(57)【要約】【課題】本発明は、ＯＦＤＭ通信システムにおいて、同期チャネルを複数のアンテナから送信し、高いダイバシチゲインを得ることができる同期チャネル生成装置を提供することを目的とする。また、本発明は、同期チャネルを受信する同期チャネル受信装置を提供することを目的とする。【解決手段】第１のシンボルにおける複数のサブキャリアに同期チャネルを割り当てる前に、第１のシンボルの次に送信される第２のシンボルにおけるサブキャリアであって、かつ同期チャネルが割り当てられる前記サブキャリアと同一の周波数位置を有する前記サブキャリアに割り当てられるデータ３０４を用いて、同期チャネルに対して所定のデータ処理を施すことにより、送信用同期チャネル３０３を生成する。【選択図】図５
2008035085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを有し、伝送方式としてマルチキャリア伝送方式を使用する送信装置内に、前記複数のアンテナ毎に設けられ、前記複数のアンテナそれぞれから送信される送信用同期チャネルを生成するための同期チャネル生成装置において、
第１のシンボルにおける複数のサブキャリアに同期チャネルを割り当てる前に、前記第１のシンボルの次に送信される第２のシンボルにおける前記サブキャリアであって、かつ前記同期チャネルが割り当てられる前記サブキャリアと同一の周波数位置を有する前記サブキャリアに割り当てられるデータを用いて、前記同期チャネルに対して所定のデータ処理を施すことにより、前記送信用同期チャネルを生成する
ことを特徴とする同期チャネル生成装置。
【請求項２】
前記データを基準として、前記同期チャネルを差動符号化する同期チャネル変調手段と、
前記同期チャネルが割り当てられる前記サブキャリアの周波数位置及びガードインターバル長に応じて、前記同期チャネル変調手段から出力される出力データの位相を回転させる位相回転手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の同期チャネル生成装置。
【請求項３】
前記データと前記同期チャネルとを乗算する同期チャネル変調手段と、
前記同期チャネルが割り当てられる前記サブキャリアの周波数位置及びガードインターバル長に応じて、前記同期チャネル変調手段から出力される出力データの位相を回転させる位相回転手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の同期チャネル生成装置。
【請求項４】
複数のアンテナを有し、伝送方式としてマルチキャリア伝送方式を使用する送信装置内に、前記複数のアンテナ毎に設けられ、前記複数のアンテナそれぞれから送信される送信用同期チャネルを生成するための同期チャネル生成装置の同期チャネル生成方法において、
第１のシンボルにおける複数のサブキャリアに同期チャネルを割り当てる前に、前記第１のシンボルの次に送信される第２のシンボルにおける前記サブキャリアであって、かつ前記同期チャネルが割り当てられる前記サブキャリアと同一の周波数位置を有する前記サブキャリアに割り当てられるデータを用いて、前記同期チャネルに対して所定のデータ処理を施すことにより、前記送信用同期チャネルを生成する
ことを特徴とする同期チャネル生成方法。
【請求項５】
前記データを基準として、前記同期チャネルを差動符号化する同期チャネル変調ステップと、
前記同期チャネルが割り当てられる前記サブキャリアの周波数位置及びガードインターバル長に応じて、前記同期チャネル変調ステップによって得られる出力データの位相を回転させる位相回転ステップと
を備えることを特徴とする請求項４に記載の同期チャネル生成方法。
【請求項６】
前記データと前記同期チャネルとを乗算する同期チャネル変調ステップと、
前記同期チャネルが割り当てられる前記サブキャリアの周波数位置及びガードインターバル長に応じて、前記同期チャネル変調ステップによって得られる出力データの位相を回転させる位相回転ステップと
を備えることを特徴とする請求項４に記載の同期チャネル生成方法。
【請求項７】
同期チャネルを受信する同期チャネル受信装置において、
アンテナによって受信された受信信号の中から、前記同期チャネルを有する第１のシンボルに対してフーリエ変換処理を実行するための第１のタイミングを検出するタイミング検出手段と、
