(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局が同一の周波数で同一の情報を送信する複局同時送信を採用する無線通信システムの前記基地局を構成する送信装置であって、
データシンボル系列を生成する変調部と、
ＣＡＺＡＣ系列が少なくとも２回以上連続して繰り返される第１のシンボル系列を生成し、前記第１のシンボル系列を位相回転系列により周波数をシフトして第２のシンボル系列を生成し、前記第２のシンボル系列を隣り合うシンボルが連続しないように送信順序を入れ替えて同期信号を生成する同期信号生成部と、
前記同期信号生成部で生成された同期信号を前記データシンボル系列に付加して送信信号を生成する同期信号付加部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記同期信号生成部は、
少なくとも１つ以上のそれぞれ異なるＣＡＺＡＣ系列と、少なくとも１つ以上の位相回転系列とを予め保持しており、無線フレーム周期ごとに、保持している前記ＣＡＺＡＣ系列の中の１つと保持している前記位相回転系列の中の１つを任意に使用して前記第１のシンボル系列および前記第２のシンボル系列を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記同期信号付加部は、前記第２のシンボル系列にガードインターバルを付加する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の送信装置が送信する信号を受信する受信装置であって、
前記同期信号に基づいて無線フレーム同期を確立する同期部と、
前記送信装置から受信した信号に含まれる前記同期信号に基づいて、前記同期信号の送信元の送信装置ごとの受信電界強度を測定する受信信号測定部と、
前記測定した送信装置ごとの受信電界強度以外の信号電力に基づいて干渉信号を測定する干渉信号測定部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項５】
前記同期部は、第一のしきい値により前記送信装置から受信した信号に含まれる前記同期信号をそれぞれ検出し、前記検出した複数の同期信号に基づいて第二のしきい値により受信信号に含まれる同期信号の受信タイミングを判定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一つに記載の送信装置を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項７】
それぞれが請求項６に記載の通信装置を備える複数の基地局と、
請求項４または５に記載の受信装置を備える無線端末と、
を備え、
２台以上の前記基地局が複局同時送信を行い１つの通信エリアを形成することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
同じ通信エリアを形成する基地局が同じ時刻にそれぞれ異なる同期信号を送信する、
ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
同じ通信エリアを形成する基地局のうち、基地局同士の距離が定められた値未満の基地局がそれぞれ異なる同期信号を送信し、基地局同士の距離が定められた値以上の基地局は同じ同期信号を送信する、
ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
隣接する通信エリアの境界に位置する基地局がそれぞれ異なる同期信号を送信し、かつ隣接する通信エリアの境界に位置する基地局が送信する同期信号は、通信エリアの境界に位置していない基地局が送信するいずれの同期信号とも異なる、
ことを特徴とする請求項７から９のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項１１】
複数の基地局が同一の周波数で同一の情報を送信する複局同時送信を採用する無線通信システムの前記基地局を構成する送信装置を制御する制御回路であって、
データシンボル系列を生成する変調ステップと、
ＣＡＺＡＣ系列が少なくとも２回以上連続して繰り返される第１のシンボル系列を生成し、前記第１のシンボル系列を位相回転系列により周波数をシフトして第２のシンボル系列を生成し、前記第２のシンボル系列を隣り合うシンボルが連続しないように送信順序を入れ替えて同期信号を生成する同期信号生成ステップと、
前記同期信号生成ステップで生成した同期信号を前記データシンボル系列に付加して送信信号を生成する送信信号生成ステップと、
を送信装置に実行させることを特徴とする制御回路。
【請求項１２】
複数の基地局が同一の周波数で同一の情報を送信する複局同時送信を採用する無線通信システムの前記基地局を構成する送信装置を制御するプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記プログラムは、
データシンボル系列を生成する変調ステップと、
ＣＡＺＡＣ系列が少なくとも２回以上連続して繰り返される第１のシンボル系列を生成し、前記第１のシンボル系列を位相回転系列により周波数をシフトして第２のシンボル系列を生成し、前記第２のシンボル系列を隣り合うシンボルが連続しないように送信順序を入れ替えて同期信号を生成する同期信号生成ステップと、
前記同期信号生成ステップで生成した同期信号を前記データシンボル系列に付加して送信信号を生成する送信信号生成ステップと、
を送信装置に実行させることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、受信装置、通信装置、無線通信システム、制御回路および記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複局同時送信を採用している無線通信システムでは、複数の基地局を束ね、各基地局が同一の周波数で同一情報の送信を行うことにより１つの通信エリアを形成する。これにより、受信端末側において設置場所の異なる基地局からの信号が受信されるため、送信ダイバーシチ効果により、フェージングおよびシャドウイングの影響を軽減することができ、受信誤り率性能の改善、サービスエリアの拡大などが実現される。例えば、特許文献１には、複局同時送信を行う移動通信システムが記載されている。特許文献１に記載の移動通信システムでは、基地局から受信端末方向への下りチャネル伝送において、時分割多重された複数の通話チャネルの中から選択した通話チャネルを使用して、複数の基地局が同一通話チャネル上で同一の情報を送信する。受信端末は、全ての通信チャネルで信号を受信し、基地局が送信した情報が含まれる受信信号の選択および合成を行うことによりダイバーシチ利得を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２６８９６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複局同時送信を採用する無線通信システムでは、複数の基地局が同一の情報を同一の周波数で送信するため、受信端末側で基地局毎の送信信号の受信電界強度を個別に測定することが容易ではない。基地局毎の送信信号の受信電界強度を受信端末側で個別に測定できない場合、通信エリア内に不感地帯または通信断が発生した際の原因特定が困難となる。