WO2019167754A1 - 無線通信装置、受信信号処理の方法及びプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

無線通信装置、受信信号処理の方法及びプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体 Download PDF

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    • H04L27/265—Fourier transform demodulators, e.g. fast Fourier transform [FFT] or discrete Fourier transform [DFT] demodulators

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication apparatus, a received signal processing method, and a program.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Division Multiplexing
  • a base station performs Fast Fourier Transform (FFT) processing on a received signal from a communication terminal, thereby converting the signal into a frequency domain signal and subcarriers in the frequency domain.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • Patent Document 1 discloses a configuration including a first FFT, a BPF (Band Pass Filter), an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), a second FFT, and a pattern detection unit. ing. N shown below is an integer that is a power of 2. M and M are integers of 2 or more.
  • the first FFT converts the received input signal sequence a from the communication terminal from the time domain signal to the frequency domain signal b by FFT processing.
  • the first FFT uses N / m point FFT processing, and the N samples of the input signal series a are divided into m, and the FFT processing is performed continuously m times.
  • the BPF performs BPF processing on the FFT output for each N / m point, and reduces the number to (N / m) / M points.
  • Each of the down-sampled m sets of signals needs to be time-series continuous signals. Therefore, in IFFT, inverse fast Fourier transform (IFFT) processing is performed to convert the signal into a time-domain signal of N / M samples that have been downsampled. This time domain signal is again converted into a frequency domain signal by FFT processing in the second FFT, and is input to the pattern detection circuit to perform pattern detection in the frequency domain.
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • a cyclic prefix (CP: Cyclic Prefix) is added to each uplink symbol of the communication channel and the control channel in the LTE system. For this reason, the FFT processing is performed with an interval between the CP portions.
  • CP Cyclic Prefix
  • each symbol is continuously connected without interposing the CP, and the CP of the communication channel or control channel is placed at the head part. A longer CP is added. For this reason, the timing of each symbol differs between the preamble signal, the communication channel, and the control channel.
  • the technique disclosed in Patent Document 1 supports this by dividing the input signal series into communication channel and control channel input signals and preamble signal input signals, and separately performing FFT processing, BPF processing, and IFFT processing. .
  • the present disclosure has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a wireless communication apparatus, a received signal processing method, and a program that can perform signal processing efficiently.
  • a wireless communication apparatus includes a first frequency domain conversion unit that converts a received signal into a first frequency domain signal, and a first number of points corresponding to the frequency bandwidth of the desired signal.
  • a band limiting unit that performs band limitation to extract the first frequency domain signal from the first frequency domain signal
  • a time domain conversion unit that converts the band limited signal to a time domain signal of the first number of points
  • a symbol from the time domain signal And a second frequency domain transform unit that transforms each reconstructed symbol into a second frequency domain signal of the first number of points.
  • the received signal is converted into a first frequency domain signal, and the first point number corresponding to the frequency bandwidth of the desired signal is set to the first frequency.
  • Band limiting is performed to extract from the domain signal, the band limited signal is converted into the time domain signal having the first number of points, symbols are reconstructed from the time domain signal, and each reconstructed symbol is converted to the first symbol. Conversion to a second frequency domain signal of the number of points.
  • the program according to the third aspect of the present invention converts a received signal into a first frequency domain signal, and extracts a first point number corresponding to the frequency bandwidth of the desired signal from the first frequency domain signal. Band limiting, converting the band limited signal to the first number of time domain signals, reconstructing symbols from the time domain signal, and reconfiguring each of the reconstructed symbols to the first number of points.
  • the computer executes reception signal processing including conversion into a second frequency domain signal.
  • the present invention it is possible to provide a wireless communication apparatus capable of efficiently performing signal processing, a received signal processing method, and a program.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a reception signal of the wireless communication apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a wireless communication device according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a first frequency domain signal in the wireless communication apparatus according to the first embodiment.
  • 6 is a diagram illustrating an example of a signal whose band is limited by a band limiting unit in the wireless communication apparatus according to the first embodiment
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a time domain signal converted by a time domain conversion unit in the wireless communication apparatus according to the first embodiment
  • FIG. FIG. 6 is a block diagram showing another example of the configuration of the wireless communication apparatus according to the first exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the wireless communication apparatus according to the first exemplary embodiment
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a specific example of symbol reconstruction by a symbol reconstruction unit of the wireless communication apparatus according to the second exemplary embodiment
  • It is a block diagram of the uplink signal in a LTE system.