前記第１のタイミングで、フーリエ変換処理を実行した後、前記第１のタイミングを基準として一定時間経過後の第２のタイミングで、フーリエ変換処理を実行するフーリエ変換処理手段と、
前記第１のタイミングでフーリエ変換処理を実行することにより生成され、前記フーリエ変換処理手段から出力される第１の出力信号と、前記第２のタイミングでフーリエ変換処理を実行することにより生成され、前記フーリエ変換処理手段から出力される第２の出力信号とを用いて、前記同期チャネルを復調する同期チャネル復調手段と
を備えることを特徴とする同期チャネル受信装置。
【請求項８】
前記タイミング検出手段は、
前記受信信号と、前記受信信号を所定時間遅延させた遅延受信信号とにおける自己相関を算出することにより、前記第１のタイミングを検出する
ことを特徴とする請求項７に記載の同期チャネル受信装置。
【請求項９】
前記タイミング検出手段は、
前記第１のシンボルにおいて前記同期チャネルが割り当てられる複数のサブキャリアとは異なるサブキャリアに割り当てられ、送信されてくる既知信号が予め与えられ、前記受信信号と前記既知信号とにおける相互相関を算出することにより、前記第１のタイミングを検出する
ことを特徴とする請求項７に記載の同期チャネル受信装置。
【請求項１０】
同期チャネルを受信する同期チャネル受信方法において、
アンテナによって受信された受信信号の中から、前記同期チャネルを有する第１のシンボルに対してフーリエ変換処理を実行するための第１のタイミングを検出するタイミング検出ステップと、
前記第１のタイミングで、フーリエ変換処理を実行した後、前記第１のタイミングを基準として一定時間経過後の第２のタイミングで、フーリエ変換処理を実行するフーリエ変換処理ステップと、
前記第１のタイミングでフーリエ変換処理を実行することにより生成され、前記フーリエ変換処理手段から出力される第１の出力信号と、前記第２のタイミングでフーリエ変換処理を実行することにより生成され、前記フーリエ変換処理手段から出力される第２の出力信号とを用いて、前記同期チャネルを復調する同期チャネル復調ステップと
を備えることを特徴とする同期チャネル受信方法。
【請求項１１】
前記タイミング検出ステップは、
前記受信信号と、前記受信信号を所定時間遅延させた遅延受信信号とにおける自己相関を算出することにより、前記第１のタイミングを検出する
ことを特徴とする請求項１０に記載の同期チャネル受信方法。
【請求項１２】
前記タイミング検出ステップは、
前記第１のシンボルにおいて前記同期チャネルが割り当てられる複数のサブキャリアとは異なるサブキャリアに割り当てられ、送信されてくる既知信号が予め与えられ、前記受信信号と前記既知信号とにおける相互相関を算出することにより、前記第１のタイミングを検出する
ことを特徴とする請求項１０に記載の同期チャネル受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＯＦＤＭ通信システムに関し、特に複数のアンテナから送信信号を送信するＯＦＤＭ通信システムの同期チャネル生成装置および同期チャネル受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＯＦＤＭ通信システムにおける送信装置は、同期チャネル（受信装置側でタイミングを検出するために使用されるデータ）を一定間隔に配置し、当該同期チャネルを周波数軸方向に差動符号化した上で送信する。受信装置は、受信信号に対してＦＦＴを行って、そのＦＦＴ出力信号を周波数軸方向に差動復号化することにより、同期チャネルを復調する（非特許文献１）。
【非特許文献１】Considerations on Cell Search for Evolved UTRA http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_44/Docs/R1-060367.zip
