(57)【要約】 【課題】ＯＦＤＭＡ通信方式におけるキャリア間干渉を回避する。【解決手段】基地局装置は、移動体端末からの受信信号に基づいて周波数オフセットを検出し（Ｓ１０４）、周波数オフセットに基づいて移動体端末に設定する周波数を変更するための周波数制御情報を生成し（Ｓ１０５）、周波数制御情報を移動体端末に送信する（Ｓ１０７）。移動体端末は、基地局装置から送信される周波数制御情報を取得し（Ｓ１０９）、周波数制御情報に基づいて基地局装置との通信周波数を変更する（Ｓ１１０）。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体端末からの受信信号に基づいて周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出手段と、
前記周波数オフセットに基づいて前記移動体端末に設定された周波数を変更するための周波数制御情報を生成する周波数制御情報生成手段と、
前記周波数制御情報を前記移動体端末に送信する送信手段と、
を備える基地局装置。
【請求項２】
前記周波数制御情報生成手段は、各移動体端末に割り当てられるサブキャリア同士が干渉しないように前記移動体端末に設定する周波数を変更する周波数制御情報を生成する請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の基地局装置から送信される前記周波数制御情報を取得する手段と、
前記周波数制御情報に基づいて前記基地局装置との送受信周波数を変更する手段と、
を備える移動体端末。
【請求項４】
請求項１又は２記載の基地局装置と、請求項３記載の移動体端末と、を備えるシステム。
【請求項５】
移動体端末からの受信信号に基づいて周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出ステップと、
前記周波数オフセットに基づいて前記移動体端末に設定される周波数を変更するための周波数制御情報を生成する周波数制御情報生成ステップと、
前記周波数制御情報を前記移動体端末に送信する送信ステップと、
を備える通信方法。
【請求項６】
前記周波数制御情報生成ステップは、各移動体端末に割り当てられるサブキャリア同士が干渉しないように前記移動体端末に設定される周波数を変更するための周波数制御情報を生成する請求項５記載の通信方法。
【請求項７】
請求項１又は２記載の基地局装置から送信される前記周波数制御情報を取得するステップと、
前記周波数制御情報に基づいて前記基地局装置との通信周波数を変更するステップとと、
を備える通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＯＦＤＭＡ通信等におけるキャリア間干渉を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信方式の一つであるＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多重アクセス方式）は、搬送波を複数のサブキャリアに分割し、任意の複数のサブキャリアをグループ化しサブチャネルと位置付け、任意のタイミングで適応的に各ユーザにサブチャネルを割り当てることにより、多元接続を実現する方式である。
【０００３】
ＯＦＤＭＡにおいて基地局は複数のユーザ（移動端末）から同一時間の受信信号を復調する必要があるが、移動端末に周波数オフセットがある場合、キャリア間干渉（ＩＣＩ）が発生する。このため、移動体端末に搭載したＡＦＣにより、移動体端末の周波数を基地局からの受信周波数に同期させることで、移動体端末内でキャリア間干渉の影響を軽減している。
【特許文献１】特開平１０−６５６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基地局が収容する複数の移動体端末に割り当てる周波数は、キャリア間干渉が発生しないように基地局制御局で設定されている。しかし、移動体端末に搭載したＡＦＣにより移動体端末の周波数を可変して基地局の受信周波数に同期させると、複数の移動体端末間で、各々の移動体端末が使用するサブキャリア間の直交性が崩れ、基地局が受信する複数の移動体端末間でキャリア間干渉が発生し、伝送路特性が劣化する。例えば、フェ-ジング環境下で、移動体端末が移動することにより発生するドップラ周波数をｆｄとし、移動体端末が基地局の受信周波数に同期した場合、基地局が移動体端末から受信する周波数オフセットは２ｆｄとなる。
【０００５】