  • the wireless communication apparatus 100 according to the first embodiment will be described.
  • a specific example of the wireless communication device 100 is a base station device.
  • the wireless communication apparatus 100 receives an OFDM uplink signal from the communication terminal 200.
  • FIG. 1 An example of a received signal from the communication terminal 200 in the wireless communication apparatus 100 is shown in FIG. As shown in FIG. 1, it is assumed that a narrowband preamble signal is multiplexed on the frequency axis between OFDM signals for a wideband communication channel. Note that, as shown in FIG. 1, the communication channel signal and the pre-ample signal have the same symbol length, but differ in the way of arrangement on the time axis, and therefore the symbol timing is different.
  • the communication channel signal is composed of symbols # 0 to # 6, and each symbol is composed of a CP and a signal portion of 2048 samples.
  • the preamplifier signal is composed of CP and a signal portion of 24576 samples.
  • the radio communication apparatus 100 includes a first frequency domain transform unit 1, a band limiting unit 2, a time domain transform unit 3, a symbol reconstruction unit 4, and a second frequency domain transform unit 5. .
  • a first frequency domain transform unit 1 a band limiting unit 2
  • a time domain transform unit 3 a time domain transform unit 3
  • a symbol reconstruction unit 4 a symbol reconstruction unit 4
  • a second frequency domain transform unit 5 a second frequency domain transform unit 5.
  • the first frequency domain conversion unit 1 converts the received signal from the communication terminal into a first frequency domain signal.
  • the first frequency domain transform unit 1 performs a 2048-point FFT process on the received signal according to each symbol timing of the OFDM signal, thereby transforming the received signal into a first frequency domain signal.
  • the first frequency domain converter 1 converts the received signal of FIG. 1 into a signal on the frequency axis as shown in FIG. Then, the first frequency domain transform unit 1 outputs a first frequency domain signal as shown in FIG.
  • the band limiting unit 2 extracts the first number of points corresponding to the frequency bandwidth of the desired signal from the first frequency domain signal. As a specific example, the band limiting unit 2 extracts 256 points including a desired preamble signal from the FFT-processed 2048-point signal, and performs band limiting so that a portion other than the preamble frequency band is zero. An example of a signal whose band is limited by the band limiting unit 2 is shown in FIG. Then, the band limiting unit 2 outputs the band-limited signal to the time domain conversion unit 3.
  • the position of the preamble on the frequency axis is determined by the system. Also, the position of the preamble on the frequency axis can change, but how it changes is predetermined. For this reason, the band limiting unit 2 can know the position of the preamble on the frequency axis, and can extract the preamble signal.
  • the time domain conversion unit 3 converts the band limited signal into a time domain signal having the first number of points.
  • the time domain conversion unit 3 converts the preamble signal into a time domain signal by performing 256-point IFFT processing on the band-limited signal, that is, the preamble signal.
  • An example of the time domain signal converted by the time domain conversion unit 3 is shown in FIG. As shown in FIG. 5, each symbol after IFFT processing is a signal sampled at a timing different from the symbol pattern of the preamble signal. Then, the time domain conversion unit 3 outputs the time domain signal to the symbol reconstruction unit 4.
  • the symbol reconstruction unit 4 reconstructs a symbol from the time domain signal. Then, the symbol reconstruction unit 4 outputs each reconstructed symbol to the second frequency domain transform unit 5.
  • the second frequency domain transform unit 5 transforms each reconstructed symbol into a second frequency domain signal having the first number of points.
  • the second frequency domain transform unit 5 performs a 256-point FFT process on each reconstructed symbol to obtain a second frequency domain signal according to the symbol timing of the preamble signal. .
  • the wireless communication device 100 may be configured as shown in FIG. 6, for example.
  • the output of the first frequency domain converter 1 is branched.
  • the first frequency domain transform unit 1 is shared by the communication channel signal and the access preamble signal, and the communication channel signal and the preamble signal are branched at the output of the first frequency domain transform unit 1.
  • the preamble signal is processed by a path including the band limiting unit 2, the time domain conversion unit 3, the symbol reconstruction unit 4, and the second frequency domain conversion unit 5, and the communication channel signal is processed by the other path. it can. That is, radio communication apparatus 100 can efficiently perform signal processing on a plurality of signals having the same symbol length but different reception timing and frequency bandwidth.