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、かかるＯＦＤＭ通信システムでは、同期チャネルを複数のアンテナから送信し、周波数軸方向の差動復号化によって復調することが困難であるという問題があった。すなわち、高いダイバシチゲインを得るためには、サブキャリア毎に、使用するアンテナやアンテナ毎の送信シンボル（ウェイト）を変化させる必要がある。しかし、このようなことを行うと、周波数軸方向の相関がなくなるので、差動復号化することができなくなる。
【０００４】
この発明は、ＯＦＤＭ通信システムにおいて、同期チャネルを複数のアンテナから送信し、高いダイバシチゲインを得ることができる同期チャネル生成装置及びその方法を提供することを目的とする。また、この発明は、同期チャネルを受信する同期チャネル受信装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様による同期チャネル生成装置は、
複数のアンテナを有し、伝送方式としてマルチキャリア伝送方式を使用する送信装置内に、前記複数のアンテナ毎に設けられ、前記複数のアンテナそれぞれから送信される送信用同期チャネルを生成するための同期チャネル生成装置において、
第１のシンボルにおける複数のサブキャリアに同期チャネルを割り当てる前に、前記第１のシンボルの次に送信される第２のシンボルにおける前記サブキャリアであって、かつ前記同期チャネルが割り当てられる前記サブキャリアと同一の周波数位置を有する前記サブキャリアに割り当てられるデータを用いて、前記同期チャネルに対して所定のデータ処理を施すことにより、前記送信用同期チャネルを生成する。
【０００６】
また本発明の一態様による同期チャネル受信装置は、
同期チャネルを受信する同期チャネル受信装置において、
アンテナによって受信された受信信号の中から、前記同期チャネルを有する第１のシンボルに対してフーリエ変換処理を実行するための第１のタイミングを検出するタイミング検出手段と、
前記第１のタイミングで、フーリエ変換処理を実行した後、前記第１のタイミングを基準として一定時間経過後の第２のタイミングで、フーリエ変換処理を実行するフーリエ変換処理手段と、
前記第１のタイミングでフーリエ変換処理を実行することにより生成され、前記フーリエ変換処理手段から出力される第１の出力信号と、前記第２のタイミングでフーリエ変換処理を実行することにより生成され、前記フーリエ変換処理手段から出力される第２の出力信号とを用いて、前記同期チャネルを復調する同期チャネル復調手段と
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の同期チャネル生成装置及びその方法によれば、同期チャネルを複数のアンテナから送信し、高いダイバシチゲインを得ることができる。また本発明の同期チャネル受信装置及びその方法によれば、同期チャネルを簡易に受信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。
【０００９】
（１）第１の実施の形態
図１は、第１の実施の形態による、複数のアンテナから同期チャネルを送信するＯＦＤＭ通信システムの同期チャネルの一構成例を示す図である。同図において、１つのマス目が、１本のアンテナにおける１ＯＦＤＭシンボルの１サブキャリアに相当する。
【００１０】
同図に示すように、同期チャネル１００は、各アンテナにおいて、一定の間隔で配置された複数のサブキャリアから送信される。さらに、同期チャネル１００の割り当てられたサブキャリア間のサブキャリアには、ヌル１０５が割り当てられる。同期チャネル１００が使用するサブキャリアは、各アンテナで、同じ周波数位置にあるサブキャリアを用いる。
【００１１】
図２は、本実施の形態による同期チャネル生成装置を含むＯＦＤＭ送信機２００の一構成例を示す図である。同図に示すように、ＯＦＤＭ送信機２００は、各アンテナ２０４に対応した、Ｍ（Ｍは１以上の整数）個のＯＦＤＭ送信部２０３から構成される。
【００１２】
図３は、本実施の形態による、ｍ（ｍは１以上Ｍ以下の整数）番目のアンテナ２０４におけるＯＦＤＭ送信部２０３の一構成例を示す図である。同図に示すように、ｍ（ｍは１以上Ｍ以下の整数）番目のアンテナ２０４において、同期チャネル生成部２２１は、各アンテナ２０４に共通の同期チャネルデータ列２０１と、アンテナ２０４毎に異なってもよい第ｍ（ｍは１以上Ｍ以下の整数）チャネルデータ列２０２とを用いて、複数のサブキャリアにマッピングされるデータ列である、第ｍ（ｍは１以上Ｍ以下の整数）同期チャネルシンボル列２２２を生成する。なお、各アンテナ２０４において同期チャネル１００が使用するサブキャリア数と、同期チャネルデータ列２０１に含まれる同期チャネルデータ（１シンボル）の数すなわちシンボル数とは等しい。
