sequence detection period.
  • the preambles from the mobile station MS # 1 and the mobile station MS # 2 are, for example, just the time corresponding to the fixed length of two sequences.
  • the case where it receives at a different timing is assumed. Such a case can be dealt with by setting two second series detection periods including a single series in succession and performing a correlation calculation in each period.

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Abstract

　基地局と移動局との間で上り信号の同期を確立することが可能な基地局と移動局の間の距離を長くすること基地局及び信号処理装置が提供される。この基地局では、移動局から受信した参照信号に対して、第１期間とは異なる区間に設定された第２期間で得られた相関値を用いて、第１期間で算出された遅延時間の補正要否を判定する。その結果、補正要と判定されれば、第１期間で算出された遅延時間が補正される。

Description

基地局、信号処理方法
　本発明は、移動局から基地局への上り信号の同期をとるための無線通信技術に関する。
　移動体通信システムでは、例えば移動局がアイドル状態から発呼手順に移るときには個別チャネルが未だ設定されていないため、移動局は共通トランスポートチャネルであるランダムアクセスチャネル（物理層の物理ランダムアクセスチャネルに相当）を使用し、参照信号としてのプリアンブルを送出する。プリアンブルには、自己相関特性の良好な系列が含まれている。プリアンブルは、移動局と基地局の間の上り信号の同期をとるために利用される。
　以下、プリアンブルを利用した移動局と基地局の間の上り信号の同期方法について、図１を参照して説明する。図１は、移動局と基地局の間のプリアンブルの送信及び受信のタイミングを示すタイミングチャートである。
　図１を参照すると、移動局と基地局の間の上り信号が非同期状態であるときに、移動局は基地局からサブフレーム（Sub-frame #1, #2,…）単位で送信される信号を受信している。そして、移動局は、下りのサブフレーム（図１ではSub-frame #3）の受信完了時刻にプリアンブル(Preamble)を基地局へ送信する。図１に示す通信を前提とした場合、基地局において、Sub-frame #3の送信完了時刻を基準としたプリアンブルの受信時刻のずれ（遅延時間）には、下り遅延時間と上り遅延時間とが含まれることになる。基地局では、受信したプリアンブルに含まれる系列と既知の系列との相関をとることによって遅延時間を算出する。算出された遅延時間は移動局へフィードバックされ、上り信号の同期をとるために利用される。
　基地局と移動局間の距離が長くなるにつれて、上述した遅延時間も長くなる。そこで、次世代移動体通信規格であるＥ－ＵＴＲＡ(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)（ＬＴＥ(Long Term Evolution)ともいう。）では、図２に示すように、運用対象のセルの大きさに応じて複数のプリアンブルフォーマット(Preamble format：0, 1, 2, 3)が用意されている。なお、サイクリックプレフィックス(ＣＰ：Cyclic Prefix)は、単一の固定長の系列を後ろから抽出したものであり、系列の一部とみなすことができる。ＬＴＥでは、プリアンブルに対して、自己相関特性の良好なＣＡＺＡＣ(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列の１つであるZadoff-Chu系列が６４種類使用される。
　移動局は、６４種類のZadoff-Chu系列の内のいずれかを任意に選択してプリアンブルを生成し、そのプリアンブルを基地局へ送信する。基地局は、受信したプリアンブルの系列と、既知の６４種類の系列（レプリカ）との相互相関をとることで、使用された系列の種類を検出する。
　さらに基地局は、検出した系列の自己相関をとることで遅延時間（プリアンブルの受信時刻のずれ）を算出する。すなわち、所定の基準時刻（例えば特定のサブフレームの送信完了時刻）を基に予め設定された期間（以下、「系列検出期間」という。）内に受信する系列は、プリアンブルの受信時刻の遅延に応じてサイクリックシフトされたものとなる。よって、基地局では、系列検出期間内に受信した系列のシフト量（自己相関値がピークとなる位置）を算出することにより上記遅延時間を算出する。基地局が算出した遅延時間を移動局へフィードバックすることにより、移動局は、上り信号の信号同期をとることができるようになる。
　また、従来、プリアンブルに関連して、基地局と移動局の間のキャリア周波数オフセットがある環境において、プリアンブルコードを検出する方法が知られている。
特開２００８－２３６７４４号公報
3GPP TS 36.211 V8.7.0 :3rd Generation Partnership Project; TechnicalSpecification Group Radio Access Network; "Evolved Universal TerrestrialRadio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation" 5.7章 "Physical random access channel"
　上述したＬＴＥの通信規格では、固定長の系列を２個含むプリアンブルフォーマットが定義されている（例えば、図２のPreamble format：3)。そのようなプリアンブルフォーマットを使用した場合、遅延時間を誤って算出することがある為、カバーできるセル半径（すなわち、基地局と移動局の距離）が制限されるという問題が生ずる。かかる問題点について、以下、図３及び図４を参照して説明する。