  • the wireless communication device 100 converts the received signal into a first frequency domain signal by the first frequency domain converter 1 (step S101).
  • the wireless communication device 100 performs band limitation by extracting the first number of points according to the frequency bandwidth of the desired signal from the first frequency domain signal by the band limiting unit 2 (step S102).
  • the wireless communication device 100 converts the band-limited signal into the time domain signal of the first number of points by the time domain conversion unit 3 (step S103).
  • the radio communication device 100 reconstructs a symbol from the time domain signal by the symbol reconstructing unit 4 (step S104).
  • the wireless communication device 100 converts each reconstructed symbol into the second frequency domain signal having the first number of points by the second frequency domain transform unit 5 (step S105).
  • the radio communication apparatus 100 uses the second frequency domain by the second frequency domain transform unit 5 with the same number of points as the conversion process to the time domain signal by the time domain transform unit 3.
  • the signal is converted into a signal. That is, in the wireless communication device 100, the number of points in the conversion process to the second frequency domain signal does not become larger than the number of points in the conversion process to the time domain signal by the time domain conversion unit 3.
  • the wireless communication device 100 can suppress the amount of calculation performed by the second frequency domain converter 5. That is, the wireless communication apparatus 100 can perform signal processing efficiently.
  • the second embodiment is an embodiment related to a specific example of reconstructing symbols from time domain signals.
  • the wireless communication device 100A includes a first frequency domain conversion unit 1, a band limiting unit 2, a time domain conversion unit 3, a symbol reconstruction unit 4A, and a second frequency domain conversion unit 5. .
  • the configuration of the wireless communication device 100A is the same as the configuration of the wireless communication device 100 of FIG. 2 or FIG.
  • the symbol reconstruction unit 4A receives the time domain signal from the time domain conversion unit 3. Further, the symbol reconstructing unit 4A rearranges each symbol of the received time domain signal to reconstruct a desired signal, and then reconstructs the symbol by re-dividing the reconstructed desired signal. Then, the symbol reconstruction unit 4A outputs the reconstructed symbol to the second frequency domain transform unit 5.
  • the symbol reconstruction unit 4A receives each symbol after the IFFT processing shown in FIG.
  • the symbol reconstruction unit 4A reconstructs a desired signal by arranging the symbols after the IFFT processing with a gap corresponding to the CP.
  • the symbol reconstruction unit 4A reconstructs the preamble signal as shown in the upper part of FIG. 8 by arranging the symbols after IFFT with a gap corresponding to the CP.
  • the symbol reconstruction unit 4A reconstructs the symbol by extracting the first number of points from the reconstructed desired signal according to the symbol timing of the desired signal.
  • the symbol reconstruction unit 4A reconstructs symbols by extracting 256 points from the reconstructed preamble signal shown in the upper part of FIG. 8 according to the symbol timing of the preamble signal. Thereby, the symbol shown in the middle of FIG. 8 is reconstructed. Then, the symbol reconstruction unit 4A outputs the reconstructed symbol to the second frequency domain transform unit 5.
  • the second frequency domain transform unit 5 obtains a signal on the frequency axis in accordance with the symbol timing of the preamble signal by performing 256-point FFT processing on each reconstructed symbol.
  • the radio communication apparatus 100A uses the symbol reconfiguration unit 4A to arrange a desired signal by arranging a gap corresponding to CP between each symbol of the time domain signal. Is configured to be reconfigured. Accordingly, the wireless communication device 100A can generate a desired signal having a gap corresponding to the CP.
  • the radio communication device 100A is configured to reconstruct symbols by extracting the first number of points from the reconstructed desired signal according to the symbol timing of the desired signal by the symbol reconstructing unit 4A. . Thereby, in the wireless communication device 100A, the second frequency domain conversion unit 5 can process a signal divided by the first number of points. For this reason, in the wireless communication device 100A, it is possible to suppress the load in the second frequency domain conversion unit 5.
  • the FFT process is used as the frequency domain conversion and the IFFT process is used as the time domain conversion
  • the present invention is not limited thereto.
  • a discrete Fourier transform (DFT) process may be used as the frequency domain transform
  • an inverse discrete Fourier transform (IDFT) process may be used as the time domain transform.