【００１３】
因みに、同期チャネルデータ列２０１は、受信側において同期タイミング検出後に、最初に復調するデータであり、例えば、アンテナ数やスクランブルコードなどの情報が含まれている。
【００１４】
また、第ｍチャネルデータ列２０２は、報知チャネルのように、セル全体に送信するような強い電力で送信されるデータであることが望ましいが、データの中身やその構成は、どのようなものであっても構わない。例えば、第ｍチャネルデータ２０２は、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｉｎｇ）や、ＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｉｎｇ）やＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｄｅｌａｙ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）のような、複数のアンテナ２０４からの送信のために符号化されたデータ構造であることも可能である。あるいは、第ｍチャネルデータ列２０２は、パイロットチャネルや、コントロールチャネルや、マルチキャストデータであっても良い。
【００１５】
なお、第１乃至Ｍチャネルデータ列２０２は、１つのチャネルデータ列をＭ本のアンテナ２０４にそれぞれ割り当てるようにして分割することにより生成される。
【００１６】
ヌル付加部２２３は、同期チャネルの帯域内のヌルサブキャリア（図１の１０５）に相当するヌルデータを、第ｍ同期チャネルシンボル列２２２に付加することにより、第ｍ同期シンボル列２２４を生成し出力する。
【００１７】
１番目のシンボル時間において、切り換え部２２５は、第ｍ同期シンボル列２２４を選択し、マッピング部２２６は、この第ｍ同期シンボル列２２４を、ヌル１０５も含めた同期チャネル１００が使用するサブキャリアに割り当てる。その際、同期チャネル１００の帯域の外側のサブキャリア（図１の１０１、１０２、１０３、１０４）に、データをマッピングしても良い。
【００１８】
ＩＦＦＴ処理部２２７は、マッピングされた第ｍ同期シンボル列２２４を、時間軸の信号であるＯＦＤＭ信号に変換する。このＯＦＤＭ信号は、ＣＰ付加器２２８においてサイクリック・プレフィックス（ガードインターバル）が付加された後、ＲＦ送信部２２９を経てｍ番目のアンテナ２０４から送信される。
【００１９】
次に、２番目のシンボル時間において、ＯＦＤＭ送信部２０３では、切り換え部２２５で、第ｍチャネルデータ列２０２が選択され、マッピング部２２６で第ｍチャネルデータ列２０２がサブキャリアにマッピングされる。これ以降、１番目のシンボル時間の場合と同様に、ＩＦＦＴ処理された後、ＣＰが付加され、ＲＦ送信部２２９を経て、ｍ番目のアンテナ２０４から送信される。
【００２０】
図４（ａ）は、１サブキャリア置きに同期チャネル１００を配置した場合（図１）において、同期チャネルデータ列２０１から生成されたＯＦＤＭ信号（ＩＦＦＴ処理部２２７の出力）のうち、同期信号の例を示す図である。同図の例では、同期信号は、１有効ＯＦＤＭシンボル時間に、同一の波形Ａを２度繰り返す繰り返し波形になる。なお、この場合、図４（ｂ）に示すように、繰り返し波形の一部の符号を反転させた同期信号を生成しても良い。
【００２１】
一般的に、同期チャネル１００が使用するサブキャリアを、周波数軸方向にＮ（Ｎは１以上の整数）サブキャリアに一つの割合で選択した場合には、そのＯＦＤＭ信号の時間波形は、同じ波形をＮ回繰り返したものとなる。このように同じ波形を繰り返す回数は、同期チャネル１００が配置される間隔に依存する。
【００２２】
これにより、受信側では、同期信号の波形の周期性を利用することにより、受信信号の自己相関に基づいて、タイミングの検出を行うことができる。
【００２３】
