(57)【要約】【課題】小規模な同期回路を採用したＯＦＤＭ方式の基地局装置と移動局装置を提供する。【解決手段】基地局装置は、送信する同期信号を、ＦＦＴサイズをＮ分割したＳＹＮＣ’の繰り返しパターンとし、さらにＳＹＮＣ’の繰り返しパターンを符号発生回路から出力される符号にしたがって、ＳＹＮＣ’毎に極性反転した信号とする。また、ＣＰ長はＦＦＴサイズのＭ／Ｎとし、同期信号のシンボルの分割数（Ｍ＋Ｎ）をＢａｒｋｅｒ符号の符号長Ｌと一致させる。移動局装置は、（ＦＦＴサイズ／Ｎ）段のタップ数を備え、ＦＦＴサイズをＮ分割したＳＹＮＣ’のパターンをタップ係数とした第１のマッチドフィルタと、（Ｍ＋Ｎ）段のタップ数を備え、Ｂａｒｋｅｒ符号をタップ係数とした第２のマッチドフィルタを用いて同期信号を検出する。【選択図】図７
2010062648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データに誤り訂正符号化を施す符号化部と、符号化データを変調する変調部と、同期データを生成する同期信号生成部と、変調データと前記同期データを多重する多重部と、多重データを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部と、逆フーリエ信号にガードインターバルを付加するＣＰ付加部とを備えた無線基地局装置において、
さらに、ＣＰ付加データの一部に極性反転を施す極性反転部を備え、
逆フーリエ変換された前記同期データは、ＦＦＴサイズをＮ分割したＳＹＮＣ’の繰り返しであり、
前記ＣＰ付加部は、前記ＳＹＮＣ’の繰り返しを１単位として、Ｍ単位を前記ガードインターバルとして付加し、
前記極性反転部は、分割された前記ＳＹＮＣ’の繰り返しを単位として、極性反転を施すことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線基地局装置であって、
前記極性反転部は、符号長（Ｎ＋Ｍ）のＢａｒｋｅｒ符号に基づいて、極性反転することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線基地局装置であって、
前記同期データ生成部は、Ｎ個おきに有効なサブキャリア信号と、（Ｎ−１）個の０とを生成することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項４】
受信データからフレームタイミングとシンボルタイミングとを抽出する同期部と、このシンボルタイミングに基づいて、前記受信データをフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換信号を復調する復調部と、復調信号を復号する復号部とを備えた無線移動局装置において、
前記同期部は、（ＦＦＴサイズ／Ｎ）段のタップ数を持ち、ＦＦＴサイズをＮ分割したＳＹＮＣ’のパターンをタップ係数とする第１のマッチドフィルタと、（Ｍ＋Ｎ）段のタップ数を持ち、符号長（Ｍ＋Ｎ）のＢａｒｋｅｒ符号をタップ係数とする第２のマッチドフィルタとを具備し、
前記第１のマッチドフィルタの出力を前記第２のマッチドフィルタに入力することを特徴とする無線移動局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線信号を送受信する基地局装置と移動局装置に係り、特に同期部の回路規模を削減する無線基地局装置および無線移動局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式は、直交する複数の搬送波をデジタル変調し多重化して通信を行う方式である。ＯＦＤＭ方式の特徴の１つとして、直交する複数の搬送波をデジタル変調して多重化した信号に、ＣＰ（Cyclic Prefix）と呼ばれるガードインターバルを付加することにより、マルチパスの影響を大幅に軽減する点がある。ＯＦＤＭ方式は、マルチパス伝播路の環境においても高速デジタル伝送を可能とする方式であり、地上波デジタルテレビ放送、無線ＬＡＮ等で既に実用化され注目を浴びている。
【０００３】
図１を用いてＯＦＤＭ方式の特徴であるＣＰ付加によるマルチパスの影響の軽減について説明する。ここで、図１はスロットとシンボルの構成を説明する図である。図１（ａ）において、１スロットは５シンボルで構成されている。図１（ｂ）において、送信信号（受信信号）であるシンボルは、長さ１／ｆ０のＤＡＴＡと、ＤＡＴＡ後端の長さＴｇのデータをＤＡＴＡ先端にコピーしたＣＰとから構成される。
【０００４】