  • the received signal is an OFDM signal.
  • the received signal may be any signal as long as it is divided for each symbol.
  • a single carrier such as DFT-S-OFDM (DFT spread OFDM) may be used.
  • the present invention has been described as a hardware configuration, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also be realized by causing a computer such as a CPU (Central Processing Unit) included in the wireless communication apparatus to execute a program for performing each process of each functional unit described above.
  • a computer such as a CPU (Central Processing Unit) included in the wireless communication apparatus to execute a program for performing each process of each functional unit described above.
  • CPU Central Processing Unit
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media (tangible storage medium).
  • Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical discs), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W, DVD (Digital Versatile Disc), BD (Blu-ray (registered trademark) Disc), semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM ( Random Access Memory)).
  • magnetic recording media eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives
  • magneto-optical recording media eg magneto-optical discs
  • CD-ROMs Read Only Memory
  • CD-Rs Compact Only Memory
  • CD-R / W Digital Versatile Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • BD Blu-ray (registered trademark) Disc
  • the program may also be supplied to the computer by various types of temporary computer-readable media.
  • Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.

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Abstract

本発明にかかる無線通信装置（１００）は、受信信号を第１の周波数領域信号に変換する第１の周波数領域変換部（１）と、所望の信号の周波数帯域幅に応じた第１のポイント数を第１の周波数領域信号から抜き出す帯域制限を行う帯域制限部（２）と、帯域制限された信号を第１のポイント数の時間領域信号に変換する時間領域変換部（３）と、時間領域信号からシンボルを再構成するシンボル再構成部（４）と、再構成された各シンボルを第１のポイント数の第２の周波数領域信号に変換する第２の周波数領域変換部（５）と、を備える。これにより、効率的に信号処理を行うことができる無線通信装置を提供する。

Description

無線通信装置、受信信号処理の方法及びプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体
　本発明は、無線通信装置、受信信号処理の方法及びプログラムに関する。
　モバイル通信の第４世代であるＬＴＥ（Long Term Evolution）システムや第５世代のＮＲ（New Radio）システムでは、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）により基本的な通信チャネルや制御チャネルについて信号多重を行う方式が採用されている。