図５は、ｍ番目のアンテナ２０４における、第ｍ同期チャネルシンボル列２２２と、第ｍチャネルデータ列２０２の関係を示す図である。同図に示すように、第ｍ同期チャネルシンボル列２２２は、１番目のシンボル時間に送信され、第ｍチャネルデータ列２０２は、２番目のシンボル時間に送信される。
【００２４】
なお、２番目のシンボル時間において、同期チャネルシンボル列２２２と同じ周波数のサブキャリアで、Ｍ本のアンテナ２０４から送信されるＭ個のデータシンボルの内、すくなくとも一つが非ゼロであればよく、必ずしもＭ本のアンテナ２０４すべてから送信する必要はない。
【００２５】
このように、同期チャネルシンボル列２２２が使用するすべてのサブキャリアで、データ送信が行われる必要は無く、ある周波数のサブキャリアにおいて、少なくとも一つのアンテナ２０４からデータ送信が行われれば良い。
【００２６】
図６は、本実施の形態による同期チャネル生成部２２１における同期チャネル生成方法についての一構成例を示す図である。ｍ（ｍは1以上Ｍ以下の整数）番目のアンテナにおいて、第ｍ同期チャネルシンボル３０３（図５）は、当該第ｍ同期チャネルシンボル３０３と同じ周波数位置のサブキャリアにマッピングされる、第ｍチャネルデータ３０４（図５）及び同期チャネルデータを用いて生成される。
【００２７】
ここで、第ｍ同期チャネルシンボル３０３（図５）は、第ｍ同期チャネルシンボル列２２２の要素の１つであり、第ｍチャネルデータ３０４（図５）は、第ｍチャネルデータ列２０２の要素の１つであり、同期チャネルデータは、同期チャネルデータ列２０１の要素の１つであるとする。
【００２８】
複素共役部３２１は、同期チャネルデータに対して複素共役処理を行うことにより、虚部データに−１を乗算する。これにより、受信側では、１番目に得られるＦＦＴ出力信号の値を基準として、２番目に得られるＦＦＴ出力信号の値を処理することにより、同期チャネルデータを復調することができる。なお、複素共役処理を行わない場合には、受信側では、２番目に得られるＦＦＴ出力信号の値を基準として、１番目に得られるＦＦＴ出力信号の値を処理することにより、同期チャネルデータを復調する。
【００２９】
次に、同期チャネル変調部３２２は、第ｍチャネルデータを基準として、複素共役部の出力データを差動符号化する。あるいは、同期チャネル変調部３２２は、複素共役部の出力データと、第ｍチャネルデータとの乗算を計算する。
【００３０】
なお、同期チャネルデータが、ＰＳＫなどによって位相変調された、単一の振幅からなる信号点である場合には、同期チャネル変調部３２２における差動符号化と乗算とは、同一の処理となる。
【００３１】
かかる位相変調においては、位相差のみが問題となるので、同期チャネル変調部３２２において、複素共役部３２１の出力データと、第ｍチャネルデータとの乗算値に対して、さらに定数を乗算し、同期チャネル変調部３２２の出力データの振幅を変えることもできる。この場合、乗算する定数は、ある周波数のサブキャリアでは、すべてのアンテナ２０４で共通な値である。
【００３２】
ところで、同期チャネル変調部３２２において乗算を行う場合には、同期チャネルデータと第ｍチャネルデータとに特に制限はないが、同期チャネル変調部３２２において差動符号化を行う場合には、同期チャネルデータと第ｍチャネルデータとは、いずれも同一の変調方式を使用していることが必要である。
【００３３】
また、同期チャネルデータが、１６ＱＡＭなど、複数の振幅値を持つ振幅位相変調の信号点である場合には、同期チャネル変調部３２２において差動符号化を行うことができるのは、第１乃至第Ｍチャネルデータの中で、一つが非ゼロで、それ以外が０である場合のみである。すなわち、第ｍチャネルデータと同期チャネルデータが、サブキャリア毎に、Ｍ個のアンテナ２０４のいずれか一つのアンテナ２０４からのみ送信される場合に限定される。
【００３４】
次に、位相回転部３２３は、同期チャネル変調部３２２の出力データに対して、サブキャリアの番号（周波数位置）に応じた位相回転を付加することにより、同期チャネルシンボルを生成しこれを出力する。これにより、受信側において、サイクリック・プレフィクス長の違いによるＦＦＴウィンドウの位置の不確定性によって位相回転が生じることを抑制することができる。
【００３５】