キャリア間干渉を回避するために、干渉領域を除いたサブキャリアをフィルタで抽出することも可能であるが、干渉領域にあるサブキャリアが除去される分、伝送効率が低下するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の基地局装置は、移動体端末からの受信信号に基づいて周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出手段と、前記周波数オフセットに基づいて前記移動体端末に設定する周波数を変更するための周波数制御情報を生成する周波数制御情報生成手段と、前記周波数制御情報を前記移動体端末に送信する送信手段とを備える。また、本発明の通信方法は、移動体端末からの受信信号に基づいて周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出ステップと、前記周波数オフセットに基づいて前記移動体端末に設定する周波数を変更するための周波数制御情報を生成する周波数制御情報生成ステップと、前記周波数制御情報を前記移動体端末に送信する送信ステップとを備える。この場合、各移動体端末に割り当てられるサブキャリア同士が干渉しないように前記移動体端末に割り当てる周波数を決定するための周波数制御情報を生成することが好ましい。
【０００７】
上記構成によれば、周波数オフセットに基づいて移動体端末に設定する周波数を変更するための周波数制御情報を移動体端末に送信することで、移動体端末の周波数を周波数オフセットに基づいて変更することが可能となる。基地局装置が収容する各移動体端末間の周波数バランスが崩れないように移動体端末の周波数を変更することで、キャリア間干渉を回避することができる。
【０００８】
本発明の移動体端末は、本発明の基地局装置から送信される前記周波数制御情報を取得する手段と、前記周波数制御情報に基づいて前記基地局装置との送受信周波数を変更する手段とを備える。また、本発明の通信方法は、本発明の基地局装置から送信される前記周波数制御情報を取得するステップと、前記周波数制御情報に基づいて前記基地局装置との通信周波数を変更するステップとを備える。
【０００９】
この構成によれば、周波数制御情報に基づいて基地局装置との送受信周波数を変更することで、基地局装置の受信周波数を予め設定した周波数に維持することができるため、基地局装置が収容する各移動体端末間の周波数バランスが崩れることがなくなり、キャリア間干渉を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の実施の形態に係る基地局装置の構成を示す図である。基地局装置１００は、移動体端末からの受信信号をベースバンド信号へダウンコンバートする受信無線部１０１と、ベースバンド信号をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調部１０３と、復調信号をユーザ毎に分割し、パイロットシンボルに基づくチャネル推定を行い信号分離を行う信号分離部１０５と、各ユーザ毎の周波数推定を行い、周波数オフセットを検出して伝搬路を推定する伝搬路推定部１０７と、各移動体端末に割り当てられるサブキャリア同士が干渉しないように周波数オフセットを収束させるための周波数制御信号を生成する制御部１０９と、周波数制御情報を送信データに付加する周波数情報付加部１１１と、送信データをＯＦＤＭ変調するＯＦＤＭ変調部１１３と、変調信号を移動体端末へ送信する送信無線部１１５とを備える。
【００１１】
図２は周波数制御情報が付加された送信データのフォーマットを示している。周波数制御情報はアンカサブチャネルのサブチャネルペイロードを構成するＡＣＫチャンネルとＰＨＹペイロードとの間に配置される。
【００１２】
基地局が収容する各移動体端末の送受信周波数は、各端末のサブチャネルが互いに干渉しないように予め設定されており、基地局装置は予め設定された周波数で各端末からの信号を受信する。しかし、ドップラ周波数により受信周波数が変動すると、予め設定した各端末毎に受信周波数のバランスが崩れ、これにより各端末毎のサブチャネルが互いに干渉し合い、チャネル間干渉が発生する。そこで、ドップラ周波数の影響を考慮して移動体端末に設定された周波数を周波数制御信号により補正する。
【００１３】