　特許文献１には、ＬＴＥシステムにおいて、基地局が、通信端末からの受信信号に高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理を施すことによって、周波数領域の信号に変換して周波数領域でサブキャリア毎のデータパターンを検出する技術が開示されている。
　具体的には、特許文献１には、第一のＦＦＴと、ＢＰＦ（Band Pass Filter）と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）と、第二のＦＦＴと、パターン検出部とを有する構成が開示されている。なお、以下に示すＮは２のべき乗の整数である。また、ｍ及びＭは２以上の整数である。
　第一のＦＦＴは、通信端末からの受信入力信号系列ａを、ＦＦＴ処理により、時間領域信号から周波数領域信号ｂへ変換する。この場合、第一のＦＦＴはＮ／ｍポイントのＦＦＴ処理を用い、入力信号系列ａのＮサンプルをｍ分割して、ｍ回連続してＦＦＴ処理をなすことになる。そして、ＢＰＦは、Ｎ／ｍポイント毎のＦＦＴ出力に対して、それぞれＢＰＦ処理を行って、（Ｎ／ｍ）／Ｍのポイント数にそれぞれ減少させる。
　それぞれダウンサンプリングされたｍ組の信号を、時系列の連続した信号とする必要がある。このため、ＩＦＦＴにおいて、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行って、ダウンサンプリングされたＮ／Ｍサンプルの時間領域の信号に変換する。この時間領域信号は、第二のＦＦＴにおいて、再度ＦＦＴ処理により周波数領域の信号に変換されて、パターン検出回路へ入力され、周波数領域でのパターン検出が行われる。これにより、特許文献１に開示の技術では、ＩＦＦＴにおけるポイント数を１／Ｍのダウンサンプリングとすることができる。
　ところで、ＬＴＥシステムにおける通信チャネルや制御チャネルのアップリンク信号は、図９に示すように、シンボル毎にサイクリック・プレフィックス（ＣＰ：Cyclic Prefix）が付加されている。このため、ＦＦＴ処理は、ＣＰ部分に間隔を空けて行うことになる。これに対し、ランダムアクセス等のための初期検出用信号であるプリアンブルでは、図９に示すように、ＣＰを挟まずに各シンボルが連続的に連結され、先頭部分に通信チャネルや制御チャネルのＣＰに比べて長いＣＰが付加されている。このため、プリアンブル信号と通信チャネル及び制御チャネルとでは、各シンボルのタイミングが異なる。特許文献１に開示の技術では、入力信号系列を通信チャネル及び制御チャネルの入力信号とプリアンブル信号の入力信号とに分けて別々にＦＦＴ処理、ＢＰＦ処理、及びＩＦＦＴ処理を行うことで対応している。
特開２００９－２１２８７２号公報
　しかしながら、特許文献１に開示の技術では、別々にＩＦＦＴ処理を行った後の時間領域信号を連結し、ＩＦＦＴ処理よりも大きいポイント数で次のＦＦＴ処理を行っている。このため、特許文献１に開示の技術では、ＩＦＦＴ処理後のＦＦＴ処理において、演算量が大きいため効率的に信号処理を行うことができないという問題があった。
　本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであり、効率的に信号処理を行うことができる無線通信装置、受信信号処理の方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様にかかる無線通信装置は、受信信号を第１の周波数領域信号に変換する第１の周波数領域変換部と、所望の信号の周波数帯域幅に応じた第１のポイント数を前記第１の周波数領域信号から抜き出す帯域制限を行う帯域制限部と、帯域制限された信号を前記第１のポイント数の時間領域信号に変換する時間領域変換部と、前記時間領域信号からシンボルを再構成するシンボル再構成部と、再構成された各シンボルを前記第１のポイント数の第２の周波数領域信号に変換する第２の周波数領域変換部と、を備えるものである。
　本発明の第２の態様にかかる受信信号処理の方法は、受信信号を第１の周波数領域信号に変換し、所望の信号の周波数帯域幅に応じた第１のポイント数を前記第１の周波数領域信号から抜き出す帯域制限を行い、帯域制限された信号を前記第１のポイント数の時間領域信号に変換し、前記時間領域信号からシンボルを再構成し、再構成された各シンボルを前記第１のポイント数の第２の周波数領域信号に変換する、ことを含むものである。
　本発明の第３の態様にかかるプログラムは、受信信号を第１の周波数領域信号に変換し、所望の信号の周波数帯域幅に応じた第１のポイント数を前記第１の周波数領域信号から抜き出す帯域制限を行い、帯域制限された信号を前記第１のポイント数の時間領域信号に変換し、前記時間領域信号からシンボルを再構成し、再構成された各シンボルを前記第１のポイント数の第２の周波数領域信号に変換する、ことを含む受信信号処理をコンピュータに実行させるものである。
　本発明により、効率的に信号処理を行うことができる無線通信装置、受信信号処理の方法及びプログラムを提供することができる。