図１（ｃ）において、ＦＦＴ窓位置タイミングパルスが、ＣＰの範囲であれば、図１（ｄ）に示すようにＦＦＴ窓位置タイミングパルスの立ち上がりからの長さ１／ｆ０をＦＦＴ窓とすれば、搬送波間の直交性は維持できる。白抜き矢印で示すＦＦＴ窓前後の合わせてＴｇの幅は、マルチパスに対するガードインターバルとなっている。
【０００５】
ＯＦＤＭにおいて、直交する複数の搬送波はサブキャリアと呼ばれる。そのサブキャリア間の周波数間隔は、サブキャリア間隔ｆ０と呼ばれる。サブキャリア間隔から求まる（１／ｆ０）長さの時間軸上のデータにおいて、データ後端のＴｇ長の信号を前端に付加することにより、（Ｔｇ＋１／ｆ０）長のシンボルが構成される。
【０００６】
シンボルの構成から明らかなように、ガードインターバルの部分は連続的に続く信号の部分とみなされるため、個々のサブキャリア単位で考えると、すべてのサブキャリアは（Ｔｇ＋１／ｆ０）の期間で連続した正弦波になる。ＦＦＴを行う範囲（１／ｆ０）、すなわちＦＦＴ窓が、この（Ｔｇ＋１／ｆ０）区間に含まれており、隣のシンボルを跨っていなければサブキャリア間の直交性は保たれる。
【０００７】
したがって、ＣＰ長Ｔｇがマルチパスによる遅延波の遅延時間より長ければ、ＦＦＴを行う際に希望のシンボルからの信号のみを抽出し、前後のシンボルからの干渉を一切受けない。
【０００８】
優れた特徴を持つＯＦＤＭ方式の無線システムにおいても、ＣＤＭＡ方式やＴＤＭＡ方式と同様に通信を開始する前には同期捕捉（あるいは同期検出）と呼ばれる処理が必要である。同期捕捉は、基地局装置から送信される送信信号から、移動局装置側でシンボルタイミングおよびフレームタイミングを検出する処理を意味する。
【０００９】
同期捕捉処理は、基地局装置から送られてくる送信信号にあらかじめ同期信号と呼ばれる（ユニークワード、トレーニングシンボルとも呼ばれる）既知の信号を挿入しておき、移動局装置側で送信信号に含まれる同期信号を検出することにより、シンボルタイミングおよびフレームタイミングを抽出する。
【００１０】
ＯＦＤＭ方式において、検出されたシンボルタイミング（ＦＦＴ窓位置タイミング）は、移動局装置でＦＦＴを行なう際のＦＦＴ窓位置のタイミング情報として使用される。
なお、ＯＦＤＭ方式では、基地局装置から送られてくる送信信号に同期信号とは異なるＰＩＬＯＴ信号（既知の信号）を挿入し、ＦＦＴ窓位置のタイミング抽出および伝播路推定に使用される場合もある。一般に同期捕捉はＭＦ（Matched Filter）回路を用いる方法と、自己相関を用いる方法、およびそれらを併用した方法が知られている。ＯＦＤＭ方式におけるシンボルタイミング検出において、ＭＦ回路を用いる方法（自己相関を用いる方法との併用を含む）については、特許文献１、特許文献２がある。
【００１１】
図２を参照して、一般的なＭＦ回路の構成を説明する。ここで、図２はＭＦ回路のブロック図である。図２において、ＭＦ回路１００は、（ｋ−１）個のフリップフロップで構成されるシフトレジスタ１１０、ｋ個の乗算器１１５、加算器１２０から構成される。
【００１２】
ＭＦ回路１００に入力された受信信号１００４は、乗算器１１５−１および（ｋ−１）個のフリップフロップから構成されるシフトレジスタ１１０に入力される。ｋ個の乗算器１１５は、受信信号１００４および（ｋ−１）個のフリップフロップの出力信号と、ｋ個のタップ係数ＴＡＰとを乗算する。ここで、ｋ個のタップ係数は基地局１から送られてくる送信信号に含まれる同期信号と同じ系列を設定する。
【００１３】
ｋ個の乗算器１１５の出力は、加算器１２０に入力される。加算器１２０は、ｋ個の乗算器１１５からの出力の総和を演算する。加算器１２０からの相関出力１００５は、基地局の送信信号に含まれる同期信号が入力されたときに図３に示すような高い相関出力のピーク信号が得られ、それ以外の信号が入力されたときは“０”に近い値となる。ここで、図３はピーク信号の相関出力を説明する図である。図３において、横軸は時間、縦軸は相関出力であり、同期信号が入力されたとき、ピーク値を示す。同期捕捉は、図３に示す相関出力を閾値判定（無線ＬＡＮ）あるいは全探索（無線電話）により検出し、フレームタイミング抽出およびシンボルタイミング抽出を行う。
【００１４】
図４を参照して、ＩＦＦＴ処理を説明する。ここで、図４はＩＦＦＴの入力信号と出力信号を説明する図である。図４において、ＩＦＦＴ回路３１６には、多重回路からＦＦＴサイズと一致するサブキャリア信号ｓｃ０〜ｓｃ２０４７から成る多重データ１３４が入力される（ここではＦＦＴサイズを２０４８とする）。サブキャリア信号ｓｃ０〜ｓｃ２０４７から成る多重データ１３４は、ＩＦＦＴ回路３１６により逆フーリエ変換が施され、１回の逆フーリエ変換ごとにＴｆｆｔサンプルすなわちＦＦＴサイズと一致する２０４８サンプルのＩＦＦＴデータ１３５が出力される。