不感地帯または通信断が発生する原因としては、基地局の故障、同一通信エリア内でマルチパス遅延波に起因する符号間干渉、他の通信システムからの干渉、違法電波などが考えられる。また、同一システム内において異なる情報を同一の周波数で送信する別の通信エリアが隣接して存在する場合は、通信エリアの境界において他の通信エリアからの干渉が生じる可能性があり、原因は多岐に渡る。したがって、基地局毎の電波状況を受信端末側で測定することができないと、不感地帯などの発生に関与している基地局を特定することが困難となり、基地局毎の電波状況を測定できるようにすることが望まれる。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の基地局が複局同時送信を行う通信システムにおいて、基地局毎の送信信号の受信電界強度を無線端末が測定できるようにすることが可能な送信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の基地局が同一の周波数で同一の情報を送信する複局同時送信を採用する無線通信システムの基地局を構成する送信装置であって、データシンボル系列を生成する変調部と、ＣＡＺＡＣ系列が少なくとも２回以上連続して繰り返される第１のシンボル系列を生成し、第１のシンボル系列を位相回転系列により周波数をシフトして第２のシンボル系列を生成し、第２のシンボル系列を隣り合うシンボルが連続しないように送信順序を入れ替えて同期信号を生成する同期信号生成部と、同期信号生成部で生成された同期信号をデータシンボル系列に付加して送信信号を生成する同期信号付加部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる送信装置は、複数の基地局が複局同時送信を行う通信システムにおいて、基地局毎の送信信号の受信電界強度を無線端末が測定可能にすることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１にかかる複局同時送信システムの一例を示す図
【図２】実施の形態１にかかる基地局が備える送信装置の構成例を示す図
【図３】実施の形態１にかかる基地局の送信装置が送信する無線フレームの構成例を示す図
【図４】実施の形態１にかかる送信装置の同期信号生成部が櫛形周波数パターン信号を同期信号として生成する手順を示す図
【図５】実施の形態１にかかる送信装置の同期信号生成部が生成する櫛形周波数パターン信号のスペクトル例を示す図
【図６】実施の形態１にかかる複局同時送信システムにおける櫛形周波数パターン信号の割り当て方法の一例を示す図
【図７】実施の形態１にかかる無線端末が備える受信装置の構成例を示す図
【図８】実施の形態１にかかる無線端末が備える受信装置の測定結果記憶部が記憶する受信電界強度測定結果の一例を示す図
【図９】実施の形態１にかかる基地局が備える送信装置を実現する制御回路の一例を示す図
【図１０】実施の形態２にかかる複局同時送信システムの一例を示す図
【図１１】実施の形態３にかかる複局同時送信システムの一例を示す図
【図１２】実施の形態４にかかる複局同時送信システムにおける櫛形周波数パターン信号の割り当て方法の一例を示す図
【図１３】実施の形態４にかかる基地局が備える送信装置の構成例を示す図
【図１４】実施の形態５にかかる基地局が備える送信装置の構成例を示す図
【図１５】実施の形態５にかかる基地局の送信装置が備える送信順序入れ替え部の動作の一例を示す図
【図１６】実施の形態５にかかる無線端末が備える受信装置の構成例を示す図
【図１７】実施の形態６にかかる複局同時送信システムで用いる無線フレームの構成例を示す図
【図１８】実施の形態７にかかる基地局が備える送信装置の構成例を示す図
【図１９】実施の形態７にかかる基地局の送信装置が備えるガードインターバル付加部の動作を示す図
【図２０】実施の形態７にかかる無線端末が備える受信装置の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態にかかる送信装置、受信装置、通信装置、無線通信システム、制御回路および記憶媒体を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。各実施の形態では、複数の基地局が複局同時送信を行う無線通信システムを複局同時送信システムと称する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる複局同時送信システムの一例を示す図である。実施の形態１にかかる複局同時送信システム１００は、複局同時送信を行う複数の基地局１１〜１６および無線端末１７から構成される。基地局１１〜１６は実施の形態１にかかる通信装置に相当する。
【００１１】
複局同時送信システム１００では、複数の基地局１１〜１６を束ねて一つの通信エリア１１０を形成する。すなわち、基地局１１〜１６が同一の周波数で同一の情報を乗せた信号を送信し、無線端末１７は、通信エリア１１０内では基地局１１〜１６が送信した信号を受信して通信を行う。通信エリア１１０内に収容される基地局数および無線端末数はそれぞれ少なくとも１つ以上とし、基地局数および無線端末数が限定されることはない。また、複局同時送信システム１００において、全ての基地局は時刻同期が取れていることを前提とし、全ての基地局が同一のタイミングで無線フレームを送信する。時刻同期はどのような方法で実現してもよい。複局同時送信システム１００は、例えば、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）を利用して時刻同期を実現する。
【００１２】
複局同時送信を行う基地局１１〜１６は、それぞれ、送信装置および受信装置を備える。無線端末１７も送信装置および受信装置を備える。本実施の形態では、複局同時送信に関連する送信装置および受信装置、具体的には、基地局１１〜１６が備える送信装置および無線端末１７が備える受信装置について説明する。なお、以下の説明では、基地局１１〜１６および無線端末１７の符号の記載については省略する。
【００１３】
図２は、実施の形態１にかかる基地局が備える送信装置の構成例を示す図である。
【００１４】
図２に示すように、実施の形態１にかかる基地局を構成する送信装置２は、変調部２１と、同期信号生成部２３と、同期信号付加部２４と、送信フィルタ部２５と、デジタルアナログ変換部２６と、送信高周波部２７と、送信アンテナ２８とを備える。図２に示す送信装置２は、同期信号付加部２４、送信フィルタ部２５、デジタルアナログ変換部２６、送信高周波部２７および送信アンテナ２８の組を複数備えているが、同期信号付加部２４、送信フィルタ部２５、デジタルアナログ変換部２６、送信高周波部２７および送信アンテナ２８を１組だけ備える構成としても構わない。
【００１５】
変調部２１は、ビット系列であるデータ信号２０に対して一次変調を行いデータシンボル系列に変換する。一次変調における変調方式は、例えば、ＰＳＫ（Phase  Shift  Keying）、ＦＳＫ（Frequency  Shift  Keying）またはＱＡＭ（Quadrature  Amplitude  Modulation）が挙げられる。ただし、本実施の形態において適用する変調方式はこれらに限定されない。変調部２１が出力するデータシンボル系列は、同期信号付加部２４のそれぞれに入力される。