　基地局からの距離が異なる２局の移動局ＭＳ(Mobile Station)＃１、ＭＳ＃２を想定する。ここで、移動局ＭＳ＃２は、移動局ＭＳ＃１よりも基地局から離れた位置にあるものとする。図３及び図４は、基地局において、移動局ＭＳ＃１、ＭＳ＃２から送信されたプリアンブルの受信タイミングを示すタイミングチャートである。図３及び図４において、時刻ｔ０は、基地局による各移動局への特定のサブフレームの送信完了時刻であり、プリアンブルの遅延時間を算出する上での基準時刻である。図４は、移動局ＭＳ＃２が図３の場合よりも基地局からさらに離れた位置にあるという点で、図３と異なる。
　図３及び図４では、（ａ）基準時刻からの基地局によるサブフレームの送信タイミング、（ｂ）仮に遅延がない（遅延時間＝０）とした場合のプリアンブルの基地局における受信タイミング、（ｃ）移動局ＭＳ＃１からのプリアンブルの基地局における受信タイミング、（ｄ）移動局ＭＳ＃２からのプリアンブルの基地局における受信タイミング、を含む。プリアンブルは、例えばＬＴＥの通信規格におけるPreamble format：3に従った信号である。ここで、（ｂ）に示すように、系列検出期間は、遅延がないとした場合のプリアンブルの中で２個目の系列に相当する期間（時刻ｔ１～時刻ｔ２）に対して設定される。
　図３の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、移動局からの遅延時間がそれほど長くない範囲内である場合には、遅延時間が異なることは、系列検出期間における系列のシフト量が異なることに等しい。この場合には、図３の（ｃ）と（ｄ）とで系列のシフト量（自己相関値がピークとなる位置）が異なるため、各々の遅延時間を誤りなく算出することができる。
　次に図４を参照すると、図３と比較して移動局ＭＳ＃２の遅延がさらに大きくなっている。それにより、移動局ＭＳ＃１からのプリアンブル中２個目の系列の基地局における受信タイミングと、移動局ＭＳ＃２からのプリアンブル中１個目の系列の基地局における受信タイミングとが丁度一致するようになっている。その結果、系列検出期間において基地局に認識される系列のシフト量が等しくなるので、計算上では、基地局では移動局ＭＳ＃１と移動局ＭＳ＃２とで同一の遅延時間が算出されることになってしまう。
　したがって、系列検出期間における系列のシフト量を算出する方法によれば、移動局からのプリアンブルの遅延時間を誤りなく算出できるのは、移動局が、基地局から見て単一の系列の受信時間に相当する遅延時間が生ずるほど遠方に位置していないことが条件となる。この条件を満たす移動局の基地局からの距離は、ＬＴＥのように系列の固定長に相当する時間が８００μｓである場合、上り及び下りの遅延時間を考慮して１２０ｋｍ（800μs / (6.7μs/km)=120km）内に制限される。
　したがって、本発明の目的は、基地局と移動局との間で上り信号の同期を確立することが可能な、基地局と移動局の間の距離を長くすることである。
　第１の観点では、固定長の系列を２以上含む参照信号、を移動局から受信し、移動局が上り信号の同期をとるための時間情報として、参照信号の基準時刻からの遅延時間を算出する基地局が提供される。
　この基地局は、
　（Ａ）基準時刻に基づいて設定され、前記固定長に相当する時間を含む第１期間、の間に受信した参照信号に対して、既知の系列との相関をとることで第１相関値を算出するとともに、参照信号の基準時刻からの遅延時間を算出する第１相関部；
　（Ｂ）前記固定長に相当する時間を含み、第１期間とは異なる区間の第２期間、の間に受信した参照信号に対して、既知の系列との相関をとることで第２相関値を算出する第２相関部；
　（Ｃ）第１相関値と第２相関値の比較結果に応じて、第１相関部により算出された遅延時間を補正するか否か判定する補正部；
を備える。
　第２の観点では、上記基地局の各部と同様の処理を行う信号処理方法が提供される。
　開示の基地局及び信号処理方法によれば、基地局と移動局との間で上り信号の同期を確立することが可能な、基地局と移動局の間の距離を長くすることができる。
移動局と基地局の間のプリアンブルの送信及び受信のタイミングを示すタイミングチャート。 ＬＴＥで規定される複数のプリアンブルフォーマットを示す図。 基地局において、移動局から送信されたプリアンブルの受信タイミングを示すタイミングチャート。 基地局において、移動局から送信されたプリアンブルの受信タイミングを示すタイミングチャート。 実施形態のシステムの概略図。 第１実施形態の基地局において、移動局から送信されたプリアンブルの受信タイミングを示すタイミングチャート。 第１実施形態の基地局の構成の要部を示すブロック図。 第１実施形態の基地局の遅延時間補正部の詳細構成を示すブロック図。 実施形態の移動局の構成の要部を示すブロック図。 第１実施形態のシステムの全体動作を示すフローチャート。 第２系列検出期間の他の設定例を示すタイミングチャート。 第２系列検出期間の他の設定例を示すタイミングチャート。 第２実施形態の基地局における複数の系列検出期間の設定例を示すタイミングチャート。 第２実施形態の基地局の遅延時間補正部の詳細構成を示すブロック図。 第３実施形態の基地局における第２系列検出期間の設定例を示すタイミングチャート。 第３実施形態の基地局の遅延時間補正部の詳細構成を示すブロック図。 第４実施形態の基地局の遅延時間補正部の詳細構成を示すブロック図。 第５実施形態の基地局の遅延時間補正部の詳細構成の一例を示すブロック図。 第５実施形態の基地局の遅延時間補正部の詳細構成の一例を示すブロック図。
　ＢＳ…基地局、１１…アンテナ、１２…受信機、１３…復調・復号部、１４…符号化・変調部、１５…送信機、１６…系列生成部、１７…系列検出部、１８…遅延時間算出部１７１…第１相関演算部、１８２…第２相関演算部、１８５…補正判定部、１８６…加算器、１９…制御データ生成部
　ＭＳ…移動局、３１…アンテナ、３２…受信機、３３…復調・復号部、３４…変調部、３５…送信機、３６…プリアンブル生成部、３７…タイミング制御部
　以下、実施形態に係る基地局、及びその信号処理方法、並びに基地局を含む移動体通信システム（以下、単に「システム」という。）について説明する。
　（１）第１実施形態
　（１－１）実施形態のシステム
　図５に実施形態のシステムの概略図を示す。図５に示すように、このシステムでは、基地局ＢＳ(Base Station)と、基地局ＢＳがカバーするセル内に位置する移動局（図５では、ＭＳ＃１、ＭＳ＃２）とが含まれる。ここで、移動局ＭＳ＃２は、移動局ＭＳ＃１よりも基地局から離れた位置にある。このシステムにおいて、移動局は、個別チャネルが設定されていない場合、基地局からの下り信号に同期してプリアンブルを送出する。基地局ＢＳは、下りサブフレームの基準時刻に基づいた、各移動局からのプリアンブルの遅延時間を算出して、移動局ごとに遅延時間を通知する。移動局は、通知された遅延時間を参照することで、基地局との間で上り信号の同期を確立する。