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−２４４５９３号公報
【特許文献２】特開２００５−３１８５１２号公報
【特許文献３】特開２００６−２３７９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ＯＦＤＭ方式が更なる高速伝送に向けて信号帯域の広帯域化を図っていく際に、ＭＦ回路を用いる同期回路では信号帯域の広帯域化がＭＦ回路のタップ数増加を招き、同期回路規模の増大に繋がる。さらには、同期信号が２値信号ではなく多値信号を用いる場合、タップ数の増加は乗算器の回路規模の増大を招き、同期回路規模が膨大となる。本発明は、小規模な同期回路を採用できる無線基地局装置および無線移動局装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題は、送信データに誤り訂正符号化を施す符号化部と、符号化データを変調する変調部と、同期データを生成する同期信号生成部と、変調データと同期データを多重する多重部と、多重データを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部と、逆フーリエ信号にガードインターバルを付加するＣＰ付加部とを備え、さらに、ＣＰ付加データに極性判定を施す極性反転部を備え、逆フーリエ変換された同期データは、ＦＦＴサイズをＮ分割したＳＹＮＣ’の繰り返しであり、ＣＰ付加部は、ＳＹＮＣ’の繰り返しを１単位として、Ｍ単位をガードインターバルを付加し、極性反転部は、分割されたＳＹＮＣ’の繰り返しを単位として、極性反転を施す無線基地局装置により、解決できる。
【００１８】
また、受信データからフレームタイミングとシンボルタイミングとを抽出する同期部と、このシンボルタイミングに基づいて、受信データをフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換信号を復調する復調部と、復調信号を復号する復号部とを備え、同期部は、（ＦＦＴサイズ／Ｎ）段のタップ数を持ち、ＦＦＴサイズをＮ分割したＳＹＮＣ’のパターンをタップ係数とする第１のマッチドフィルタと、（Ｍ＋Ｎ）段のタップ数を持ち、符号長（Ｍ＋Ｎ）のＢａｒｋｅｒ符号をタップ係数とする第２のマッチドフィルタとを具備し、第１のマッチドフィルタの出力を第２のマッチドフィルタに入力する無線移動局装置により、達成できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、広帯域のＯＦＤＭ方式の無線システムにおいて課題となる同期回路の回路規模を、大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。また、実施例としてＯＦＤＭ無線システムを用いるが、本発明は、無線ＬＡＮにも適用できる。移動局装置は、移動可能な装置であり、ＰＣ（Personal Computer）を含む。
【００２１】
図５を用いて、ＯＦＤＭ無線システムを説明する。ここで、図５はＯＦＤＭ無線システムのブロック図である。図５において、ＯＦＤＭ無線システムは、基地局装置１、移動局装置２、移動局装置２が在圏するセル３−１、セル３−１に隣接するセル３−２およびセル３−３、ネットワーク６から構成される。
【００２２】
基地局装置１は、各セル３に配置される。各基地局装置１は、ネットワーク６にて接続されている。また、移動局装置２は、自動車または電車に搭載された無線機２Ａあるいは歩行者が携帯している携帯電話２Ｂを指す。
【００２３】
移動局装置２が基地局装置１と通信を行う際に、移動局装置２は、まず、在圏するセル３を識別する必要がある。移動局装置２は、在圏するセル３を識別するために、基地局装置１から送信される下り回線信号を受信し、位置登録等の処理を行なってからデータ通信を開始する。
なお、移動局装置２がセル３を跨って移動する場合、通信が途切れぬようにネットワーク６に接続された２つの基地局装置１間で、ハンドオーバ制御を行なう。
【００２４】
ここで、移動局装置２が在圏するセル３を識別するための位置登録を行う際に必要となる同期捕捉処理を説明する。同期捕捉は、基地局装置１から送信される下り回線信号のフレーム先頭タイミングおよびシンボルタイミングを、移動局装置２が検出する処理である。
【００２５】