【００１６】
同期信号生成部２３は、送信装置２への制御パラメータとして入力されるパターン指示信号２２に基づいて同期信号を生成する。具体的には、同期信号生成部２３は、送信シンボルの周波数軸上への配置パターンが、パターン指示信号２２で指示される周波数パターンとなるシンボル系列を生成する。本実施の形態では、複局同時送信を行う送信装置２のそれぞれから異なる周波数パターンのシンボル系列が送信されるよう、パターン指示信号２２で各送信装置２に周波数パターンが指示される。同期信号生成部２３の詳細については後述する。
【００１７】
同期信号付加部２４は、同期信号生成部２３で生成される同期信号と変調部２１で生成されるデータシンボル系列に基づいて送信信号を生成する。具体的には、同期信号付加部２４は、同期信号生成部２３から入力されるシンボル系列を、変調部２１から入力されるデータシンボル系列に無線フレーム単位で付加して送信信号を生成する。
【００１８】
送信フィルタ部２５は、同期信号付加部２４で同期信号が付加された後のデータシンボル系列をアップサンプリングするとともに、データシンボル系列に帯域制限を行い、ベースバンド信号、または、ＩＦ（Intermediate  Frequency）信号である送信デジタル信号を生成する。送信フィルタ部２５がデータシンボル系列に帯域制限を行う時に用いる帯域制限フィルタの種類については特に限定しないが、一般的にはナイキストフィルタが使用される。
【００１９】
デジタルアナログ変換部２６は、送信フィルタ部２５から入力される送信デジタル信号を送信アナログ信号に変換する。送信高周波部２７は、デジタルアナログ変換部２６が出力する送信アナログ信号に対して周波数変換を行い、無線周波数帯の送信信号（以下、無線周波数信号とする）を生成する。送信アンテナ２８は、送信高周波部２７が生成した無線周波数信号を電波として放射する。
【００２０】
送信装置２は、各送信アンテナ２８から送信する同期信号が、パターン指示信号２２に従い、同一の同期信号だけでなく、異なる同期信号を送信することもできる構成とする。また、送信装置２の変形例として、送信フィルタ部２５の後段に同期信号付加部２４を接続し、送信フィルタ部２５で帯域制限を行った後の送信デジタル信号に対して同期信号を付加する構成でもよい。なお、その場合、同期信号生成部２３は、送信フィルタ部２５が出力する送信デジタル信号と同じサンプルレートのシンボル系列を生成する。
【００２１】
図３は、実施の形態１にかかる基地局の送信装置２が送信する無線フレームの構成例を示す図である。図３に示すように、無線フレームは、無線フレーム単位で同期信号３０１をデータ信号３０２に付加した構成とする。同期信号３０１は同期信号生成部２３で生成され、データ信号３０２は変調部２１で生成される。
【００２２】
同期信号３０１は、受信側の無線端末での無線フレームの同期、周波数同期、シンボルタイミング同期で使用されるほか、複局同時送信を行う基地局ごとの受信電界強度測定に利用される。同期信号３０１は、櫛形の周波数パターンを有する信号であり、周波数パターンの形状は複局同時送信を行う基地局ごとに異なる。櫛形の周波数パターンを有する信号とは、送信シンボルである信号成分が周波数軸上に周期的に分散配置された信号であり、詳細については別途説明する。基地局ごとに異なる周波数パターンとすることで、無線端末は各基地局が送信する信号の受信電界強度測定を基地局ごとに個別に行うことが可能となる。
【００２３】
図４は、実施の形態１にかかる送信装置２の同期信号生成部２３が櫛形周波数パターンの信号（以下、櫛形周波数パターン信号とする）を同期信号として生成する手順を示す図である。同期信号生成部２３は、初めに、（１）および（２）に示すように、基となる同期用シンボル系列４００をくり返して第１のシンボル系列４０１を生成する。同期用シンボル系列４００は、受信側の無線端末で既知のシンボル系列であり、任意の振幅および位相を有する複素ベクトルで表現される。図４に示す例では、ｃ0〜ｃ3の４シンボルで同期用シンボル系列４００が形成される。同期用シンボル系列４００は受信側で無線フレーム同期用としても用いられるため、自己相関性および相互相関性がともに良い複数の直交するシンボル系列の組み合わせを適用することが望ましい。例えば、ＷａｌｓｈコードまたはＣＡＺＡＣ（Constant  Amplitude  Zero  Auto−Correlation）系列の適用が考えられる。直交する複数の系列をそれぞれ同期用シンボル系列４００として使用することで、互いに直交する櫛形周波数パターン信号の数を増やすことが可能となる。同期信号生成部２３は、次に、（３）に示すように、同期用シンボル系列４００をくり返した第１のシンボル系列４０１に対して位相回転系列を乗算する。これにより、（４）に示す第２のシンボル系列４０２が得られる。第２のシンボル系列４０２は、櫛形周波数パターン信号であり、また、図３に示す同期信号３０１に相当する。同期用シンボル系列４００をくり返した第１のシンボル系列４０１をｃk、櫛形周波数パターン信号を構成するシンボル系列をＰkとしたとき、Ｐkは式（１）より算出することができる。
【００２４】
【数１】
0006685485.tif 000002
【００２５】
ここで、Ｎは櫛形周波数パターン信号の系列長、ｋは櫛形周波数パターン信号を構成するシンボル系列のインデックス番号（０≦ｋ＜Ｎの整数）、ｍは櫛形周波数パターン信号を構成するシンボル系列の周波数位置を決定するパラメータ（ｍは任意の整数）を表す。図４は同期用シンボル系列を４シンボル、くり返し数を４とし、櫛形周波数パターン信号の系列長Ｎが１６の場合の例を示している。同期信号生成部２３は上記のようにして櫛形周波数パターン信号を生成することができるが、予め生成しておいた全ての櫛形周波数パターン信号をメモリ等に記憶しておき、同期信号生成部２３は、パターン指示信号２２により指示された櫛形周波数パターン信号を選択して、メモリから読み出す構成としてもよい。
【００２６】
図５は、実施の形態１にかかる送信装置２の同期信号生成部２３が生成する櫛形周波数パターン信号のスペクトル例を示す図である。図５では、上記の式（１）でｍ＝０，１，２，３としたときのそれぞれの櫛形周波数パターン信号＃１〜＃４のスペクトル例を示している。また、図５では、信号成分が存在する周波数位置の信号電力を５００、ヌル周波数（信号成分が存在しない周波数）を５０１で表している。このように、ｍの設定を変更することで、櫛形周波数パターン信号毎に信号成分を特定の周波数位置に分散し、周波数上で直交させることができる。すなわち、信号成分が特定の周波数位置に分散され、かつ信号成分が存在する周波数位置がそれぞれ異なるｍ種類の櫛形周波数パターン信号を生成することができる。また、櫛形周波数パターン信号の周波数直交数は、櫛形周波数パターン信号の生成処理における基本のシンボル系列の繰り返し数、すなわち、図４に示した第１のシンボル系列４０１を得る際の同期用シンボル系列４００のくり返し数に依存する。図４に示すように、くり返し数が４の場合は、信号成分の周波数軸上での位置が互いに異なる４種類の櫛形周波数パターン信号が得られる。
【００２７】