以下、これをより具体的に説明する。図７（ａ）及び（ｂ）に、サイクリック・プレフィクス長の違いによるＦＦＴタイミングの違いの一例を示す。図７（ａ）において、同期チャネルを含む第１のＯＦＤＭシンボル４０１を、第１のＦＦＴタイミング４０６でＦＦＴ処理し、その後続の第ｍチャネルデータを含む第２のＯＦＤＭシンボルを、第１のＦＦＴタイミング４０６から一定時間（Ｔ）後の第２のＦＦＴタイミング４０７でＦＦＴ処理をする場合について説明する。
【００３６】
同図において、Ｔが、有効シンボル長Ｔｓと、第２のＯＦＤＭシンボルのサイクリック・プレフィクス長Ｔ０との和に等しい場合には、第１のＦＦＴウィンドウと、第２のＦＦＴウィンドウで、タイミングのずれはなく位相回転は生じない。
【００３７】
しかし、複数のサイクリック・プリフェクス長があり得るＯＦＤＭ通信システムにおいて、受信装置は、同期チャネルデータを復調する前に、サイクリック・プリフェクス長を知ることができない。
【００３８】
図７（ｂ）に示すように、第２のＯＦＤＭシンボルのサイクリック・プリフェクス長４２４がＴ０ではなく、Ｔ１であって、かつ第１のＦＦＴタイミング４２６と、第２のＦＦＴタイミング４２７との時間差が、Ｔ（＝Ｔｓ＋Ｔ０）である場合には、第１のＦＦＴウィンドウと、第２のＦＦＴウィンドウとの間で、Ｔ０−Ｔ１のタイミングのずれ４２５が生じる。これにより、ＦＦＴ処理後のサブキャリアで、一定の位相差が生じることになる。このため、同期チャネルデータの復調が正しく行えなくなってしまう。
【００３９】
このような問題を回避するために、位相回転部３２３は、後続のＯＦＤＭシンボルのサイクリック・プレフィックス長に応じて、サブキャリア毎に、一定の位相回転を前もって乗算する。これにより、受信側において、サイクリック・プレフィクスの不確定性による、サブキャリア毎の位相回転の影響を打ち消すことができる。
【００４０】
例えば、図７（ｂ）において、第１のＦＦＴタイミングを基準とすると、第２のＦＦＴタイミングにおけるｋ（ｋは整数）番目のサブキャリアの位相回転は、２πｋ（Ｔ１−Ｔ０）／Ｔｓラジアンになる。従って、位相回転部３２３は、ｋ番目のサブキャリアにおいて、同期チャネル変調部３２２の出力データに対して、ＥＸＰ（−２πｋ（Ｔ１−Ｔ０）／Ｔｓ）を乗算することにより、受信側での位相回転を相殺できる。
【００４１】
図８は、本実施の形態による受信装置５００の一構成例を示す図である。ＲＦ受信部５０１は、アンテナ５０８によって受信された受信信号をベースバンド信号５０２に変換し、これをタイミング検出部５０３及びＦＦＴ処理部５０４に出力する。
【００４２】
タイミング検出部５０３は、同期チャネルが含まれるＯＦＤＭシンボルにおける、ＦＦＴウィンドウのタイミングの検出を行う。ＦＦＴ処理部５０４は、タイミング検出部５０３によって同期チャネルが検出された第１のタイミングで、ＦＦＴ処理を行うことにより、第１のＦＦＴ出力信号を生成し出力する。
【００４３】
さらに、ＦＦＴ処理部５０４は、第１のタイミングから一定時間（Ｔ）後の第２のタイミングで、第２のＦＦＴ処理を行うことにより、第２のＦＦＴ出力信号を生成し出力する。次に、同期チャネル５０５復調部は、第１のＦＦＴ出力信号と第２のＦＦＴ出力信号とを基に、同期チャネルデータ５０６を復調する。
【００４４】
同期チャネル変調部３２２（図６）において、同期チャネルデータが、差動符号化によって生成されている場合には、同期チャネル復調部５０５は、同期チャネルが含まれる各サブキャリアに対して、第１のＦＦＴ出力信号の値を基準として、第２のＦＦＴ出力信号の値を差動復号化することにより、同期チャネルデータを復調する。
【００４５】
あるいは、同期チャネル変調部３２２において、同期チャネルデータが、乗算によって生成されている場合には、同期チャネル復調部５０５は、同期チャネルが含まれる各サブキャリアに対して、第１のＦＦＴ出力信号の値を基準として、第２のＦＦＴ出力信号の値を除算することにより、同期チャネルデータを復調する。
【００４６】