　以下、実施形態の説明において、単に「遅延時間」と表記するときには、基地局における所定の基準時刻を基にした、各移動局からのプリアンブルの遅延時間、を意味する。
　次に、図６を参照して、本実施形態の基地局において、移動局からのプリアンブルに対する処理について説明する。図６は、基地局において、移動局ＭＳ＃１、ＭＳ＃２から送信されたプリアンブルの受信タイミングを示すタイミングチャートである。
　図６では、（ａ）基準時刻からの基地局によるサブフレームの送信タイミング、（ｂ）仮に遅延がない（遅延時間＝０）とした場合のプリアンブルの基地局における受信タイミング、（ｃ）移動局ＭＳ＃１からのプリアンブルの基地局における受信タイミング、（ｄ）移動局ＭＳ＃２からのプリアンブルの基地局における受信タイミング、を含む。プリアンブルは、例えばＬＴＥの通信規格におけるPreamble format：3に従った信号である。このプリアンブルは、サイクリックプレフィックス(ＣＰ：Cyclic Prefix)を考慮すれば、実質的に固定長の系列が２個以上含まれていることになる。
　ここで、本実施形態の基地局では、例えば、遅延がないとした場合のプリアンブルの中で２個目の系列に相当する期間（時刻ｔ１～時刻ｔ２）に対して、第１系列検出期間（第１期間）が設定され、第１系列検出期間よりも早期のタイミング（時刻ｔ３～時刻ｔ４）で第２系列検出期間が設定される。ここで、第２系列検出期間は、第１系列検出期間と同様、系列の固定長に相当する長さの区間である。
　移動局は、自己相関特性の良好な系列として例えば６４種類のZadoff-Chu系列の内のいずれかを選択してプリアンブルを生成し、そのプリアンブルを基地局へ送信する。基地局は、移動局で任意に選択されたプリアンブルの系列と、既知の６４種類の系列（レプリカ）との相互相関をとることで、使用された系列の種類を検出する。さらに基地局は、受信したプリアンブル（受信プリアンブル）中、第１系列検出期間の信号を対象として、検出した系列の自己相関をとることで遅延時間を算出する。
　ここで、図６に示すように、移動局ＭＳ＃２からのプリアンブルの遅延時間が、移動局ＭＳ＃１からのそれよりも単一の系列に相当する時間（固定長に相当する時間）分長い場合を想定する。すなわち、移動局ＭＳ＃１からのプリアンブル中２個目の系列の基地局における受信タイミングと、移動局ＭＳ＃２からのプリアンブル中１個目の系列の基地局における受信タイミングとが丁度一致する場合を想定する。このような場合に、仮に、第１系列検出期間のみで自己相関をとったとしたならば、移動局ＭＳ＃１，ＭＳ＃２からの受信プリアンブル中、第１系列検出期間における系列のサイクリックシフト量が等しく認識されてしまう。そのため、計算上では、基地局では移動局ＭＳ＃１と移動局ＭＳ＃２とで同一の遅延時間が算出されることになってしまう（遅延時間の誤算出）。
　本実施形態の基地局では、かかる遅延時間の誤算出を防止するために、第１系列検出期間（第１期間）とは別の区間で自己相関をとるための第２系列検出期間（第２期間）が設けられる。
　図６に示す第２系列検出期間の設定例では、第２系列検出期間が第１系列検出期間よりも前に設定されている。すると、図６では、移動局ＭＳ＃１からのプリアンブルが第２系列検出期間の全期間に含まれるのに対し、移動局ＭＳ＃２からのプリアンブルは第２系列検出期間の一部の期間のみに含まれる。そのため、移動局ＭＳ＃１からの受信プリアンブル中の第２系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値が高い値を示すのに対し、移動局ＭＳ＃２からの受信プリアンブル中の第２系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値は低い値となる。
　別の観点では、移動局ＭＳ＃１からの受信プリアンブル中で、第１系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値と、第２系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値とが大きく相違しない。これに対し、移動局ＭＳ＃２からの受信プリアンブル中で、第１系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値と比較して、第２系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値が低い値を示すことになる。
　そこで、本実施形態の基地局では、移動局からの受信プリアンブルに対して、第１系列検出期間と第２系列検出期間で得られた自己相関値（ピーク値）の比較結果、又は第２系列検出期間で得られた自己相関値（ピーク値）の大きさの評価結果に基づいて、第１系列検出期間で算出された遅延時間を補正するようにする。例えば、第１系列検出期間と第２系列検出期間で得られた自己相関値が大きく相違する場合（図６の移動局ＭＳ＃２の場合）には、第１系列検出期間で算出された遅延時間に対して、単一の系列に相当する時間を付加する補正が行われる。これにより、移動局からの受信プリアンブルの遅延時間の誤算出が防止される。
　上記遅延時間の誤算出が防止されると、プリアンブルの遅延時間が単一の系列に相当する時間より長い場合であっても遅延時間が正しく算出されることになる。そのため、第２系列検出期間を設けることで、基地局と移動局との間で上り信号の同期を確立することが可能な、基地局と移動局の間の距離を長くすることができる。
　（１－２）基地局の構成
　次に、本実施形態の基地局の構成について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、実施形態の基地局の構成の要部を示すブロック図である。図８は、図７の基地局の構成中、遅延時間補正部の詳細構成を示すブロック図である。
　図７を参照すると、実施形態の基地局は、アンテナ１１、受信機１２、復調・復号部１３、符号化・変調部１４、送信機１５、系列生成部１６、遅延時間算出部１７、制御データ生成部１８、を備える。
　受信機１２は、帯域制限フィルタ、ローノイズアンプ、ローカル周波数発信器、直交復調器、ＡＧＣ(Automatic Gain Control)アンプ、Ａ／Ｄ変換器などを含み、アンテナ１１の受信信号（ＲＦ信号）を、無線周波数からベースバンド周波数へダウンコンバートする。受信機１２で得られたベースバンド信号は、復調・復号部１３で復調及び復号される。