複局同時送信システム１００では、上記のようにして得られる直交する複数の櫛形周波数パターン信号を用い、複局同時送信システム１００の１つの通信エリアをカバーする全ての基地局の送信装置２に対してそれぞれ異なる櫛形周波数パターン信号を同期信号として割り当てる。各基地局の送信装置２に対する櫛形周波数パターン信号の割り当ては、例えば、各基地局の上位装置が行う。基地局の送信装置２が図２に示す構成例のように複数の送信アンテナ２８を有する場合は、送信アンテナ２８毎に異なる櫛形周波数パターン信号を同期信号として割り当ててもよい。
【００２８】
また、複局同時送信システム１００では、隣接する２つの通信エリアのそれぞれの基地局に対して、図６に示すように櫛形周波数パターン信号を割り当てる。図６は、実施の形態１にかかる複局同時送信システム１００における櫛形周波数パターン信号の割り当て方法の一例を示す図である。図６において、Ｐ0〜Ｐ9は各基地局に割り当てられている櫛形周波数パターン信号を表す。また、Ｐ0〜Ｐ9はそれぞれ異なる櫛形周波数パターン信号を表す。各基地局が複局同時送信を行うことにより通信エリア６００および６０１が形成される。図６に示すように、複局同時送信システム１００では、隣接する２つの通信エリア６００と６０１との間の基地局の送信装置に対してそれぞれ異なる櫛形周波数パターン信号を同期信号として割り当てる。この場合、通信エリア６００と６０１との境界に位置する基地局を含め、各通信エリアを形成するすべての基地局に異なる同期信号が割り当てられる。
【００２９】
図７は、実施の形態１にかかる無線端末が備える受信装置の構成例を示す図である。
【００３０】
図７に示すように、実施の形態１にかかる無線端末を構成する受信装置７は、受信アンテナ７０と、受信高周波部７１と、アナログデジタル変換部７２と、受信フィルタ部７３と、受信同期信号生成部７４と、同期部７５と、受信信号測定部７６と、干渉信号測定部７７と、測定結果記憶部７８と、復調部７９とを備える。図７に示す受信装置７は、受信アンテナ７０、受信高周波部７１、アナログデジタル変換部７２および受信フィルタ部７３の組を複数備えているが、受信アンテナ７０、受信高周波部７１、アナログデジタル変換部７２および受信フィルタ部７３を１組だけ備える構成としても構わない。
【００３１】
受信アンテナ７０は、無線周波数信号を受信する。受信高周波部７１は、受信アンテナ７０が受信した無線周波数信号をダウンサンプリングしてアナログ信号であるＩＦ信号またはベースバンド信号に変換する。アナログデジタル変換部７２は、受信高周波部７１から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。受信フィルタ部７３は、所望信号の周波数帯域外の雑音を除去するために受信信号の帯域制限を行う。
【００３２】
受信同期信号生成部７４は、基地局が備える送信装置２の同期信号生成部２３で生成される櫛形周波数パターン信号と同様の信号を生成する。ここで、受信同期信号生成部７４は、同期信号生成部２３が生成する可能性のある櫛形周波数パターン信号を全て生成する。例えば、同期信号生成部２３が生成し得る櫛形周波数パターン信号が４種類の場合、４種類の櫛形周波数パターン信号を生成する。受信同期信号生成部７４は、送信装置２の同期信号生成部２３が生成する櫛形周波数パターン信号と同一の信号を生成する機能を有しているが、受信する可能性のある（生成される可能性のある）全ての櫛形周波数パターン信号を生成する部分が異なる。受信同期信号生成部７４は、同期信号生成部２３が櫛形周波数パターン信号を生成する方法と同様の方法で全ての櫛形周波数パターン信号を生成する。受信同期信号生成部７４は、予め生成しておいた全ての櫛形周波数パターン信号をメモリ等に記憶しておき、メモリから読み出すことで櫛形周波数パターン信号を生成してもよい。
【００３３】
同期部７５は、受信フィルタ部７３のそれぞれから入力される受信信号と、受信同期信号生成部７４で生成された複数の櫛形周波数パターン信号とに基づいて、同期信号の判定処理を行う。具体的には、同期部７５は、各受信フィルタ部７３から入力される各受信信号と、複数の櫛形周波数パターン信号それぞれとの相関電力を計算し、得られた相関電力毎に第一のしきい値により判定を行い、第一のしきい値を超える相関電力のみを選択し、それらの選択した相関電力の総和が最大となるタイミングを検出する。次に、最大タイミングの相関電力の総和に対して、第二のしきい値により相関電力の総和が第二のしきい値を越える相関電力であるか否かを判定することにより同期信号の検出判定を行う。
【００３４】
同期部７５が同期信号を検出する処理の詳細について説明する。受信信号をｒl(ｔ)、信号を受信する受信アンテナ７０のアンテナ番号をｌ、シンボル周期をＴs、櫛形周波数パターン信号を構成する各シンボル系列をＰi,k、櫛形周波数パターン信号の種別番号をｉとすると、同期部７５は、アンテナ番号ｌの受信アンテナ７０の受信信号のサンプル時刻ｔにおける櫛形周波数パターン信号のシンボル系列Ｐi,kとの相関電力ＣＰＷi,l(ｔ)を式（２）、アンテナ番号ｌの受信アンテナ７０の受信信号のサンプル時刻ｔにおける受信信号電力ＲＰＷl(ｔ)を式（３）のように計算する。
【００３５】
【数２】
0006685485.tif 000003
【数３】
0006685485.tif 000004
【００３６】
式（２）および式（３）より、上記の相関電力ＣＰＷi,l(ｔ)を受信信号電力で正規化した正規化相関電力ＮＣＰＷi,l(ｔ)は式（４）で表すことができる。同期部７５は、式（４）で表される正規化相関電力ＮＣＰＷi,l(ｔ)のそれぞれに対して第一のしきい値Φ1により判定を行い、ＮＣＰＷi,l(ｔ)≧Φ1となるＮＣＰＷi,l(ｔ)を抽出し、抽出したＮＣＰＷi,l(ｔ)の受信アンテナ７０の受信信号毎の総和ＮＣＰＷl(ｔ)を得る。受信アンテナ７０の総数をＬとしたときの全ての受信アンテナ７０の正規化相関電力ＮＣＰＷl(ｔ)の総和ＮＣＰＷ（ｔ）は式（５）で表すことができる。
【００３７】
【数４】
0006685485.tif 000005
【数５】
0006685485.tif 000006
【００３８】
ここで、第二のしきい値をΦ2、ＭＡＸ[ＮＣＰＷ(ｔ)]を無線フレーム内で最大となる正規化相関電力の総和とすると、同期部７５は、ＭＡＸ[ＮＣＰＷ(ｔ)]≧Φ2のときの時刻ｔが無線フレームの同期信号の受信タイミングであると判定する。これにより、同期部７５は、各基地局から送信された同期信号を用いて無線フレーム同期を確立することができる。
【００３９】
受信信号測定部７６は、基地局の送信装置２ごとの送信信号に対する受信電界強度、あるいは、基地局の送信装置２の送信アンテナ２８ごとの送信信号に対する受信電界強度を個別に測定する。送信装置２ごとに受信電界強度を測定するか送信アンテナ２８ごとに受信電界強度を測定するかは、送信装置２が送信する同期信号（櫛形周波数パターン信号）の構成に依存する。すなわち、送信装置２が各送信アンテナ２８から同一の同期信号を送信する場合、受信信号測定部７６は送信装置２ごとに受信電界強度を測定する。送信装置２が各送信アンテナ２８から異なる同期信号を送信する場合、受信信号測定部７６は送信アンテナ２８ごとに受信電界強度を測定する。
【００４０】
同期部７５により検出した同期信号タイミングにおけるアンテナ番号ｌの受信アンテナ７０の受信信号と櫛形周波数パターン信号のシンボル系列Ｐi,kとの相関電力ＭＡＸ[ＮＣＰＷi,l(ｔ)]は、上記の式（４）の計算過程ですでに算出されている。受信信号測定部７６では、相関電力ＭＡＸ[ＮＣＰＷi,l(ｔ)]を同期部７５から無線フレーム周期で受け取り、例えば、式（６）のように無線フレーム間の平均化を行うことで、櫛形周波数パターン信号ごとの受信電界強度ＲＳＳＩiを求める。ここで、αは忘却係数を表す。