例えば、基地局装置と移動体端末との送受信周波数がｆ１に設定されている場合、基地局は移動体端末に対して周波数ｆ１で信号を送信する。移動体端末はドップラ周波数の影響を受けて、基地局装置からの信号を周波数ｆ２で受信する。移動体端末から基地局装置に対して周波数ｆ２で信号を送信すると、基地局装置はドップラ周波数の影響を受けて、移動体端末からの信号を周波数ｆ３で受信する。基地局装置と移動体端末との送受信周波数が、周波数ｆ１から周波数ｆ３に変動すると、各端末間の周波数バランスが崩れ、他の移動体端末に割り当てられたサブチャネルとの干渉が発生する。そこで、基地局と移動体端末との送受信周波数が周波数ｆ１に維持されるように、周波数制御情報によりドップラ周波数の影響を考慮して移動体端末の周波数を変更する。
【００１４】
上記ドップラ周波数による、周波数オフセットは以下のように算出される。変調されたベースバンド信号を複素平面上で考え、１シンボル目のベースバンド信号をＳｂ１（ｔ）、２シンボル目のベースバンド信号をＳｂ２（ｔ）＝Ｓｂ１（ｔ＋Ｔｓ）とすれば、Ａｒｇ（Ｓｂ１（ｔ）×（Ｓｂ２（ｔ）の複素共役））＝２πΔｆＴｓ・・・（１）とあらわせる。ここで、Ａｒｇ（）は複素数の偏角、Ｔｓはシンボルタイミング、Δｆは周波数オフセット。（１）よりΔｆ＝Ａｒｇ（Ｓｂ１（ｔ）×（Ｓｂ２（ｔ）の複素共役））／（２πＴｓ）から算出される。そして、ｆ１とｆ３の差は２Δｆとなる。周波数制御情報は上記２Δｆを用いて移動体端末の周波数を変更する。
【００１５】
周波数制御情報はドップラ周波数をキャンセルして補正した周波数データであり、ドップラ周波数は、例えば、各パスの逆拡散出力の平均パワーの出力のうち、最も大きいパスの逆拡散出力をフーリエ変換してパワースペクトルを算出し、その最大パワーを持つ周波数を最大ドップラ周波数として推定することができる。
【００１６】
図３は本発明の実施形態に係る移動体端末の構成を示す図である。移動体端末３００は、送信信号をＯＦＤＭ変調するＯＦＤＭ変調部３０１と、変調信号を無線周波数までアップコンバートし基地局装置へ送信する送信無線部３０３と、基地局装置からの受信信号をベースバンド信号へダウンコンバートする受信無線部３０５と、ベースバンド信号をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調部３０７と、復調信号から周波数制御情報を取得する周波数制御情報部３０９と、周波数制御情報に基づいて送受信周波数を変更する周波数変更部３１１とを備える。
【００１７】
図４は本発明の実施形態に係る通信方法のシーケンスを示す図である。移動体端末は基地局装置へ信号を送信し（Ｓ１０１）、基地局装置は移動体端末からの信号を受信する（Ｓ１０２）。基地局装置は、移動体端末の伝搬路を推定し（Ｓ１０３）、移動体端末の周波数推定を行い、周波数オフセットを検出する（Ｓ１０４）。周波数オフセットが生じるとキャリア間干渉ＩＣＩが発生するため、周波数オフセットを収束させるための周波数制御信号を生成する（Ｓ１０５）。その後、周波数制御情報を送信データに付加し（Ｓ１０６）、移動体端末へ送信する（Ｓ１０７）。移動体端末は、基地局装置からの信号を受信し（Ｓ１０８）、周波数制御情報を取得し（Ｓ１０９）、周波数制御情報に基づいて基地局装置との送受信周波数を変更する。
【００１８】
上記実施形態によれば、基地局装置の周波数が変動しないため、基地局装置が収容する移動体端末に割り当てられた周波数バランスが崩れることがなくなり、チャネル間干渉の発生を回避することができ、基地局装置での受信品質を向上させることができる。また、周波数オフセットに基づいて基地局装置から移動体端末の周波数を変更することで、ドップラシフトに対する耐性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る基地局装置の構成を示す図
【図２】周波数制御情報が付加された送信データのフォーマットを示す図
【図３】本発明の実施形態に係る移動体端末の構成を示す図
【図４】本発明の実施形態に係る通信方法のシーケンスを示す図
【符号の説明】
【００２０】
１００  基地局装置
１０１  受信無線部
１０３  ＯＦＤＭ復調部
１０５  信号分離部
１０７  伝搬路推定部
１０９  制御部
１１１  周波数制御情報付加部
１１３  ＯＦＤＭ変調部
１１５  送信無線部
３００  移動体端末
３０１  ＯＦＤＭ変調部
３０３  送信無線部
３０５  受信無線部
３０７  ＯＦＤＭ復調部
３０９  周波数制御情報取得部
３１１  周波数変更部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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