基地局装置１は、送信信号にあらかじめ同期信号（ＳＹＮＣ信号あるいはプリアンブル）と呼ばれる既知の信号を挿入する。移動局装置２は、送信信号に含まれる同期信号をサーチすることにより、フレームタイミングおよびシンボルタイミングを抽出する。
【００２６】
図６を参照して、ＯＦＤＭ無線システムにおける基地局装置および移動局装置の構成を説明する。ここで、図６は基地局装置の処理ブロック図である。図６において、基地局装置１は、アンテナ１０、ＲＦ（Radio Frequency）部２０、ＢＢ（Base Band）部３０、制御部４０から構成される。なお、移動局装置２の構成も基地局装置１と同じである。しかし、以下では基地局装置として説明する。
【００２７】
上位レイヤから送られてくる情報データ１４は、制御部４０に入力される。ここで上位レイヤとは、基地局装置であればネットワークレイヤ、移動局２であればアプリケーションレイヤに相当する。制御部４０に入力された情報データ１４は、通信に必要なヘッダ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号等が付加され、ある所定のフォーマットに従ったフレームを構成した送信データ１３となる。
【００２８】
制御部４０から出力された送信データ１３は、ＢＢ部３０の送信系３１０に入力される。ＢＢ部３０の送信系３１０に入力された送信データ１３は、符号化、変調、ＩＦＦＴ等のベースバンド信号処理が施され、ベースバンドデジタル送信信号１２となる。
【００２９】
ＢＢ部３０の送信系３１０から出力されたベースバンドデジタル送信信号１２は、ＲＦ部２０に入力される。ＲＦ部２０は、デュプレクサ、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）、バンドパスフィルタ、ミキサ、ＩＱ復調器、ＨＰＡ（High Power Amplifier）、ＡＧＣ（Auto Gain Control）、ＡＤ／ＤＡ変換器等から構成される。
【００３０】
ＲＦ部２０に入力されたベースバンドデジタル送信信号１２は、Ｄ／Ａ変換、ＩＱ直交変調、周波数アップコンバート、帯域制限、電力増幅の処理が施され、アンテナ１０から無線信号１１として送出される。
【００３１】
一方、アンテナ１０から入力された無線信号１１は、ＲＦ部２０に入力される。アンテナ１０から出力された無線信号１１は、ＲＦ部２０により、ＴＸ／ＲＸ分離、低ノイズ増幅、帯域制限、周波数ダウンコンバート、利得調整、ＩＱ直交復調、Ａ／Ｄ変換の処理が施され、ベースバンドデジタル受信信号１５となる。
【００３２】
ＲＦ部２０から出力されたベースバンドデジタル受信信号１５は、ＢＢ部３０の受信系３２０に入力される。ＢＢ部３０の受信系３２０に入力されたベースバンドデジタル受信信号１５は、ＦＦＴ、伝播路推定、復調、誤り訂正復号等のベースバンド信号処理が施され、受信データ１６となる。
【００３３】
ＢＢ部３０の受信系３２０から出力された受信データ１６は、制御部４０に入力される。制御部４０に入力された受信データ１６は、プロトコル制御が施され、情報データ１４となり、上位レイヤに送られる。
【００３４】
次に、ＢＢ部の送信系の構成について、図７を参照して説明する。図７はＢＢ部送信系のブロック図である。図７において、基地局装置１におけるＢＢ部３０の送信系３１０は、符号化回路３１１、変調回路３１２、多重回路３１３、ＰＩＬＯＴデータ発生器３１４、ＳＹＮＣデータ発生器３１５、ＩＦＦＴ回路３１６、ＣＰ付加回路３１７、極性反転回路３１８、符号発生回路３１９から構成される。
【００３５】
制御部４０から出力される送信データ１３は、ＢＢ部送信系３１０の符号化回路３１１に入力される。符号化回路３１１に入力された送信データ１３は、ターボ符号による誤り訂正符号化が施され、符号化データ１３０となる。符号化回路３１１から出力された符号化データ１３０は、変調回路３１２に入力され、１６ＱＡＭ変調が施されて、変調データ１３１となる。
【００３６】
変調回路３１２から出力された変調データ１３１は、多重回路３１３に入力され、ＰＩＬＯＴデータ発生器３１４から出力された周波数軸上のＰＩＬＯＴデータ１３２、ＳＹＮＣデータ発生器３１５から出力された周波数軸上のＳＹＮＣデータ１３３と多重され、下り回線信号フォーマットを構築し、多重データ１３４となる。
【００３７】
多重回路３１３から出力された多重データ１３４は、ＩＦＦＴ回路３１６に入力され、逆フーリエ変換が施され、ＩＦＦＴデータ１３５となる。ＩＦＦＴ回路３１６から出力されたＩＦＦＴデータ１３５は、ＣＰ付加回路３１７に入力され、干渉を防ぐガードインターバルとしてＣＰが付加され、ＣＰ付加データ１３６となる。
【００３８】