【００４１】
【数６】
0006685485.tif 000007
【００４２】
ただし、本実施の形態において、上記の平均化の方法について限定されることはなく、いかなる平均化方法も適用できる。また、必ずしも平均化しなくてもよい。
【００４３】
干渉信号測定部７７は、同期部７５で検出した無線フレーム内で最大となる受信信号電力の正規化相関電力の総和ＭＡＸ[ＮＣＰＷ(ｔ)]を受け取り、式（７）の計算により自システム以外の干渉電力ＩＰＷ(ｔ)を求める。受信信号測定部７６と同様に、式（８）のように無線フレーム間の平均化を行うことで、干渉信号の受信電界強度ＩＲＳＳＩの測定精度を向上させることもできる。
【００４４】
【数７】
0006685485.tif 000008
【数８】
0006685485.tif 000009
【００４５】
ここで、式（７）および式（８）で計算した干渉信号の受信電界強度は、熱雑音電力が含まれることになるが、熱雑音が十分に小さい、あるいは、熱雑音電力より干渉電力が十分に大きい場合は、式（７）および式（８）で計算した電界強度を干渉信号の受信電界強度とみなすことができる。
【００４６】
測定結果記憶部７８は、受信信号測定部７６が算出した受信電界強度ＲＳＳＩiおよび干渉信号測定部７７が算出した干渉信号の受信電界強度ＩＲＳＳＩを受け取り、メモリなどの記憶媒体に記憶する。
【００４７】
図８は、実施の形態１にかかる無線端末が備える受信装置７の測定結果記憶部７８が記憶する受信電界強度測定結果の一例を示す図である。図８に示すように、受信装置７では櫛形周波数パターン信号毎に受信電界強度の測定結果が得られ、これを測定結果記憶部７８が記憶する。複局同時送信システム１００の通信エリア内の各基地局の送信装置２に対し、基地局ごとに異なる櫛形周波数パターン信号を割り当てることによって、無線端末の受信装置７では、各基地局の送信装置２からの送信信号の受信電界強度を測定することができる。
【００４８】
受信装置７の復調部７９には、受信信号を構成するシンボル系列のうち、データ信号に対応するシンボル系列であるデータシンボルに対して復調処理を行い、復調処理で得られた復調データ信号８０を出力する。
【００４９】
つづいて、本実施の形態にかかる基地局が備える送信装置２のハードウェア構成について説明する。送信装置２の変調部２１、同期信号生成部２３、同期信号付加部２４、送信フィルタ部２５、デジタルアナログ変換部２６および送信高周波部２７は、処理回路により実現される。本処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリ及びメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit、中央演算装置）を備える制御回路であってもよい。ここでメモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリなどの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどが該当する。本処理回路がＣＰＵを備える制御回路である場合、この制御回路は例えば、図９に示す構成の制御回路９００となる。図９は、実施の形態１にかかる基地局が備える送信装置２を実現する制御回路９００の一例を示す図である。
【００５０】
図９に示すように、制御回路９００は、ＣＰＵであるプロセッサ９０１と、メモリ９０２とを備える。送信装置２の変調部２１、同期信号生成部２３、同期信号付加部２４、送信フィルタ部２５、デジタルアナログ変換部２６および送信高周波部２７が図９に示す制御回路９００により実現される場合、送信装置２の変調部２１、同期信号生成部２３、同期信号付加部２４、送信フィルタ部２５、デジタルアナログ変換部２６および送信高周波部２７のそれぞれとして動作するためのプログラムをメモリ９０２に格納しておき、プロセッサ９０１が、メモリ９０２に記憶された上記のプログラムを読み出して実行することにより、変調部２１、同期信号生成部２３、同期信号付加部２４、送信フィルタ部２５、デジタルアナログ変換部２６および送信高周波部２７が実現される。また、メモリ９０２は、プロセッサ９０１が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。なお、変調部２１、同期信号生成部２３、同期信号付加部２４、送信フィルタ部２５、デジタルアナログ変換部２６および送信高周波部２７の一部を専用のハードウェアで実現し、残りを制御回路９００で実現してもよい。ここでの専用のハードウェアとは、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせた回路である。
【００５１】
基地局が備える送信装置２のハードウェア構成について説明したが、無線端末が備える受信装置７も同様のハードウェアで実現することができる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態にかかる複局同時送信システムにおいては、同じ通信エリアを形成する複数の基地局の送信装置２の送信アンテナ２８から送信する同期信号として、基地局ごとに固有の櫛形の周波数スペクトルを有する信号（櫛形周波数パターン信号）を割り当て、送信装置２は、割り当てられた同期信号を含む無線フレームを送信する。また、送信装置２は、送信アンテナ２８ごとに送信する同期信号を変更できる機能を有する。これにより、無線端末の受信装置７は、複数の基地局の送信装置２から送信された信号の受信電界強度を、送信元の送信装置２ごとに個別に測定することができる。また、他のシステムからの干渉信号の受信電界強度を測定できる。本実施の形態によれば、基地局の送信装置２の故障の検知が可能となる。また、無線端末が常時電波状況を監視することによる通信断または受信伝送誤り率劣化時の原因解析が可能となる。また、無線端末による受信電界強度の測定結果を、基地局の置局時の電波環境のモニタ結果、置局設計時の評価指標として活用することができ、メンテナンス性の向上が見込める。また、通信エリア境界において、異なる情報を伝送する別の通信エリアの基地局が送信した信号を受信して干渉が発生する問題、同一通信エリア内の遠方の基地局が送信した信号が遅延時間を伴い受信されて符号間干渉が発生し、受信伝送誤り率が低下する問題がある。このような場合に干渉源となる基地局を特定することができるため、問題の早期解決が期待できる。
【００５３】
なお、基地局の送信装置２が複数の送信アンテナ２８を備える場合、送信アンテナ２８ごとに固有の櫛形の周波数スペクトルを有する信号（櫛形周波数パターン信号）を割り当て、送信装置２は、割り当てられた同期信号を含む無線フレームを送信してもよい。この場合、無線端末の受信装置は、複数の基地局の送信装置２から送信された信号の受信電界強度を、送信元の送信装置２の送信アンテナ２８ごとに個別に測定することができ、１台の送信装置２が備える複数の送信アンテナ２８のそれぞれから送信された信号の受信品質を把握することが可能となる。
【００５４】