実施の形態１にかかる無線通信装置の受信信号の例を示す図である。 実施の形態１にかかる無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる無線通信装置における第１の周波数領域信号の例を示す図である。 実施の形態１にかかる無線通信装置における帯域制限部により帯域制限された信号の例を示す図である。 実施の形態１にかかる無線通信装置における時間領域変換部により変換された時間領域信号の例を示す図である。 実施の形態１にかかる無線通信装置の構成の他の例を示すブロック図である。 実施の形態１にかかる無線通信装置の動作例を示すフローチャートである。 実施の形態２にかかる無線通信装置のシンボル再構成部によるシンボルの再構成の具体例について説明するための図である。 ＬＴＥシステムにおけるアップリンク信号の構成図である。
　以下では、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
　実施の形態１
　まず、実施の形態１にかかる無線通信装置１００について説明する。無線通信装置１００の具体例は基地局装置である。無線通信装置１００は、ＯＦＤＭのアップリンク信号を通信端末２００から受信する。
　無線通信装置１００における通信端末２００からの受信信号の例を図１に示す。受信信号は、図１に示すように、広帯域の通信チャネル用のＯＦＤＭ信号の合間に狭帯域のプリアンブル信号が周波数軸上で多重されているものとする。なお、図１に示すように、通信チャネル信号と、プリアンプル信号とでは、個々のシンボル長は等しいが、時間軸上の配列の仕方が異なるため、シンボルのタイミングは異なっている。
　通信チャネル信号は、＃０～＃６のシンボルからなり、各シンボルは、ＣＰと２０４８サンプルの信号部分とからなっている。また、プリアンプル信号は、ＣＰと２４５７６サンプルの信号部分とからなっている。
　続いて、図２のブロック図を用いて、実施の形態１にかかる無線通信装置１００の構成例について説明する。無線通信装置１００は、第１の周波数領域変換部１と、帯域制限部２と、時間領域変換部３と、シンボル再構成部４と、第２の周波数領域変換部５と、を備えている。なお、図２の説明では、具体例として、図１におけるプリアンプル信号を所望の信号として処理することについて説明する。
　第１の周波数領域変換部１は、通信端末からの受信信号を第１の周波数領域信号に変換する。具体例としては、第１の周波数領域変換部１は、受信信号に対してＯＦＤＭ信号の各シンボルタイミングに従って２０４８ポイントのＦＦＴ処理を行うことにより、受信信号を第１の周波数領域信号に変換する。第１の周波数領域変換部１は、通信チャネル信号については、２０４８サンプルの各信号部分に対して２０４８ポイントのＦＦＴ処理を行う。また、第１の周波数領域変換部１は、プリアンプル信号については、２４５７６サンプルの信号部分に対して、２０４８ポイントのＦＦＴ処理を、２４５７６／２０４８＝１２回繰り返して行う。これにより、第１の周波数領域変換部１は、図１の受信信号を、図３に示すような周波数軸上の信号に変換する。そして、第１の周波数領域変換部１は、図３に示すような第１の周波数領域信号を帯域制限部２へ出力する。
　帯域制限部２は、所望の信号の周波数帯域幅に応じた第１のポイント数を第１の周波数領域信号から抜き出す。具体例としては、帯域制限部２は、ＦＦＴ処理された２０４８ポイントの信号のうち所望のプリアンブル信号を含む２５６ポイントを抜き出し、プリアンブルの周波数帯域以外の部分をゼロとする帯域制限を行う。帯域制限部２により帯域制限された信号の例を図４に示す。そして、帯域制限部２は、帯域制限された信号を時間領域変換部３へ出力する。
　なお、周波数軸上におけるプリアンブルの位置は、システムにおいて決まっている。また、周波数軸上におけるプリアンブルの位置は、変わり得るが、どのように変わるかは予め決まっている。このため、帯域制限部２は、周波数軸上におけるプリアンブルの位置を知ることができ、プリアンブル信号を抜き出すことができる。
　時間領域変換部３は、帯域制限された信号を第１のポイント数の時間領域信号に変換する。具体例としては、時間領域変換部３は、帯域制限された信号、すなわちプリアンブル信号に対して２５６ポイントのＩＦＦＴ処理を行うことにより、プリアンブル信号を時間領域信号に変換する。時間領域変換部３により変換された時間領域信号の例を図５に示す。図５に示すように、ＩＦＦＴ処理後の各シンボルは、プリアンブル信号のシンボルパターンとは異なるタイミングでサンプルされた信号となる。そして、時間領域変換部３は、時間領域信号をシンボル再構成部４へ出力する。
　シンボル再構成部４は、時間領域信号からシンボルを再構成する。そして、シンボル再構成部４は、再構成された各シンボルを第２の周波数領域変換部５へ出力する。
　第２の周波数領域変換部５は、再構成された各シンボルを第１のポイント数の第２の周波数領域信号に変換する。具体例としては、第２の周波数領域変換部５は、再構成された各シンボルに対して２５６ポイントのＦＦＴ処理を行うことにより、プリアンブル信号のシンボルタイミングに従った第２の周波数領域信号を得る。