ＣＰ付加回路３１７から出力されたＣＰ付加データ１３６は、極性反転回路３１８に入力され、符号発生器３１９から出力される２値符号１３７により極性反転が施され、ベースバンドデジタル送信信号１２となる。
なお、ターボ符号は、ビタビ符号等の他の誤り訂正符号であってもよい。１６ＱＡＭ変調は、ＱＰＳＫ変調等の他の変調であってもよい。
【００３９】
図８を参照して、ベースバンドデジタル送信信号のフレーム構成を説明する。ここで、図８はベースバンド送信信号のフレーム構成を説明する図である。図８（ａ）において、ベースバンドデジタル送信信号１２は、周期性を持ったフレームで構成される。図８（ｂ）において、Ｔｆｒサンプルの長さを持つフレームは、Ｎｓｌ個のスロットから構成される。
【００４０】
Ｔｓｌサンプルの長さを持つスロットは、Ｎｓｙｍｂｏｌ個（ここでは５個）のシンボルから構成される。Ｔｓｙｍｂｏｌサンプルの長さを持つシンボルは、Ｔｃｐサンプルの長さを持つＣＰと、Ｔｆｆｔサンプルの長さを持つＦＦＴデータから構成され、Ｔｆｆｔのサンプル数はＦＦＴサイズと一致する。
【００４１】
スロットは、プリアンブルと呼ばれる先頭スロットとそれ以外のスロットでスロットのデータ内容が異なる。図８（ｃ）において、プリアンブルは、ＰＩＬＯＴシンボル以外にＳＹＮＣシンボルと呼ばれる既知の固定パターンと制御信号となるＣＯＮＴシンボルを挿入し、同期、ＡＦＣ（Auto Frequency Control）、レイヤ２またはレイヤ３制御といった目的で使用される。図８（ｄ）において、先頭スロット以外のスロットは、ＰＩＬＯＴシンボルとＤＡＴＡシンボルから構成され、ユーザデータやレイヤ３情報の通信に使用される。
【００４２】
ここでプリアンブルに挿入されるＳＹＮＣシンボルの生成方法を、図９と図１０を参照詳しく説明する。ここで、図９はＳＹＮＣシンボルの構成を説明する図である。また、図１０はＳＹＮＣシンボルの生成方法を説明する図である。
【００４３】
図９において、Ｔｓｙｍｂｏｌの長さを持つＳＹＮＣシンボルは、Ｔｃｐの長さを持つＣＰと、Ｔｆｆｔの長さを持つＳＹＮＣデータから構成される。ＳＹＮＣシンボルのＴｆｆｔサンプルの長さを持つＳＹＮＣデータは、Ｔｆｆｔの長さを４分割したＳＹＮＣ’の繰り返しパターンとする。なお、分割数は４に限らず、Ｎ分割（Ｎ；正整数）でもよい。
【００４４】
次に図１０を参照して、Ｔｆｆｔサンプルの長さを４分割した繰り返しパターンとするＩＦＦＴ回路を説明する。図１０において、サブキャリア信号ｓｃ０〜ｓｃ２０４７から成る多重データ１３４について、多重回路３１３は、ＳＹＮＣデータ発生器３１５から出力される周波数軸上のＳＹＮＣデータを４つおきに有効なサブキャリア信号を挿入し、それ以外は“０”とする。この結果ＩＦＦＴ回路３１６から出力されたＩＦＦＴデータ１３５は、Ｔｆｆｔサンプルの長さを４分割した１／４Ｔｆｆｔサンプルの長さを持つＳＹＮＣ’の４回繰り返しパターンとなる。
【００４５】
次にＴｆｆｔの長さを４分割したＳＹＮＣ’の繰り返しパターンとして生成されたＳＹＮＣデータに、ＣＰ付加回路３１７によってＣＰが付加された状態を図１１を参照して説明する。ここで、図１１はＣＰを付加されたＳＹＮＣシンボルを説明する図である。図１１において、Ｔｆｆｔサンプルの長さを４分割したＳＹＮＣ’の繰り返しパターンとして生成されたＳＹＮＣデータは、ＣＰ付加回路３１７によってＳＹＮＣデータの最終ＳＹＮＣ’がＳＹＮＣデータの先頭にＣＰとしてコピーされ、ＳＹＮＣシンボルとなる。
【００４６】
ここでＣＰの長さＴｃｐサンプルは、ＦＦＴサイズのＭ／Ｎ（ＭとＮは正整数、かつＭ＜Ｎ）とする。これによって、ＣＰの長さＴｃｐサンプルをＦＦＴサイズのＭ／Ｎとすることにより、Ｎ分割された繰り返しパターンの最終パターンＭ個分がそのまま先頭にコピーされＣＰとなる。
【００４７】
上述の説明において、図１１ではＭ＝１、Ｎ＝４である。図１１において、４分割された繰り返しパターンの最終パターン１個分がそのまま先頭にコピーされＣＰとなり、Ｔｓｙｍｂｏｌ＝５／４Ｔｆｆｔの関係となっている。すなわち、Ｔｓｙｍｂｏｌ＝（Ｍ＋Ｎ）／Ｎ×Ｔｆｆｔの関係となる。
【００４８】
次にＣＰが付加されたＳＹＮＣデータ、すなわちＳＹＮＣシンボルは、繰り返し周期（ＦＦＴサイズ／Ｎ）毎に極性反転回路３１８と符号発生回路３１９から出力される２値符号１３７を用いて極性反転が行われる。
【００４９】
図１２を参照して、ＳＹＮＣデータの極性反転について詳しく説明する。ここで、図１２は極性反転回路に入力されるＳＹＮＣシンボルと符号発生回路の出力である２値符号、極性反転回路から出力されるＳＹＮＣシンボルを説明する図である。