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、複局同時送信システムの同一通信エリア内、および、異なる通信エリアを構成する全ての基地局の送信装置のアンテナからの送信信号毎に、固有の櫛形周波数スペクトルを有する信号（櫛形周波数パターン信号）を同期信号として割り当て、基地局の送信装置２は同期信号を含んだ無線フレームの送信を行うこととした。これに対して、実施の形態２では同一の通信エリアを形成する基地局のうち、近接する基地局に対して基地局ごとに異なる櫛形周波数パターン信号を割り当て、電波の影響が小さくなる同一の通信エリア内の遠方の基地局については同一の櫛形周波数パターン信号を割り当てる。本実施の形態では、基地局同士の距離が予め定められた値未満の場合に、基地局が近接しているものとする。
【００５５】
本実施の形態にかかる基地局の送信装置および無線端末の受信装置の構成は実施の形態１と同様である。
【００５６】
図１０は、実施の形態２にかかる複局同時送信システムの一例を示す図である。図１０では、実施の形態２にかかる複局同時送信システム１００ａにおける櫛形周波数パターン信号の割り当て方法の一例を示している。図１０において、Ｐ0〜Ｐ7は各基地局に割り当てられている櫛形周波数パターン信号を表す。また、Ｐ0〜Ｐ7はそれぞれ異なる櫛形周波数パターン信号を表す。
【００５７】
本実施の形態では、図１０に示すように、基地局１００１と基地局１００２のように、同一の通信エリア１０００内で遠方に配置された基地局に対して、同一の櫛形周波数パターン信号Ｐ0が割り当てられる。櫛形周波数パターン信号Ｐ1〜Ｐ3についても同様に、通信エリア１０００内の遠方の２つの基地局に割り当てられる。なお、同一の櫛形周波数パターン信号を２つの基地局に割り当てる例を示したが、同一の櫛形周波数パターン信号を、互いに離れた場所に配置された３つ以上の基地局に割り当ててもよい。
【００５８】
このように、実施の形態２にかかる複局同時送信システム１００ａでは、同一通信エリア内の基地局のうち、電波の影響が小さくなる遠方に配置された基地局に対して同一の櫛形周波数パターン信号を同期信号として割り当てるようにした。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、使用する櫛形周波数パターン信号のパターン数の増加を抑制できる。櫛形周波数パターン信号のパターン数を増やすには無線フレームに挿入する同期信号の系列長を長くする必要があり、伝送効率が低下してしまうが、本実施の形態ではパターン数の増加を抑制でき、伝送効率が低下するのを防止できる。また、受信装置の無線フレーム同期処理の同期信号パターン毎の相関電力計算の演算量を低減することもできる。
【００５９】
実施の形態３．
以上の実施の形態２では、複局同時送信システムの同一通信エリア内の基地局に対して、電波の影響が小さくなる遠方の基地局については同一の櫛形周波数パターン信号をくり返し割り当てることとした。これに対して、実施の形態３では異なる通信エリアの境界付近の基地局に専用の櫛形周波数パターン信号を割り当てる。
【００６０】
本実施の形態にかかる基地局の送信装置および無線端末の受信装置の構成は実施の形態１，２と同様である。
【００６１】
図１１は、実施の形態３にかかる複局同時送信システムの一例を示す図である。図１１では、実施の形態３にかかる複局同時送信システム１００ｂにおける櫛形周波数パターン信号の割り当て方法の一例を示している。図１１において、Ｐ0〜Ｐ5は各基地局に割り当てられている櫛形周波数パターン信号を表す。また、Ｐ0〜Ｐ5はそれぞれ異なる櫛形周波数パターン信号を表す。
【００６２】
本実施の形態では、図１１に示すように、隣接する通信エリア１１００と１１０１との境界に位置する基地局１１０２および１１０３に対して、専用の櫛形周波数パターン信号を同期信号として割り当て、これらの基地局に割り当てた櫛形周波数パターン信号Ｐ4およびＰ5はその他の基地局には割り当てないようにする。
【００６３】
このように、実施の形態３にかかる複局同時送信システム１００ｂでは、異なる通信エリアの境界付近の基地局に対して専用の櫛形周波数パターン信号を同期信号として割り当てるようにした。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、電波干渉の影響が大きい異なる情報を通信している他の通信エリアからの電波干渉の影響を、付近の基地局の同期信号の影響を受けずに測定することができるようになる。また、通信エリアの境界であることを無線端末が認識することができ、通信エリア間のハンドオーバーに活用でき、通信エリアの判別誤りを低減することができる効果がある。
【００６４】
実施の形態４．
以上の実施の形態１〜３では、複局同時送信システムの基地局に対して、櫛形周波数パターン信号を固定的に割り当てることとした。これに対して、実施の形態４では各基地局で同じ時間の無線フレームに挿入する櫛形周波数パターン信号が重ならないように、無線フレーム毎に異なるパターンに変更して送信する。
【００６５】
図１２は、実施の形態４にかかる複局同時送信システムにおける櫛形周波数パターン信号の割り当て方法の一例を示す図である。図１２において、Ｐ0〜Ｐ3はそれぞれ異なる櫛形周波数パターン信号を表す。
【００６６】
図１２は、４つの基地局＃０〜＃３に対し、各無線フレームで櫛形周波数パターン信号Ｐ0〜Ｐ3が重ならないように、かつ無線フレーム周期で櫛形周波数パターン信号が変化するように、割り当てる例を示している。この場合、どの無線フレームにおいても同一の櫛形周波数パターン信号が基地局に割り当てられないため、無線端末において基地局毎の送信信号の受信電界強度の個別測定が可能である。
【００６７】
図１３は、実施の形態４にかかる基地局が備える送信装置の構成例を示す図である。実施の形態４にかかる基地局の送信装置２ｃは、実施の形態１にかかる送信装置２に対してパターン指示部３１を追加した構成である。送信装置２ｃのパターン指示部３１以外の構成は実施の形態１〜３にかかる送信装置２と同様である。
【００６８】
パターン指示部３１は、基地局毎に予め決められた固有の順序で、無線フレーム毎に適用する櫛形周波数パターン信号を選択して選択結果を同期信号生成部２３に通知する。同期信号生成部２３は、パターン指示部３１で選択された櫛形周波数パターン信号を生成して同期信号付加部２４に出力する。
【００６９】
本実施の形態にかかる無線端末の受信装置の構成は実施の形態１〜３と同様である。
【００７０】
このように、実施の形態４にかかる複局同時送信システムでは、各基地局で同じ時間の無線フレームに挿入する櫛形周波数パターン信号が重ならないように、無線フレーム毎に各基地局が送信する櫛形周波数パターン信号を変更することとした。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、実施の形態２のように遠方の基地局で同一の同期号を使用した場合は、固定的に同一の同期信号が適用された基地局からの干渉を受けてしまう可能性があるが、本実施の形態では時間の経過とともに同期信号が変更されるので、干渉の影響を低減することができる効果がある。
【００７１】
なお、本実施の形態では１つの無線フレーム毎に櫛形周波数パターン信号を変更することとしたが、定期的に櫛形周波数パターン信号を変更すればよい。例えば、２つの無線フレーム毎に櫛形周波数パターン信号を変更するなど、複数の無線フレーム毎に櫛形周波数パターン信号を変更する構成としてもよい。