　復調・復号部１３で復調及び復号された受信データの中からプリアンブルが抽出されて、遅延時間算出部１７へ与えられる。
　遅延時間算出部１７は、所定の基準時刻を基にした、各移動局からのプリアンブルの遅延時間（図６における「遅延時間」）を算出する。プリアンブルの遅延時間を算出するに当たって、プリアンブルに含まれる系列を検出する必要がある。そのため、所定の数式（例えばＬＴＥの場合、非特許文献１に定義されている。）に基づいて生成される既知の系列（レプリカ；例えば６４種類のZadoff-Chu系列）が系列生成部１６で生成されて、遅延時間算出部１７に与えられる。算出遅延時間算出部１７の詳細構成については後述する。
　制御データ生成部１８は、移動局ごとに算出された遅延時間と、移動局ごとの制御データとを対応付けるようにして、制御データを生成する。符号化・変調部１４は、制御データに対して誤り訂正の符号化処理及び変調を行う。
　送信機１５は、Ｄ／Ａ(Digital to Analog)変換器、ローカル周波数発信器、ミキサ、電力増幅器、フィルタ等を備え、送信信号（ベースバンド信号）を、ベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等した後に、アンテナ１１から空間へ放射する。
　次に図８を参照して、遅延時間算出部１７についてさらに説明する。遅延時間算出部１７は、第１相関演算部１８１、第２相関演算部１８２、補正判定部１８５、加算器１８６を備える。なお、遅延時間算出部１７で行われる処理に際し、受信プリアンブルは図示しないバッファに保持されているものとする。
　第１相関演算部１８１は、復調・復号部１３で得られた受信プリアンブルの内、第１系列検出期間（図６参照）で受信した系列と、既知の６４種類の系列（レプリカ）との相互相関をとることで、使用された系列の種類を検出する。さらに、第１相関演算部１８１は、検出された系列のサイクリックシフト量（自己相関値がピークとなる位置）を算出することで遅延時間を算出する。第１相関演算部１８１で算出される自己相関値のピーク値は、第１相関値として補正判定部１８５へ与えられる。
　第２相関演算部１８２は、復調・復号部１３で得られた受信プリアンブルの内、第２系列検出期間（図６参照）で受信した系列と、既知の６４種類の系列（レプリカ）との相互相関をとることで、使用された系列の種類を検出する。さらに、第２相関演算部１８２は、検出された系列の自己相関値（ピーク値）を算出する。第２相関演算部１８２で算出される自己相関値のピーク値は、第２相関値として補正判定部１８５へ与えられる。
　補正判定部１８５は、第１相関値と第２相関値の比較結果に応じて、第１相関演算部１８１で算出された遅延時間を補正するか否か判定する。既に図６を参照して説明したように、移動局からのプリアンブルが、単一の系列長に相当する時間を越えて遅延する場合には、第２系列検出期間ではプリアンブルの系列の一部が受信されるに過ぎない。この場合、第２相関演算部１８２で得られる第２相関値は、第１相関値と比較して小さい（相関が少ない）値となる。そこで、補正判定部１８５では、第１相関値と第２相関値を比較し、移動局からのプリアンブルが、単一の系列長に相当する受信時間を越えて遅延したと判断した場合には、第１相関演算部１８１で得られた遅延時間を補正することを決定する。
　第１相関値と第２相関値の比較方法は様々な方法が考えられる。１つの好ましい方法は、第１相関値と第２相関値の比が所定の閾値を越える場合に、遅延時間を補正することを決定することである。すなわち、移動局からの受信信号のレベル次第で、得られる第１相関値と第２相関値が変動するため、受信信号のレベルによる影響を抑制するために、第１相関値と前記第２相関値の比をとることが好ましい。例えば、図６の例では、移動局ＭＳ＃１に対しては、第１相関値の第２相関値に対する比の値がほぼ１（第１相関値＝第２相関値）であり、移動局ＭＳ＃２に対しては、その比の値が小さい値（０に近い値）となる。よって、第１相関値の第２相関値に対する比に対して適切な閾値（０＜閾値＜１）を設定することで、遅延時間の補正要否を容易に判定できる。
　なお、第１相関値と第２相関値の比較方法は、第１相関値と第２相関値の比を用いる方法に限られない。その他の方法としては、第１相関値と第２相関値の差分を所定の閾値と比較する方法がある。また、第２相関値のみを所定の閾値と比較する方法を採ってもよい。
　補正判定部１８５は、遅延時間を補正しないことを決定すると、加算器１８６に対して補正量として「０」を出力する。これにより、実質的に第１相関演算部１８１で算出された遅延時間は補正されない。
　補正判定部１８５は、遅延時間を補正することを決定すると、加算器１８６に対して補正量として、単一の系列長に相当する時間を出力する。これにより、補正後の遅延時間は、第１相関演算部１８１で算出された遅延時間に対して、「単一の系列長に相当する時間」（系列の固定長に相当する時間）が付加されたものとなる。
　（１－３）移動局の構成
　次に、本実施形態の移動局の構成について、図９を参照して説明する。図９は、実施形態の移動局の構成の要部を示すブロック図である。
　図９を参照すると、実施形態の移動局は、アンテナ３１、受信機３２、復調・復号部３３、変調部３４、送信機３５、プリアンブル生成部３６、タイミング制御部３７、を備える。
　受信機３２は、帯域制限フィルタ、ローノイズアンプ、ローカル周波数発信器、直交復調器、ＡＧＣアンプ、Ａ／Ｄ変換器などを含み、アンテナ３１の受信信号（ＲＦ信号）を、無線周波数からベースバンド周波数へダウンコンバートする。受信機３２で得られたベースバンド信号は、復調・復号部３３で復調及び復号される。
　復調・復号部３３で復調及び復号された受信データの中から制御データが抽出されて、タイミング制御部３７へ与えられる。制御データには、基地局で算出された遅延時間の情報が含まれている。
　プリアンブル生成部３６は、予め指定されたプリアンブルフォーマットに従ってプリアンブルを生成する。例えばＬＴＥの場合には、図２に示した複数のプリアンブルフォーマットのいずれかのフォーマットに従ってプリアンブルが生成される。ここで、プリアンブルに含まれる系列として、自己相関特性の良好な系列、例えば６４種類のZadoff-Chu系列の内のいずれかの系列が任意に選択される。
　変調部３４は、他の送信データとともに、プリアンブル生成部３６で生成されたプリアンブルに対して変調を行う。
　送信機３５は、Ｄ／Ａ変換器、ローカル周波数発信器、ミキサ、電力増幅器、フィルタ等を備え、送信信号（ベースバンド信号）を、ベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバート等した後に、アンテナ３１から空間へ放射する。