　なお、無線通信装置１００は、例えば、図６に示すように構成されてもよい。図６の例では、第１の周波数領域変換部１の出力を分岐させた構成としている。この構成により、例えば、第１の周波数領域変換部１を通信チャネル信号とアクセス用プリアンブル信号とで共用し、第１の周波数領域変換部１の出力で通信チャネル信号とプリアンブル信号とを分岐させることができる。そして、帯域制限部２、時間領域変換部３、シンボル再構成部４、及び第２の周波数領域変換部５を含む経路によりプリアンブル信号を処理し、他方の経路により通信チャネル信号を処理することができる。すなわち、無線通信装置１００は、シンボル長は等しいが、受信タイミング及び周波数帯域幅が異なる複数の信号に対して、効率的に信号処理を行うことができる。
　続いて、図７のフローチャートを用いて、実施の形態１にかかる無線通信装置１００の動作例について説明する。
　まず、無線通信装置１００は、第１の周波数領域変換部１により、受信信号を第１の周波数領域信号に変換する（ステップＳ１０１）。
　次に、無線通信装置１００は、帯域制限部２により、所望の信号の周波数帯域幅に応じた第１のポイント数を第１の周波数領域信号から抜き出す帯域制限を行う（ステップＳ１０２）。
　次に、無線通信装置１００は、時間領域変換部３により、帯域制限された信号を第１のポイント数の時間領域信号に変換する（ステップＳ１０３）。
　次に、無線通信装置１００は、シンボル再構成部４により、時間領域信号からシンボルを再構成する（ステップＳ１０４）。
　次に、無線通信装置１００は、第２の周波数領域変換部５により、再構成された各シンボルを第１のポイント数の第２の周波数領域信号に変換する（ステップＳ１０５）。
　以上のように、本実施の形態１にかかる無線通信装置１００は、時間領域変換部３による時間領域信号への変換処理と同じポイント数で第２の周波数領域変換部５による第２の周波数領域信号への変換処理を行う構成としている。すなわち、無線通信装置１００では、第２の周波数領域信号への変換処理におけるポイント数が、時間領域変換部３による時間領域信号への変換処理におけるポイント数より大きくならない。これにより、無線通信装置１００は、第２の周波数領域変換部５による演算量を抑えることができる。すなわち、無線通信装置１００は、効率的に信号処理を行うことができる。
　実施の形態２
　続いて、実施の形態２にかかる無線通信装置１００Ａについて説明する。実施の形態２は、時間領域信号からシンボルを再構成することの具体例に関する実施の形態である。無線通信装置１００Ａは、第１の周波数領域変換部１と、帯域制限部２と、時間領域変換部３と、シンボル再構成部４Ａと、第２の周波数領域変換部５と、を備えている。なお、無線通信装置１００Ａの構成は、図２又は図６の無線通信装置１００の構成と同様であり、図示を省略する。
　シンボル再構成部４Ａは、時間領域変換部３から時間領域信号を受け取る。また、シンボル再構成部４Ａは、受け取った時間領域信号の各シンボルを再配置して所望の信号を再構成した後、再構成された所望の信号を再度分割することによりシンボルを再構成する。そして、シンボル再構成部４Ａは、再構成されたシンボルを第２の周波数領域変換部５へ出力する。
　続いて、図８を用いて、シンボル再構成部４Ａによるシンボルの再構成の具体例について説明する。なお、図８の説明は、時間領域変換部３によりＩＦＦＴ処理が行われ、第２の周波数領域変換部５によりＦＦＴ処理が行われるものとして説明する。
　まず、シンボル再構成部４Ａは、図５に示されているＩＦＦＴ処理後の各シンボルを時間領域変換部３から受け取る。次に、シンボル再構成部４Ａは、ＩＦＦＴ処理後の各シンボルの間に、ＣＰに相当する隙間を空けて並べることにより、所望の信号を再構成する。具体例としては、シンボル再構成部４Ａは、ＩＦＦＴ処理後の各シンボルの間に、ＣＰに相当する隙間を空けて並べることにより、図８の上段に示すように、プリアンブル信号を再構成する。
　次に、シンボル再構成部４Ａは、再構成された所望の信号から、所望の信号のシンボルタイミングに従って第１のポイント数ずつ抽出することによりシンボルを再構成する。具体例としては、シンボル再構成部４Ａは、図８の上段に示す再構成されたプリアンブル信号から、プリアンブル信号のシンボルタイミングに従って２５６ポイントずつ抽出することによりシンボルを再構成する。これにより、図８の中段に示すシンボルが再構成される。そして、シンボル再構成部４Ａは、再構成されたシンボルを第２の周波数領域変換部５へ出力する。
　第２の周波数領域変換部５は、再構成された各シンボルに対して２５６ポイントのＦＦＴ処理を行うことにより、プリアンブル信号のシンボルタイミングに従った周波数軸上の信号を得る。
　以上のように、本実施の形態２にかかる無線通信装置１００Ａは、シンボル再構成部４Ａにより、時間領域信号の各シンボルの間に、ＣＰに相当する隙間を空けて並べることによって、所望の信号を再構成する構成としている。これにより、無線通信装置１００Ａは、ＣＰに相当する隙間を有する所望の信号を生成することができる。
　また、無線通信装置１００Ａは、シンボル再構成部４Ａにより、再構成された所望の信号から、所望の信号のシンボルタイミングに従って第１のポイント数ずつ抽出することにより、シンボルを再構成する構成としている。これにより、無線通信装置１００Ａでは、第２の周波数領域変換部５において、第１のポイント数ずつに区切られた信号を処理することができる。このため、無線通信装置１００Ａでは、第２の周波数領域変換部５における負荷を抑制することができる。