あるいは、同期チャネルデータが、差動符号化又は乗算によって生成されているか否かにかかわらず、最尤復号に基づいて、同期チャネルデータを復調することもできる。つまり、ある同期チャネルを含むサブキャリアにおける、第１のＦＦＴ出力信号の値をＹ１、第２のＦＦＴ出力信号の値Ｙ２とし、さらに同期チャネルデータの値の候補の複素共役値をＸとする。そして｜Ｙ１−Ｙ２×Ｘ｜の２乗をメトリック（評価値）として、このメトリックを最小にするようなＸを基に、同期チャネルデータを復調することもできる。
【００４７】
あるいは、同期チャネル復調部５０５は、同期チャネルデータの軟判定値を計算することにより、同期チャネルデータを復調することもできる。
【００４８】
図９は、タイミング検出部５０３の一構成例を示す図である。帯域通過フィルタ部５２１は、同期チャネルの帯域幅１０６（図１）を有し、ＲＦ受信部５０１から出力されるベースバンド信号５０２のうち、不必要な帯域の電力を除去し、得られた出力信号を乗算部５２４及び遅延部５２２に出力する。
【００４９】
帯域通過フィルタ部５２１の出力信号は、遅延部５２２において一定時間遅延された後、さらに複素共役部５２３において複素共役処理が行われた上で、乗算部５２４に与えられる。帯域通過フィルタ部５２１の出力信号と、複素共役部５２３の出力信号とは、乗算部５２４において乗算され、乗算部５２４の出力信号は、平均化処理部５２５において平均化される。
【００５０】
これにより、帯域フィルタ部５２１の出力信号における遅延自己相関を計算することができる。この場合、遅延部５２２の遅延時間は、同期信号の繰り返し波形の１つに相当する長さであることが望ましい。また、平均化処理部５２５は、乗算部５２４の出力信号に対して、同期信号の繰り返し波形の１つに相当する長さの倍数にわたって平均化処理を行うことが望ましい。このとき、平均化処理の時間を複数に分割して、分割した時間それぞれにおける絶対値あるいは２乗値を計算し、それらを加算しても良い。
【００５１】
１サブキャリア置きに同期チャネル１００を配置した場合（図１）では、図４（ａ）のように、１有効ＯＦＤＭシンボル長（Ｔｓ）内に波形Ａが２回繰り返されている。この場合、タイミング検出部５２６は、遅延部５２２においてＴｓ／２だけ遅延させた後、平均化処理部５２４において、Ｔｓ／２時間、乗算部５２４の出力信号を平均化した値を用いることにより、同期チャネルが含まれるＯＦＤＭシンボルのタイミング検出を行う。
【００５２】
また、タイミング判定部５２６は、同期チャネルが、一定の周期Ｔｐで周期的に送信されている場合には、平均化処理部５２５の出力信号をＴｐ毎に累積した値を用いて、タイミング検出を行うこともできる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態によれば、複数のアンテナ２０４から同期チャネルデータを送信するＯＦＤＭ通信システムにおいて、同期チャネルデータを複数のアンテナ２０４から送信することに適した同期チャネル生成部２０１と、同期チャネルデータを簡単に復調することができる受信装置５００を実現することができる。
【００５４】
（２）第２の実施の形態
図１０は、第２の実施の形態による、複数のアンテナから同期チャネルを送信するＯＦＤＭ通信システムの同期チャネルの一構成例を示す図である。第２の実施の形態では、同期チャネル１００に加えて、アンテナ毎にプライマリ同期チャネル６０２が存在することが、図１の第１の実施の形態と異なる。
【００５５】
プライマリ同期チャネル６０２とは、受信装置にとって既知信号であり、同期チャネル１００のようにデータを含まない。このような構成の場合には、同期チャネル１００は、セカンダリ同期チャネルと呼ばれることもある。これにより、同期チャネル１００の帯域１０６の内側の信号は繰り返し波形にはならない。
【００５６】
なお、第２の実施の形態では、同期チャネル１００のサブキャリアは、一定間隔に配置されている必要はなく、また、プライマリ同期チャネル６０２のサブキャリアも一定間隔に配置されている必要はない。
【００５７】
第２の実施の形態によるＯＦＤＭ送信機７００の構成は、図２に示す第１の実施の形態と同等である。ただし、ＯＦＤＭ送信部２０３の内部の構成は異なる。図７は、第２の実施の形態による、ｍ番目のアンテナ２０４におけるＯＦＤＭ送信部７００の構成を示す図である。
【００５８】