　タイミング制御部３７は、復調・復号部３３から与えられる制御データ内の遅延時間の情報を参照し、変調部３４及び送信機３５の処理タイミングを制御する。これにより、遅延時間の分、基地局への上り信号の送信タイミングが調整され、移動局と基地局との間で上り信号の同期が確立する。
　（１－４）システムの全体動作
　次に、図１０を参照して、実施形態のシステムの全体動作を説明する。図１０は、実施形態のシステムの全体動作を示すフローチャートである。図１０は、基地局（ＢＳ）と異なる場所に位置する２局の移動局（ＭＳ＃１、ＭＳ＃２）との間で下り信号の同期及び上り信号の同期を確立するときのフローを示している。
　基地局（ＢＳ）は先ず、２局の移動局（ＭＳ＃１、ＭＳ＃２）に対して下り同期信号を送信し（ステップＳ１０ａ，Ｓ１０ｂ）、これにより各移動局で下り信号の同期が確立する（ステップＳ１１ａ，Ｓ１１ｂ）。次に、各移動局では、下りサブフレームの受信完了時刻に同期して、プリアンブル生成部３６が生成したプリアンブルを基地局へ送信する（ステップＳ１２ａ，Ｓ１２ｂ）。ここで、各移動局のプリアンブル生成部３６は、予め指定されたプリアンブルフォーマットに従い、例えば６４種類のZadoff-Chu系列の内から任意に選択した、いずれかの系列を含むようにして、プリアンブルを生成する。図１０では、移動局ＭＳ＃１から送信されるプリアンブルの系列をＳＡ、移動局ＭＳ＃２から送信されるプリアンブルの系列をＳＢ、としている。
　基地局は、各移動局で任意に選択されたプリアンブルの系列と、既知の６４種類の系列（レプリカ）との相互相関をとることで（ステップＳ１４）、各基地局で使用された系列の種類（上記のＳＡとＳＢ）を検出する。さらに基地局は、各移動局からの受信プリアンブル中、第１系列検出期間の信号を対象として、ステップＳ１４で検出した系列の自己相関をとることで遅延時間を算出する（ステップＳ１６）。本実施形態では、この遅延時間は必要に応じて補正される。
　具体的には、先ず各移動局の第１相関演算部１８１が、基準時刻（例えば図６の時刻ｔ１）から第１系列検出期間の間に受信したプリアンブルに対して、系列の種類を検出するとともに、検出した既知の系列との相関をとる。これにより、第１相関値（シフト後のピーク値）が算出されるとともに、相関演算時の系列のシフト量に応じた、プリアンブルの基準時刻からの遅延時間が算出される。次に、各移動局の第２相関演算部１８２が、第１系列検出期間とは異なる第２系列検出期間の間に受信したプリアンブルに対して、系列の種類を検出するとともに、検出した既知の系列との相関をとることで、同様に第２相関値（シフト後のピーク値）を算出する。さらに、補正判定部１８５が、第１相関値と前第２相関値の比較結果に基づいて、第１相関演算部１８１で算出した遅延時間を補正するか否かを判定する。遅延時間を補正する場合には、加算器１８６が、第１相関演算部１８１で算出された遅延時間に対して、単一の系列長に相当する時間を付加して補正する。
　基地局は、ステップＳ１６で算出された補正後の遅延時間の情報を含む制御データを生成し、その制御データを各移動局へ送信する（ステップＳ１８ａ，Ｓ１８ｂ）。各移動局では、タイミング制御部３７が、受信した制御データ内の遅延時間に基づいて基地局への送信タイミングを調整することで、基地局との間で上り信号の同期を確立する（ステップＳ２０ａ，Ｓ２０ｂ）。
　以上説明したように、本実施形態の基地局では、移動局からの受信プリアンブルに対して、第１系列検出期間とは異なる区間に設定された第２系列検出期間で得られた自己相関値を用いて、第１系列検出期間で算出された遅延時間の補正要否を判定する。その結果、補正要と判定されれば、第１系列検出期間で算出された遅延時間に対して、単一の系列に相当する時間を付加する補正が行われる。これにより、プリアンブルの遅延時間が単一の系列に相当する時間より長い場合であっても遅延時間が正しく算出される。そのため、本実施形態の基地局によれば、基地局と移動局との間で上り信号の同期を確立することが可能な、基地局と移動局の間の距離を長くすることができる。
　本実施形態の基地局に関連して、
　基準時刻（例えば図６の時刻ｔ１）に基づいて設定され、第１系列検出期間の間に受信したプリアンブルに対して、既知の系列との相関をとることで第１相関値を算出するとともに、プリアンブルの基準時刻からの遅延時間を算出するステップ；
　第１系列検出期間とは異なる区間の第２系列検出期間の間に受信したプリアンブルに対して、既知の系列との相関をとることで第２相関値を算出するステップ；
　第１相関値と第２相関値の比較結果に応じて、既に算出された遅延時間を補正するか否か判定するステップ；
　を備えた信号処理方法が開示される。
　（１－５）第２系列検出期間の設定の変形例１
　本実施形態では、第２系列検出期間の設定に関して、図６に一例を示した。この図６では、第２系列検出期間は、第１系列検出期間と僅かに間を空けて前方に設けられているが、これに限られない。図１１に示すように、第２系列検出期間は、第１系列検出期間と部分的に重複していても構わない。第１系列検出期間と第２系列検出期間とが部分的に重複していたとしても、例えば図１１において移動局ＭＳ＃２からのプリアンブルは第２系列検出期間の一部の期間のみに含まれる点に変わりなく、第１系列検出期間で算出された遅延時間の補正要否を判定することが可能である。
　なお、図１１で重複している部分（図１１の時刻ｔ１～時刻ｔ４）において、第２系列検出期間における相関演算結果は、第１系列検出期間の相関演算結果を流用することで、全体の演算量を削減することができる。
　（１－６）第２系列検出期間の設定の変形例２
　第２系列検出期間の設定に関して、図１２に示すように、第２系列検出期間は、第１系列検出期間よりも後方に設けても構わない。図１２では、移動局ＭＳ＃２からのプリアンブルが第２系列検出期間の全期間に含まれるのに対し、移動局ＭＳ＃１からのプリアンブルは第２系列検出期間の一部の期間のみに含まれる。そのため、移動局ＭＳ＃２からの受信プリアンブル中の第２系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値が高い値を示すのに対し、移動局ＭＳ＃１からの受信プリアンブル中の第２系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値は低い値となる。