【００５０】
図１２（ａ）において、ＳＹＮＣ’が繰り返されたＳＹＮＣシンボルが極性反転回路３１８に入力される。図１２（ｂ）において、符号発生回路３１９から出力される符号長５（Ｍ＋Ｎ）の２値Ｂａｒｋｅｒ符号を用いて極性反転を行なう。ここで、符号長５の２値Ｂａｒｋｅｒ符号は、＋＋＋−＋である。図１２（ｃ）において、極性反転回路３１８の出力すなわちベースバンドデジタル送信信号１２は、先頭から４番目が−ＳＹＮＣ’となる。ここで極性反転とは、正のある値Ａを負の値−Ａとすることを意味する。
【００５１】
なお、符号発生回路から出力される２値符号は相関特性に優れたＢａｒｋｅｒ符号等を用いて、シンボルの分割数（Ｍ＋Ｎ）をＢａｒｋｅｒ符号の符号長Ｌと一致させる。しかし、符号はＢａｒｋｅｒ符号に限らず、他の拡散符号でもよい。
【００５２】
なお、極性反転回路３１８において極性反転を実施するのは、ＳＹＮＣシンボルのみであり、ＳＹＮＣシンボル以外のシンボルについては、符号発生回路３１９の出力を非反転信号“０”とする。または、極性反転回路３１８において極性反転を止める。
【００５３】
極性反転回路３１８から出力されたベースバンドデジタル送信信号１２は、ＲＦ部２０に入力され、Ｄ／Ａ変換、ＩＱ直交変調、周波数アップコンバート、帯域制限、電力増幅の処理が施され、アンテナ１０から無線信号１１として送出される。
【００５４】
次に基地局装置から送信されたＳＹＮＣシンボルを検出する移動局装置のＢＢ部受信系の構成について、図１３を参照して説明する。ここで、図１３は移動局装置のＢＢ部受信系のブロック図である。
【００５５】
図１３において、ＢＢ部受信系３２０は、同期回路３２１、ＦＦＴ回路３２２、伝搬路推定回路３２３、復調回路３２４、復号回路３２５から構成される。ＲＦ部２０から出力されたベースバンドデジタル受信信号１５は、同期回路３２１とＦＦＴ回路３２２にそれぞれ入力される。
【００５６】
同期回路３２１に入力されたベースバンドデジタル受信信号１５は、ＭＦ回路により同期信号の抽出が行なわれる。同期回路３２１は、フレームタイミング抽出、シンボルタイミング抽出を実施する。同期回路３２１は、ＦＦＴ窓位置となるシンボルタイミング信号１５０をＦＦＴ回路３２２に送信する。
【００５７】
ＦＦＴ回路３２２に入力されたベースバンドデジタル受信信号１５は、同期回路から送られてくるシンボルタイミング信号１５０を用いて、フーリエ変換が施され、ＦＦＴデータ１５１となる。ＦＦＴ回路３２２から出力されたＦＦＴデータ１５１は、伝搬路推定回路３２３に入力され、ＰＩＬＯＴ信号を用いて伝搬路推定（伝送路による誤差補正）が施され、伝搬路推定データ１５２となる。
【００５８】
伝搬路推定回路３２３から出力された伝搬路推定データ１５２は、復調回路３２４に入力され、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）復調またはＭＬＤ（Maximum Likelihood detection）復調といった復調が施され、復調データ１５３となる。
【００５９】
復調回路３２４から出力された復調データ１５３は、復号回路３２５に入力され、基地局の符号化回路３１１に見合ったビタビ復号またはターボ復号の誤り訂正処理が施され、受信データ１６となる。
【００６０】
次に図１４を参照して、同期回路の構成を詳しく説明する。ここで、図１４は同期回路のブロック図である。図１４において、同期回路３２１は、５１２段のタップ数を持つ第１のＭＦ回路３２１０、５段のタップ数を持つ第２のＭＦ回路３２２０、ピーク検出回路３２３０から構成される。
【００６１】
ＲＦ部２０から出力されたベースバンドデジタル受信信号１５は、同期回路３２１に入力され、ベースバンドデジタル受信信号１５のＩ相成分が第１のＭＦ回路３２１０に入力される。
【００６２】
図１５を参照して、図１４の第１のＭＦ回路構成を説明する。ここで、図１５は第１のＭＦ回路のブロック図である。図１５において、第１のＭＦ回路３２１０は、シフトレジスタ３２１１、５１２個の乗算器３２１２、加算器３２１３から構成される。
【００６３】
第１のＭＦ回路３２１０に入力されたベースバンドデジタル受信信号１５は、５１１個のフリップフロップから構成されるシフトレジスタ３２１１と乗算器３２１２−１に入力される。各乗算器３２１２は、ベースバンドデジタル受信信号１５と、各フリップフロップから出力される５１１本の信号とについて、５１２個のタップ係数ＴＡＰ１〜ＴＡＰ５１２と、各々乗算する。その際、５１２個のタップ係数は、図１１に示すＳＹＮＣ’のＩ相成分と同じ系列を設定する。各乗算器３２１２の出力は、加算器３２１３に入力され、全ての乗算器３２１２からの出力の総和を演算し、第１のＭＦ回路３２１０の相関出力１５０１となる。