　なお、上述した実施の形態では、周波数領域変換としてＦＦＴ処理を用い、時間領域変換としてＩＦＦＴ処理を用いる例について説明したが、これに限らない。例えば、周波数領域変換として離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理を用い、時間領域変換として逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理を用いるようにしてもよい。
　また、上述した実施の形態では、受信信号がＯＦＤＭ信号である例について説明したが、これに限らない。受信信号としては、シンボル毎に区切ってある信号であればどのような信号であってもよく、例えば、ＤＦＴ－Ｓ－ＯＦＤＭ（DFT spread OFDM）等のシングルキャリアでもよい。
　なお、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、無線通信装置が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）等のコンピュータに、上述した各機能部の各処理を行うためのプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
　上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１８年３月１日に出願された日本出願特願２０１８－０３６４３１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１　　第１の周波数領域変換部
２　　帯域制限部
３　　時間領域変換部
４、４Ａ　　シンボル再構成部
５　　第２の周波数領域変換部
１００、１００Ａ　　無線通信装置

Claims (7)

  1. 　受信信号を第１の周波数領域信号に変換する第１の周波数領域変換手段と、
    　所望の信号の周波数帯域幅に応じた第１のポイント数を前記第１の周波数領域信号から抜き出す帯域制限を行う帯域制限手段と、
    　帯域制限された信号を前記第１のポイント数の時間領域信号に変換する時間領域変換手段と、
    　前記時間領域信号からシンボルを再構成するシンボル再構成手段と、
    　再構成された各シンボルを前記第１のポイント数の第２の周波数領域信号に変換する第２の周波数領域変換手段と、を備える
    　無線通信装置。
  2. 　前記シンボル再構成手段は、前記時間領域信号の各シンボルを再配置して前記所望の信号を再構成した後、再構成された前記所望の信号を再度分割することによりシンボルを再構成する、請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 　前記シンボル再構成手段は、前記時間領域信号の各シンボルの間に、サイクリック・プレフィックスに相当する隙間を空けて並べることにより、前記所望の信号を再構成する、請求項２に記載の無線通信装置。
  4. 　前記シンボル再構成手段は、再構成された前記所望の信号から、前記所望の信号のシンボルタイミングに従って前記第１のポイント数ずつ抽出することにより、シンボルを再構成する、請求項２又は３に記載の無線通信装置。
  5. 　前記受信信号は、通信チャネル信号とプリアンブル信号とを含み、
    　前記第１の周波数領域変換手段は、前記通信チャネル信号及び前記プリアンブル信号を処理し、
    　前記帯域制限手段、前記時間領域変換手段、前記シンボル再構成手段、及び前記第２の周波数領域変換手段は、前記プリアンブル信号を処理する、
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
  6. 　受信信号を第１の周波数領域信号に変換し、
    　所望の信号の周波数帯域幅に応じた第１のポイント数を前記第１の周波数領域信号から抜き出す帯域制限を行い、
    　帯域制限された信号を前記第１のポイント数の時間領域信号に変換し、
    　前記時間領域信号からシンボルを再構成し、
    　再構成された各シンボルを前記第１のポイント数の第２の周波数領域信号に変換する、ことを含む
    　受信信号処理の方法。
  7. 　受信信号を第１の周波数領域信号に変換し、
    　所望の信号の周波数帯域幅に応じた第１のポイント数を前記第１の周波数領域信号から抜き出す帯域制限を行い、
    　帯域制限された信号を前記第１のポイント数の時間領域信号に変換し、
    　前記時間領域信号からシンボルを再構成し、
    　再構成された各シンボルを前記第１のポイント数の第２の周波数領域信号に変換する、ことを含む受信信号処理をコンピュータに実行させる
    　プログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
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