　別の観点では、移動局ＭＳ＃２からの受信プリアンブル中で、第１系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値と、第２系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値とが大きく相違しない。これに対し、移動局ＭＳ＃１からの受信プリアンブル中で、第１系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値と比較して、第２系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値が非常に低い値を示すことになる。
　したがって、本実施形態に例示したもの（図６）と同様に、第１系列検出期間と第２系列検出期間で得られた自己相関値（ピーク値）の比較結果、又は第２系列検出期間で得られた自己相関値（ピーク値）の大きさの評価結果に基づいて、第１系列検出期間で算出された遅延時間の補正の要否を判定することができる。
　なお、図１２では、第１系列検出期間とそれに続く第２系列検出期間との間には、僅かな間が設定されているが、図１１同様、第２系列検出期間は、第１系列検出期間と部分的に重複していても構わない。
　（２）第２実施形態
　次に、第２実施形態について説明する。
　（２－１）系列検出期間の設定
　先ず、本実施形態における系列検出期間の設定について、図１３を参照して説明する。図１３に示すように、本実施形態では、第１系列検出期間の前方に第２系列検出期間、第１系列検出期間の後方に第３系列検出期間が設定される。受信プリアンブル中の第２系列検出期間における処理は、第１実施形態と同じである。そして、本実施形態では、受信プリアンブル中の第３系列検出期間における処理は、第２系列検出期間における処理と同じである。すなわち、第３相関値として、受信プリアンブル中の第３系列検出期間における自己相関値（ピーク値）が算出される。
　図１３に示す第３系列検出期間の設定例では、第３系列検出期間が第１系列検出期間よりも後方に設定されている。すると、図１３では、移動局ＭＳ＃１からのプリアンブルが第２系列検出期間の全期間に含まれ、かつ、第３系列検出期間の一部の期間のみに含まれる。一方、移動局ＭＳ＃２からのプリアンブルが第２系列検出期間の一部の期間のみに含まれ、かつ、第３系列検出期間の全期間に含まれる。
　その結果、移動局ＭＳ＃１からの受信プリアンブル中の第２系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値（第２相関値）が高い値を示し、かつ、第３系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値（第３相関値）が低い値を示すことになる。一方、移動局ＭＳ＃２からの受信プリアンブル中の第２系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値（第２相関値）が低い値を示し、かつ、第３系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値（第３相関値）が高い値を示すことになる。
　そこで、本実施形態の基地局では、移動局からの受信プリアンブルに対して、第１系列検出期間と第２系列検出期間で得られた自己相関値（ピーク値）の比較結果に加えて、第１系列検出期間と第３系列検出期間で得られた自己相関値（ピーク値）の比較結果を、遅延時間の補正要否の判定時に考慮する。例えば、第１相関値（第１系列検出期間の信号を対象とした自己相関値のピーク値）に対する第２相関値の比が低く、かつ、第１相関値ｎ対する第３相関値の比がほぼ１（高い値）であることを条件として、遅延時間の補正要と判定する。これにより、遅延時間に対する補正要否の判定精度が第１実施形態の場合よりも向上する。
　なお、図１３において、第１系列検出期間と第２系列検出期間、及び第１系列検出期間と第３系列検出期間は、それぞれ部分的に重複しても構わない。
　（２－２）基地局の構成
　本実施形態の基地局において、遅延時間算出部の構成を図１４に示す。図１４では、図８に示した構成要素と同一のものについては同一符号を付し、重複説明を省略する。
　図１４において、第３相関演算部１８３は、復調・復号部１３で得られた受信プリアンブルの内、第３系列検出期間で受信した系列と、既知の６４種類の系列（レプリカ）との相互相関をとることで、使用された系列の種類を検出する。さらに、第３相関演算部１８３は、検出された系列の自己相関値（ピーク値）を算出する。第３相関演算部１８３で算出される自己相関値のピーク値は、第３相関値として補正判定部１８５ａへ与えられる。
　補正判定部１８５ａは、第１相関値と第２相関値の比較結果、及び第１相関値と第３相関値の比較結果に応じて、第１相関演算部１８１で算出された遅延時間を補正するか否か判定する。図１３で示したように、移動局からのプリアンブルが、単一の系列長に相当する時間を越えて遅延する場合には、第２系列検出期間ではプリアンブルの系列の一部のみが含まれ、かつ、第３系列検出期間ではプリアンブルの系列のすべてが含まれる。そこで、補正判定部１８５ａは、第１相関値に対する第２相関値の比が低く、かつ、第１相関値に対する第３相関値の比がほぼ１（高い値）であることを条件として、遅延時間の補正要と判定する。遅延時間の補正要、すなわち、単一の系列長に相当する受信時間を越えてプリアンブルが遅延したと判断した場合には、補正判定部１８５ａは、第１相関演算部１８１で得られた遅延時間を補正することを決定する。
　以上説明したように、本実施形態の基地局では、第１系列検出期間を基準として時間軸の前後にそれぞれ、第２系列検出期間及び第３系列検出期間が設定され、各系列検出期間で得られた自己相関値を用いて、第１系列検出期間で算出された遅延時間の補正要否を判定する。よって、第１実施形態の基地局と比較して、遅延時間の補正要否の精度が向上する。
　（３）第３実施形態
　次に、第３実施形態について説明する。
　（３－１）第２系列検出期間の最適設定
　本実施形態の基地局では、第２系列検出期間は固定の期間ではなく、第１系列検出期間で得られた遅延時間に応じて、最適設定される。この第２系列検出期間の最適設定について、図１５を参照して説明する。図１５は、第２系列検出期間の設定態様を除けば、第１実施形態で参照した図６と同様の図である。