【００６４】
第１のＭＦ回路３２１０の相関出力１５０１は、基地局装置１の送信信号に含まれるＳＹＮＣシンボル（図１２の出力）が入力されたときに高い相関出力が得られ、それ以外の信号が入力されたときは“０”に近い値となる。
【００６５】
図１６を参照して、ＳＹＮＣシンボルが入力されたときの第１の相関出力を説明する。ここで、図１６はＳＹＮＣシンボルが入力されたときの第１の相関出力を説明する図である。図１６において。横軸は時間、縦軸は相関出力値を示す。なお、縦軸は相関出力値の最大値で正規化した値である。図１６において。第１のＭＦ回路３２１０にＳＹＮＣシンボルが入力されたとき、第１のＭＦ回路３２１０は、Ｔｆｆｔサンプルの間隔で５（＝Ｍ＋Ｎ）個のピーク信号が出力される。各ピーク信号の高さは、絶対値１であるが、４番目のピーク値はー１である。他のピーク値は＋１である。
【００６６】
次に第１のＭＦ回路３２１０から出力された第１の相関出力１５０１は、第２のＭＦ回路３２２０に入力される。図１７を参照して、第２のＭＦ回路の構成を説明する。ここで、図１７は第２のＭＦ回路のブロック図である。図１７において、第２のＭＦ回路３２２０は、４台のシフトレジスタ３２２１、５個の乗算器３２２２、加算器３２２３から構成される。なお、シフトレジスタ３２２１は、乗算器間すなわちタップ間に５１２個のフリップフロップ群を配置する構成である。
【００６７】
第２のＭＦ回路３２２０に入力された第１の相関出力１５０１は、５１２個のフリップフロップから構成されるシフトレジスタ３２２１−１と乗算器３２２２−１に入力される。各乗算器３２２２は、第１の相関出力１５０１と、各シフトレジスタ３２２１の出力である４本の信号とについて、５個のタップ係数ＴＡＰ１〜ＴＡＰ５と各々乗算する。その際、５個のタップ係数は、図１２（ｂ）に示す２値Ｂａｒｋｅｒ符号を設定する。
【００６８】
各乗算器３２２２の出力は、加算器３２２３に入力される。加算器３２２３は、全ての乗算器３２２２からの出力の総和を演算する。演算結果は、第２のＭＦ回路３２２０の相関出力１５０２となる。
【００６９】
第２のＭＦ回路３２２０の相関出力１５０２は、基地局装置１の送信信号に含まれるＳＹＮＣシンボルが入力されたときに高い相関出力が得られ、それ以外の信号が入力されたときは“０”に近い値となる。
【００７０】
図１８を参照して、ＳＹＮＣシンボルが入力されたときの第２の相関出力を説明する。ここで、図１８はＳＹＮＣシンボルが入力されたときの第２の相関出力である。図１８において、横軸は時間、縦軸は相関出力値である。なお、縦軸は相関出力値の最大値で正規化した値である。
【００７１】
図１８において、同期回路３２１にＳＹＮＣシンボルが入力されたとき、第２の相関出力として、中心で最大ピーク信号、Ｔｆｆｔサンプルの１／２倍の間隔で、最大ピーク信号の１／５の大きさを持つＢａｒｋｅｒ符号特有のサイドローブが出力される。
【００７２】
次に第２のＭＦ回路３２２０から出力された第２の相関出力１５０２は、ピーク検出回路３２３０に入力される。ピーク検出回路３２３０に入力された第２の相関出力１５０２は、必要に応じて平均化された後、閾値判定あるいは全探索によりピーク信号、すなわちＳＹＮＣシンボルが検出される。検出されたＳＹＮＣシンボルのタイミングをもとにシンボルタイミング信号１５０が生成され、ＦＦＴ回路３２２へ出力される。
【００７３】
なお、第２のＭＦ回路３２２０における乗算器３２２２は、加減算器に置き換えることも可能である。タップ係数が＋１、あるいは−１の２値符号であるため、タップ係数が＋１の場合は加算、−１の場合は減算といった簡単な加減算回路の小規模回路で実現可能である。
【００７４】
なお、本実施例では、符号発生回路３１９から出力される２値符号をＢａｒｋｅｒ符号を用いて説明を行ったが、他の符号を用いても構わない。さらには、符号発生回路３１９から出力される２値符号を多値符号とすることも可能である。その場合は、第２のＭＦ回路３２２０の乗算器を加減算器に置き換えるのではなく、そのまま乗算器を用いることになる。また、本実施例では、説明を分かりやすくするために第１のＭＦ回路は、Ｉ相成分の相関出力のみを出力する構成をとっている。しかし、第１のＭＦ回路をＱ相成分用も備えてＱ相成分の相関出力を出力し、Ｉ相成分とＱ相成分の相関出力の２乗和を求めてから第２のＭＦ回路３２２０に入力する構成も容易に考えられる。