第１の実施の形態である図３との違いは、ヌル付加部２２３の代わりに、図１１では、プライマリ同期チャネル付加部７０２が設けられ、これにより、第ｍプライマリ同期チャネル６０２がマッピングされるサブキャリア用の既知データが付加される。それ以外は、第１の実施の形態（図３）と同じである。従って、図１１の同期チャネル生成部２２１も、第１の実施の形態（図３）と同じである。
【００５９】
第２の実施の形態による受信装置は、タイミング検出部５０３が異なることを除けば、図８に示す第１の実施の形態と同じである。第１の実施の形態では、同期チャネルの波形の周期性を利用して、ベースバンド信号５０２（図８）の自己相関を基にタイミングの検出を行っていたが、第２の実施の形態では、既知信号であるプライマリ同期チャネルの相互相関を基に、タイミングの検出を行う。
【００６０】
図１２は、第２の実施の形態によるタイミング検出部８００の一構成例を示す図である。本実施の形態の場合、帯域通過フィルタ部５２１の出力信号は、Ｍ個の乗算部８０３に与えられ、各アンテナ２０４から送信されたプライマリ同期チャネルの時間波形の複素共役とにおける相互相関がそれぞれ計算される。
【００６１】
例えば、帯域通過フィルタ部５２１の出力信号は、乗算部８０３において、１番目のアンテナから送信されたプライマリ同期チャネルの時間波形であって、かつ複素共役処理が行われた第１プライマリ同期信号と乗算される。乗算部８０３の出力信号は、平均化処理部８０４において平均化されることにより、相互相関が計算される。平均化処理部における平均化時間は、１有効ＯＦＤＭシンボル長あるいは、サイクリック・プリフェクスを含む１ＯＦＤＭシンボル長である。
【００６２】
次に、Ｍ個の平均化処理部８０４の出力信号の絶対値あるいは２乗値は、加算部８０５において加算される。タイミング判定部５２６は、加算部８０５の出力値を利用して、同期チャネルが含まれるＯＦＤＭシンボルのタイミング検出を行う。
【００６３】
以上のように、本実施の形態によれば、複数のアンテナ２０４から同期チャネルデータを送信するＯＦＤＭ通信システムにおいて、同期チャネルデータを複数のアンテナ２０４から送信することに適した同期チャネル生成部２２１と、同期チャネルデータを簡単に復調することができる受信装置を実現することができる。
【００６４】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施の形態による同期チャネルの一構成例を示す図。
【図２】本発明の一実施形態による同期チャネル生成装置を含むＯＦＤＭ送信機の一構成例を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるＯＦＤＭ送信部の一構成例を示す図。
【図４】本発明の一実施形態による同期信号の一構成例を示す図。
【図５】本発明の第１の実施の形態による同期チャネルシンボル列と第ｍチャネルデータ列の一構成例を示す図。
【図６】本発明の一実施形態による同期チャネル生成装置の一構成例を示す図。
【図７】本発明の一実施形態による同期チャネルのＦＦＴタイミングの一例を示す図。
【図８】本発明の一実施形態による受信装置の一構成例を示す図。
【図９】本発明の第１の実施の形態によるタイミング検出部の一構成例を示す図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による同期チャネルの一構成例を示す図。
【図１１】本発明の第２の実施の形態によるＯＦＤＭ送信部の一構成例を示す図。
【図１２】本発明の第２の実施の形態によるタイミング検出部の一構成例を示す図。
【符号の説明】
【００６６】
２００  ＯＦＤＭ送信機
２０３、７００  ＯＦＤＭ送信部
２０４  アンテナ
２２１  同期チャネル生成部
２２３  ヌル付加部
２２５  切り換え部
２２６  マッピング部
２２７  ＩＦＦＴ部
３２２  同期チャネル変調部
３２３  位相回転部
５００  受信装置
５０３、８００  タイミング検出部
５０４  ＦＦＴ処理部
５０５  同期チャネル復調部
７０２  プライマリ同期チャネル付加部
【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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