【００７２】
実施の形態５．
以上の実施の形態１〜４にかかる複局同時送信システムにおいては、基地局の送信装置が、図４に示したように、同期用シンボル系列をくり返した系列に位相回転系列を乗じて櫛形周波数パターン信号を生成していた。これに対して、実施の形態５にかかる基地局の送信装置は、生成した櫛形周波数パターン信号の送信順序を入れ替えて送信する。
【００７３】
図１４は、実施の形態５にかかる基地局が備える送信装置の構成例を示す図である。実施の形態５にかかる基地局の送信装置２ｄは、実施の形態４にかかる送信装置２ｃに対して送信順序入れ替え部３２を追加した構成である。送信装置２ｄの送信順序入れ替え部３２以外の構成は実施の形態４にかかる送信装置２ｃと同様である。
【００７４】
送信順序入れ替え部３２は、同期信号生成部２３で生成される櫛形周波数パターン信号を受け取り、受け取った櫛形周波数パターン信号を構成するシンボル系列のうち１つ以上のシンボルの送信順序を入れ替える。
【００７５】
なお、図１４に示す送信装置２ｄは、実施の形態４にかかる送信装置２ｃに対して送信順序入れ替え部３２を追加した構成としたが、実施の形態１〜３にかかる送信装置２に対して送信順序入れ替え部３２を追加した構成としてもよい。
【００７６】
図１５は、実施の形態５にかかる基地局の送信装置２ｄが備える送信順序入れ替え部３２の動作の一例、具体的には櫛形周波数パターン信号のシンボルの送信順序を入れ替える動作の一例を示す図である。送信順序入れ替え部３２は、例えば、図１５に示すように櫛形周波数パターン信号１５００の各シンボルの送信順序を入れ替え、順序入れ替え後の系列１５０１を生成する。
【００７７】
図１６は、実施の形態５にかかる無線端末が備える受信装置の構成例を示す図である。実施の形態５にかかる無線端末の受信装置７ｄは、実施の形態１〜４にかかる受信装置７に対して受信順序入れ替え部８１を追加した構成である。受信装置７ｄの受信順序入れ替え部８１以外の構成は実施の形態１〜４にかかる受信装置７と同様である。
【００７８】
受信順序入れ替え部８１は、送信装置２ｄの送信順序入れ替え部３２と同一の順序入れ替えを行う。ここで、受信順序入れ替え部８１は、受信同期信号生成部７４で生成された全ての櫛形周波数パターン信号に対して、送信順序入れ替え部３２と同一の順序入れ替えを行う。
【００７９】
このように、実施の形態５にかかる複局同時送信システムにおいて、各基地局の送信装置２ｄは、櫛形周波数パターン信号のシンボルの送信順序を入れ替えて送信することとした。実施の形態１〜４のように同期用シンボル系列をくり返した系列に位相回転系列を乗じて櫛形周波数パターン信号を生成して同期信号とする場合、くり返し系列であることから、それらのパターンの自己相関性および相互相関性に問題があったのに対し、本実施の形態では櫛形周波数パターン信号のシンボルの送信順序を入れ替えて同期信号とするので、自己相関性および相互相関性を向上させることができ、無線端末の受信装置７ｄが同期信号を用いて行う無線フレームの同期確立性能を改善できる。
【００８０】
実施の形態６．
以上の実施の形態１〜５にかかる複局同時送信システムでは、基地局の送信装置ごとに固有の櫛形周波数パターン信号を無線フレーム周期で１種類ずつ割り当て、送信装置は、割り当てられた櫛形周波数パターン信号を同期信号として含む無線フレームを送信する。無線端末の受信装置は、無線フレーム内の同期信号を検出して無線フレームの同期を行う。このとき、基地局の送信装置から送信された信号は伝搬路上で雑音の影響を受けて波形が歪んでしまうため、雑音耐性を向上させるためには同期信号パターンの系列長を増やす必要があった。これに対して、実施の形態６にかかる複局同時送信システムでは、基地局の送信装置ごとに、櫛形周波数パターン信号を無線フレーム周期で複数割り当て、同期信号を複数用いて同期信号の系列長を増やし、１つの無線フレームにおける同期信号として用いる。
【００８１】
図１７は、実施の形態６にかかる複局同時送信システムで用いる無線フレームの構成例を示す図である。図１７に示す無線フレーム１７０１が実施の形態６にかかる複局同時送信システムで用いる無線フレームである。図１７に示す無線フレーム１７００は、実施の形態１〜５にかかる複局同時送信システムで用いる無線フレームである。無線フレーム１７００は１つの固有の櫛形周波数パターン信号を同期信号として含む構成であり、無線フレーム１７０１は、複数の固有の櫛形周波数パターン信号を複数の同期信号として含む構成である。複数の同期信号は、同一の同期信号（櫛形周波数パターン信号）をくり返し用いてもよいし、異なる同期信号を用いてもよい。異なる同期信号は、例えば、櫛形周波数パターン信号を生成する際の同期用シンボルパターン、位相回転系列および送信順序の中の少なくともいずれか１つを変更して生成することができる。
【００８２】
このように、実施の形態６にかかる複局同時送信システムにおいて、基地局の送信装置は、複数の櫛形周波数パターン信号を同期信号列として含む無線フレームを生成して送信する。実施の形態１〜５のように１つの櫛形周波数パターン信号を含む無線フレームの場合、１つの櫛形周波数パターン信号の系列長を増やすことで雑音耐性を向上させることができる。しかし、無線端末の移動に伴うフェージングに起因する高速な伝送路の変動が発生する伝搬環境下では、受信した同期信号内で振幅および位相の変動の影響で同期信号パターンの相関電力が低下してしまい、同期信号の検出精度が劣化してしまう問題がある。これに対して、本実施の形態では、系列長が短い櫛形周波数パターン信号を複数用いて１つの同期信号を構成する。そのため、短い櫛形周波数パターン信号ごとに相関電力計算ができるようになり、振幅および位相の変動の影響が緩和され、高速フェージング環境下での同期信号の検出精度を改善できる。
【００８３】
実施の形態７．
以上の実施の形態１〜６にかかる複局同時送信システムにおいて、基地局の送信装置は、同期用シンボルパターンをくり返した系列に位相回転系列を乗算して櫛形周波数パターン信号を生成している。これに対して、実施の形態７にかかる基地局の送信装置は、上述した方法で櫛形周波数パターン信号を生成した後、櫛形周波数パターン信号にさらにガードインターバルを付加し、これを同期信号とする。
【００８４】
図１８は、実施の形態７にかかる基地局が備える送信装置の構成例を示す図である。実施の形態７にかかる基地局の送信装置２ｅは、実施の形態４にかかる送信装置２ｃに対してガードインターバル付加部３３を追加した構成である。送信装置２ｅのガードインターバル付加部３３以外の構成は実施の形態４にかかる送信装置２ｃと同様である。
【００８５】
ガードインターバル付加部３３は、同期信号生成部２３で生成される櫛形周波数パターン信号を受け取り、受け取った櫛形周波数パターン信号にガードインターバルを付加する。ガードインターバルが付加された櫛形周波数パターン信号は、変調部２１から出力されるデータシンボル系列に付加される。
【００８６】
図１９は、実施の形態７にかかる基地局の送信装置が備えるガードインターバル付加部３３の動作を示す図である。図１９に示すように、ガードインターバル付加部３３は、同期信号生成部２３から入力される櫛形周波数パターン信号である同期信号１９００に対し、同期信号１９００の最後尾から一定数の系列を同期信号１９００の先頭に付加し、ガードインターバル付加後の同期信号１９０１を生成する。ガードインターバル長は基地局と無線端末との間で生じる遅延時間に応じて決定される。