　本実施形態の基地局は、第１系列検出期間に基づいて遅延時間を算出すると、基準時刻ｔ０から、その算出した遅延時間の分だけ経過した時刻を始期とした第２系列検出期間を設定する。図１５の例では、移動局ＭＳ＃１からのプリアンブル中２個目の系列の基地局における受信タイミングと、移動局ＭＳ＃２からのプリアンブル中１個目の系列の基地局における受信タイミングとが丁度一致する場合である。そのため、移動局ＭＳ＃１と移動局ＭＳ＃２とで、第１系列検出期間に基づいて算出される遅延時間は等しい。そこで、本実施形態の基地局では、図１５に示すように、移動局ＭＳ＃１と移動局ＭＳ＃２からの受信プリアンブルに対して、同一区間の第２系列検出期間（時刻ｔ３～時刻ｔ４）が設定される。
　このように第２系列検出期間が設定されると、図１５（ｃ）に示すように、移動局ＭＳ＃１からの受信プリアンブルに対しては、第２系列検出期間の始期（時刻ｔ３）が受信プリアンブルの始期と一致するようになる。一方で、図１５（ｄ）に示すように、移動局ＭＳ＃２からの受信プリアンブルは、第２系列検出期間にまったく含まれないようになる。そのため、移動局ＭＳ＃２からの受信プリアンブルを対象として第２系列検出期間で得られる自己相関値は、第２系列検出期間に受信プリアンブルが部分的に含まれている第１実施形態の場合と比較して、さらに小さい値となる。結果的に、基地局内の補正判定部における補正要否の判定精度が向上することになる。
　（３－２）基地局の構成
　本実施形態の基地局において、遅延時間算出部の構成を図１６に示す。図１６では、図８に示した構成要素と同一のものについては同一符号を付し、重複説明を省略する。
　図１６に示す遅延時間算出部では、図８に示したものと比較して、タイミング制御部１８７が追加されている。タイミング制御部１８７は、第１相関演算部１８１で算出された遅延時間を入力し、その遅延時間に基づいて第２系列検出期間を設定する。例えば、図１５に示した例では、基準時刻ｔ０から、第１相関演算部１８１で算出された遅延時間だけ経過した時刻ｔ３を始期とし、時刻ｔ３から単一の系列に相当する時間だけ経過した時刻ｔ４を終期とする、第２系列検出期間が設定される。第２相関演算部１８２ａは、タイミング制御部１８７から与えられる第２系列検出期間で受信した系列を対象として、系列の検出、及び自己相関値（第２相関値）を算出する。
　以上説明したように、本実施形態の基地局では、第２系列検出期間は固定の期間ではなく、第１系列検出期間で得られた遅延時間に応じて最適設定されるため、第１実施形態の基地局と比較して、遅延時間の補正要否の精度が向上する。
　（４）第４実施形態
　次に、第４実施形態について説明する。
　（４－１）遅延時間の補正要否の判定閾値の設定
　基地局で受信されるプリアンブルの信号品質（受信品質）は、移動局と基地局の間の伝播環境の影響を受ける。
　プリアンブルの受信品質が良好である場合には、受信プリアンブルに基づいて得られる自己相関値（ピーク値）が小さく、ばらつきが大きい。そのため、例えば、第１相関値の第２相関値に対する比に対して適切な閾値（０＜閾値＜１）を設定することで遅延時間の補正要否を判定するときには、自己相関値の変動を考慮し、その閾値を高く設定することが、誤判定防止の観点から好ましい。
　一方、プリアンブルの受信品質が良好である場合には、受信プリアンブルに基づいて得られる自己相関値（ピーク値）が大きく、ばらつきが少ない。そのため、例えば、第１相関値の第２相関値に対する比に対して適切な閾値（０＜閾値＜１）を設定することで遅延時間の補正要否を判定するときには、その閾値を低く設定することができる。
　そこで、本実施形態の基地局では、プリアンブルの受信品質に応じて、遅延時間の補正要否の判定に使用する閾値が調整されるようにする。
　（４－２）基地局の構成
　本実施形態の基地局において、遅延時間算出部の構成を図１７に示す。図１７では、図８に示した構成要素と同一のものについては同一符号を付し、重複説明を省略する。
　図１７に示す遅延時間算出部では、図８に示したものと比較して、ＳＩＮＲ算出部１８８が追加されている。ＳＩＮＲ算出部１８８は、各移動局からの受信プリアンブルごとの受信品質として、ＳＩＮＲ(Signal to Noise plus Interference Ratio；信号対干渉雑音比)を算出し、算出したＳＩＮＲを補正判定部１８５ｂへ送出する。なお、ＳＩＮＲの算出方法は、いかなる方法を適用することができる。また、受信品質としてＳＩＮＲは一例に過ぎず、ＳＮＲ(Signal to Noise Ratio；信号対雑音比)等の他の受信品質を算出するようにしてもよい。また、受信品質を算出対象はプリアンブルに限られず、プリアンブルの受信品質を推定可能な他の信号の受信品質でもよい。
　補正判定部１８５ｂは、ＳＩＮＲ算出部１８８から得られたＳＩＮＲが所定値以上である（受信品質が良好である）場合と、所定値より小さい（受信品質が良好でない）場合とで、遅延時間の補正要否の判定の閾値を変更する。例えば、第１相関値の第２相関値に対する比に対して適切な閾値（０＜閾値＜１）を設定することで遅延時間の補正要否を判定するときには、プリアンブルの受信品質が良好であると判断した場合、その閾値を低い値に設定する。一方、プリアンブルの受信品質が良好でないと判断した場合、その閾値を高い値に設定する。
　以上説明したように、本実施形態の基地局では、プリアンブルの受信品質に応じて、遅延時間の補正要否の判定に使用する閾値が調整されるようにしたので、第１実施形態の基地局と比較して、閾値を伝播環境に応じた適切な値に設定することができる。
　（５）第５実施形態
　次に、第５実施形態について説明する。
　第５実施形態の基地局では、上記の各実施形態に対して、プリアンブルの遅延時間の算出に伴う演算量が削減される。以下、基地局における演算量削減の例を、図１８及び図１９を参照して説明する。図１８及び図１９はそれぞれ、本実施形態の遅延時間算出部の構成例を示す。各図では、図８に示した構成要素と同一のものについては同一符号を付し、重複説明を省略する。
　（５－１）演算量削減例１
　演算量削減例１について図１８を参照して説明する。図１８を参照すると、制御器１９０は、第１相関演算部１８１で算出された第１相関値が所定の閾値よりも大きい場合にのみ、第２相関演算部１８２ｂに対して、規定の論理レベルのイネーブル信号ＥＮを送出する。このイネーブル信号ＥＮを受けて、第２相関演算部１８２ｂは、第２系列検出期間における相関演算を実行する。このような構成とすることにより、第１相関値が大きい場合、すなわち、６４種類の系列の中からいずれかの系列が検出された場合に限り第２系列検出期間における相関演算が実行されることになる。よって、第１相関演算部１８１で特定の系列が検出されない場合に、無駄に第２相関演算部１８２ｂが実行されなくなるため、演算量が削減される。
　（５－２）演算量削減例２
　演算量削減例１について図１９を参照して説明する。