【００７５】
また、本実施例では、説明を分かりやすくするためにＲＦ部２０から出力されるベースバンドデジタル受信信号１５は同期検波された信号とし、周波数オフセットおよび位相ずれがないものとしている。しかし、周波数オフセットおよび位相ずれが残る場合には、第１のＭＦ回路３２１０を４回路、第２のＭＦ回路を２回路備えて複素乗算を行う構成も容易に考えられる。
【００７６】
複素乗算の構成としては第１のＭＦ回路を４回路、第２のＭＦ回路を２回路備えて、ベースバンドデジタル受信信号１５のＩ相成分をＲＸｉ、Ｑ相成分をＲＸｑ、ＳＹＮＣ’のＩ相成分と同じ系列をタップ係数とする第１のＭＦ回路をＭＦｉ、ＳＹＮＣ’のＱ相成分と同じ系列をタップ係数とする第１のＭＦ回路をＭＦｑとした場合、ＲＸｉ×ＭＦｉ＋ＲＸｑ×ＭＦｑをＩ相成分の第１の相関出力、ＲＸｑ×ＭＦｉ−ＲＸｉ×ＭＦｑをＱ相成分の第１の相関出力として求める。次にＩ相成分の第１の相関出力をＩ相成分用の第２のＭＦ回路、Ｑ相成分の第１の相関出力をＱ相成分用の第２のＭＦ回路に入力し、第２のＭＦ回路のＩ相成分の相関出力とＱ相成分の相関出力の２乗和を求めてからピーク検出回路３２３０へ入力する構成が考えられる。
また、本実施例では、下り回線の同期捕捉について説明を行ったが、上り回線の同期捕捉に適用しても構わない。
【００７７】
本実施例に拠れば、ＦＦＴサイズをＫ、ＦＦＴサイズの分割数をＮ、ＣＰ長をＭ／Ｎとした場合、従来、ＭＦ回路のタップ数はＫタップ必要だったものが、本実施例によれば、第１のマッチドフィルタと第２のマッチドフィルタを合わせても、Ｋ／Ｎ＋（Ｍ＋Ｎ）に削減可能となる。具体的には、Ｋ＝２０４８、Ｎ＝４、Ｍ＝１とした場合、従来では２０４８タップ、本実施例では５１７タップとなる。
【００７８】
なお、基地局装置におけるＢＢ部送信系は、簡単な極性反転回路と符号発生回路の追加のみでよく、他は既存の回路で構わない。また、本実施例によれば受信感度が劣化する、あるいは同期捕捉時間が長くなるといった欠点はない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】スロットとシンボルの構成を説明する図である。
【図２】ＭＦ回路のブロック図である。
【図３】ピーク信号の相関出力を説明する図である。
【図４】ＩＦＦＴの入力信号と出力信号を説明する図である。
【図５】ＯＦＤＭ無線システムのブロック図である。
【図６】基地局装置の処理ブロック図である。
【図７】ＢＢ部送信系のブロック図である。
【図８】ベースバンド送信信号のフレーム構成を説明する図である。
【図９】ＳＹＮＣシンボルの構成を説明する図である。
【図１０】ＳＹＮＣシンボルの生成方法を説明する図である。
【図１１】ＣＰを付加されたＳＹＮＣシンボルを説明する図である。
【図１２】極性反転回路に入力されるＳＹＮＣシンボル、符号発生回路から出力される２値符号、極性反転回路から出力されるＳＹＮＣシンボルを示す図である。
【図１３】移動局装置のＢＢ部受信系のブロック図である。
【図１４】同期回路のブロック図である。
【図１５】第１のＭＦ回路のブロック図である。
【図１６】ＳＹＮＣシンボルが入力されたときの第１の相関出力を説明する図である。
【図１７】第２のＭＦ回路のブロック図である。
【図１８】ＳＹＮＣシンボルが入力されたときの第２の相関出力である。
【符号の説明】
【００８０】
１…基地局装置、２…移動局装置、３…セル、６…ネットワーク、１０…アンテナ、１１…無線信号、１２…ベースバンドデジタル送信信号、１３…送信データ、１４…情報データ、１５…ベースバンドデジタル受信信号、１６…受信データ、２０…ＲＦ部、３０…ＢＢ部、４０…制御部、１００…ＭＦ回路、１１０…シフトレジスタ、１１５…乗算器、１２０…加算器、３１０…ＢＢ部送信系、３１１…符号化回路、３１２…変調回路、３１３…多重回路、３１４…ＰＩＬＯＴデータ発生器、３１５…ＳＹＮＣデータ発生器、３１６…ＩＦＦＴ回路、３１７…ＣＰ付加回路、３１８…極性反転回路、３１９…符号発生器、３２０…ＢＢ部受信系、３２１…同期回路、３２２…ＦＦＴ回路、３２３…伝搬路推定回路、３２４…復調回路、３２５…復号回路、３２１０…第１のＭＦ回路、３２１１…シフトレジスタ、３２１２…乗算器、３２１３…加算器、３２２０…第２のＭＦ回路、３２２１…シフトレジスタ、３２２２…乗算器、３２２３…加算器、３２３０…ピーク検出回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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