　第１実施形態では、第１相関演算部１８１及び第２相関演算部１８２の双方で、受信した系列と、既知の６４種類の系列（レプリカ）との相互相関をとることで、使用された系列の種類を検出するようにしていた。これに対し、図１８に示す構成では、第１相関演算部１８１で検出された系列の情報が第２相関演算部１８２ｃへ与えられる。これにより、第２相関演算部１８２ｃでは、系列の種類を検出するための相互相関の演算をしなくても済み、演算量が削減される。
　以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の基地局、信号処理方法は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
　例えば、各実施形態では、プリアンブルに固定長の系列が２個含まれる場合について説明したが、これに限られない。プリアンブルに含まれる固定長の系列が３個以上含まれる場合であっても、基地局と移動局との間の距離に応じて、プリアンブルが基地局で受信されるタイミングが変化することに変わりはない。よって、第２系列検出期間を適切に設定することで、第１系列検出期間で得られた遅延時間の補正要否を判定することが可能である。また、プリアンブルに含まれる固定長の系列が３個以上含まれる場合には、移動局ＭＳ＃１と移動局ＭＳ＃２からのプリアンブルが、例えば丁度２個の系列の固定長に相当する時間だけ異なるタイミングで受信する場合が想定される。かかる場合には、単一系列を含む第２系列検出期間を連続して２つ設定し、各々の期間で相関演算を行うことで対処できる。

Claims (12)

  1. 　固定長の系列を２以上含む参照信号、を移動局から受信し、移動局が上り信号の同期をとるための時間情報として、前記参照信号の基準時刻からの遅延時間を算出する基地局であって、
    　前記基準時刻に基づいて設定され、前記固定長に相当する時間を含む第１期間、の間に受信した前記参照信号に対して、既知の系列との相関をとることで第１相関値を算出するとともに、参照信号の前記基準時刻からの遅延時間を算出する第１相関部と、
    　前記固定長に相当する時間を含み、前記第１期間とは異なる区間の第２期間、の間に受信した前記参照信号に対して、既知の系列との相関をとることで第２相関値を算出する第２相関部と、
    　前記第１相関値と前記第２相関値の比較結果に応じて、第１相関部により算出された遅延時間を補正するか否か判定する補正部と、
    　を備えた基地局。
  2. 　前記補正部は、前記第１相関値と前記第２相関値の比を第１閾値と比較し、その比較結果に基づいて、第１相関部により算出された遅延時間を補正することを決定した場合には、当該遅延時間に対して前記固定長に相当する時間を付加する補正を行う、
    　請求項１に記載された基地局。
  3. 　前記第１相関部で算出された遅延時間の分だけ前記基準時刻から経過した時刻が始期となるように、前記第２期間が設定される、
    　請求項１又は２に記載された基地局。
  4. 　前記参照信号の受信品質に応じて前記第１閾値が調整される、
    　請求項２又は３に記載された基地局。
  5. 　前記固定長に相当する時間を含み、前記第１期間及び前記第２期間とは異なる区間の第３期間、の間に受信した前記参照信号に対して、既知の系列との相関をとることで第３相関値を算出する第３相関部、をさらに備え、
    　前記第２期間及び前記第３期間は、前記第１期間の前後に設けられ、
    　前記補正部は、前記第１相関値と前記第２相関値の比較結果と、前記第１相関値と前記第３相関値の比較結果との比較結果とに応じて、第１相関部により算出された遅延時間を補正するか否か判定する、
    　請求項１に記載された基地局。
  6. 　前記第１相関値と第２閾値の比較結果に基づいて、前記第２相関部による処理を行うか否か決定される、
    　請求項１～５のいずれかに記載された基地局。
  7. 　固定長の系列を２以上含む参照信号、を移動局から受信し、移動局が上り信号の同期をとるための時間情報として、前記参照信号の基準時刻からの遅延時間を算出するときの、基地局における信号処理方法であって、
    　前記基準時刻に基づいて設定され、前記固定長に相当する時間を含む第１期間、の間に受信した前記参照信号に対して、既知の系列との相関をとることで第１相関値を算出するとともに、参照信号の前記基準時刻からの遅延時間を算出するステップと、
    　前記固定長に相当する時間を含み、前記第１期間とは異なる区間の第２期間、の間に受信した前記参照信号に対して、既知の系列との相関をとることで第２相関値を算出するステップと、
    　前記第１相関値と前記第２相関値の比較結果に応じて、既に算出された遅延時間を補正するか否か判定するステップと、
    　を備えた信号処理方法。
  8. 　前記判定するステップは、前記第１相関値と前記第２相関値の比を第１閾値と比較し、その比較結果に基づいて、既に算出された遅延時間を補正するか否か判定し、
    　前記信号処理方法は、
    　算出された遅延時間を補正することを決定した場合には、当該遅延時間に対して前記固定長に相当する時間を付加する補正を行うステップ、
    　をさらに含む、請求項７に記載された信号処理方法。
  9. 　第２相関値を算出するステップは、
    　既に算出された遅延時間の分だけ前記基準時刻から経過した時刻が始期となるように、前記第２期間を設定するステップ、を含む、
    　請求項７又は８に記載された信号処理方法。
  10. 　前記判定するステップは、前記参照信号の受信品質に応じて前記第１閾値を調整する、
    　請求項８又は９に記載された信号処理方法。
  11. 　前記第２期間、及び、前記固定長に相当する時間を含み、前記第１期間及び前記第２期間とは異なる区間の第３期間、を前記第１期間の前後に設けるステップと、
    　前記第３期間の間に受信した前記参照信号に対して、既知の系列との相関をとることで第３相関値を算出するステップと、を含み、
    　前記判定するステップは、前記第１相関値と前記第２相関値の比較結果に加え、前記第１相関値と前記第３相関値の比較結果との比較結果に応じて、既に算出された遅延時間を補正するか否か判定する、
    　請求項７に記載された信号処理方法。
  12. 　前記第１相関値と第２閾値の比較結果に基づいて、前記第２相関値を算出するステップを実行するか否か決定するステップ、をさらに含む、
    　請求項７～１１のいずれかに記載された信号処理方法。
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