【００８７】
図２０は、実施の形態７にかかる無線端末が備える受信装置の構成例を示す図である。実施の形態７にかかる無線端末の受信装置７ｅは、実施の形態１〜４にかかる受信装置７に対して同期部７５を同期部７５ｅに置き換えた構成である。受信装置７ｅの同期部７５ｅ以外の構成は実施の形態１〜４にかかる受信装置７と同様である。
【００８８】
同期部７５ｅは、実施の形態１にかかる同期部７５が有する機能に加えて、受信同期信号の遅延波成分の相関電力を計算して遅延波を検出する機能と、遅延波成分の相関電力を活用して同期信号を検出する機能とを有する。本実施の形態では、同期部７５ｅの動作のうち、同期部７５と異なる部分の動作について説明する。
【００８９】
同期部７５ｅは、受信アンテナ７０のアンテナ番号ｌの受信信号のサンプル時刻ｔにおける櫛形周波数パターン信号のシンボル系列Ｐi,kと、遅延シンボル時間がｕの遅延波成分との相関電力ＤＣＰＷi,l,u(ｔ)を式（９）のように計算する。ここで、遅延シンボル時間とは、遅延時間をシンボル数で表現したものであり、１シンボルの送信所要時間である１シンボル時間の整数倍の時間となる。
【００９０】
【数９】
0006685485.tif 000010
【００９１】
ここで、ＭＯＤ[Ａ，Ｂ]はＡ÷Ｂの剰余を表す。上述した式（３）および式（９）より、上記のＤＣＰＷi,l,u(ｔ)を受信信号電力で正規化した正規化相関電力ＮＤＣＰＷi,l,u(ｔ)は式（１０）で表すことができる。
【００９２】
【数１０】
0006685485.tif 000011
【００９３】
式（１０）で得られた正規化相関電力ＮＤＣＰＷi,l,u(ｔ)のそれぞれに対して第一のしきい値Φ1により判定を行い、ＮＤＣＰＷi,l,u(ｔ)≧Φ1となるＮＤＣＰＷi,l,u(ｔ)を抽出し、抽出したＮＤＣＰＷi,l,u(ｔ)の受信アンテナ７０の受信信号毎の総和ＮＤＣＰＷl,u(ｔ)を得る。最大遅延シンボル時間をνとすると、全ての受信アンテナ７０の受信信号と櫛形周波数パターン信号との全組み合わせによる最大遅延シンボル時間までの遅延波成分との相関電力の総和ＮＤＣＰＷ(ｔ)は式（１１）で表される。ここで、最大遅延シンボル時間とは、複局同時送信システムの基地局から無線端末に向けた送信信号に許容される遅延時間の最大値をシンボル数で表現したものである。
【００９４】
【数１１】
0006685485.tif 000012
【００９５】
ここで、第二のしきい値をΦ２、ＭＡＸ[ＮＣＰＷ(ｔ)＋ＮＤＣＰＷ(ｔ)]を無線フレーム内で最大となる正規化相関電力の総和とすると、同期部７５ｅは、ＭＡＸ[ＮＣＰＷ(ｔ)＋ＮＤＣＰＷ(ｔ)]≧Φ2のときの時刻ｔが無線フレームの同期信号の受信タイミングであると判定する。これにより、同期部７５ｅは、各基地局から送信された同期信号を用いて無線フレーム同期を確立することができる。
【００９６】
また、第三のしきい値をΦ3とし、同期部７５ｅは、検出した同期信号の受信タイミング（時刻ｔ’）における遅延波成分の相関電力ＮＤＣＰＷ(ｔ’)に対してしきい値判定を行い、ＮＤＣＰＷ(ｔ’)≧Φ3のとき、受信信号に遅延波が含まれていると判定できる。すなわち、遅延波検出を行うことができる。また、同期部７５ｅは、時刻ｔ’におけるアンテナ番号ｌの受信アンテナ７０の受信信号の、サンプル時刻ｔにおける櫛形周波数パターン信号のシンボル系列Ｐi,kの遅延シンボル時間ｕの遅延波成分との相関電力ＤＣＰＷi,l,u(ｔ)をしきい値判定することにより、基地局の送信装置の送信アンテナ毎の送信信号の遅延波を検出することもできる。
【００９７】
このように、実施の形態７にかかる複局同時送信システムにおいて、基地局の送信装置は、櫛形周波数パターン信号にガードインターバルを付加し、同期信号として無線フレームに含ませて送信する。無線端末の受信装置は、ガードインターバルが付加された同期信号を用いて遅延波を検出する。これにより、基地局と無線端末の間の電波の伝搬路において遅延波が存在する場合、無線端末の受信装置が同期信号を検出する際に、遅延のない信号成分の同期信号に対する相関電力に加えて、遅延波の信号成分も含めて同期信号の相関電力を使用することが可能となり、同期信号の検出精度が向上する。
【００９８】
なお、櫛形周波数パターン信号は自己相関性の良い系列であることが望ましい。例えば、ＣＡＺＡＣ系列は巡回シフトさせた系列間で無相関となる性質を有しており、櫛形周波数パターン信号を生成する際の同期用シンボル系列として適用すると、遠方の基地局から遅延してくる送信波が無線端末に到来してくる受信状況下において同期信号の検出精度の改善効果が高い。
【００９９】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１００】
２，２ｃ，２ｄ，２ｅ  送信装置、７，７ｄ，７ｅ  受信装置、１１〜１６，１００１，１００２，１１０２，１１０３  基地局、１７  無線端末、２１  変調部、２３  同期信号生成部、２４  同期信号付加部、２５  送信フィルタ部、２６  デジタルアナログ変換部、２７  送信高周波部、２８  送信アンテナ、３１  パターン指示部、３２  送信順序入れ替え部、３３  ガードインターバル付加部、７０  受信アンテナ、７１  受信高周波部、７２  アナログデジタル変換部、７３  受信フィルタ部、７４  受信同期信号生成部、７５，７５ｅ  同期部、７６  受信信号測定部、７７  干渉信号測定部、７８  測定結果記憶部、７９  復調部、８１  受信順序入れ替え部、１００，１００ａ，１００ｂ  複局同時送信システム、１１０，６００，６０１，１０００，１１００，１１０１  通信エリア。
【要約】
複数の基地局が同一の周波数で同一の情報を送信する複局同時送信を採用する無線通信システムの基地局を構成する送信装置（２）であって、データシンボル系列を生成する変調部（２１）と、信号成分の周波数軸上への配置パターンである周波数パターンが複局同時送信を行う他の送信装置が送信する同期信号とは異なる同期信号を生成する同期信号生成部（２３）と、同期信号生成部（２３）で生成された同期信号をデータシンボル系列に付加して送信信号を生成する同期信号付加部（２４）と、を備える。【図１】
0006685485.tif 000013
【図２】
0006685485.tif 000014
【図３】
0006685485.tif 000015
【図４】
0006685485.tif 000016
【図５】
0006685485.tif 000017
【図６】
0006685485.tif 000018
【図７】
0006685485.tif 000019
【図８】
0006685485.tif 000020
【図９】
0006685485.tif 000021
【図１０】
0006685485.tif 000022
【図１１】
0006685485.tif 000023
【図１２】
0006685485.tif 000024
【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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【図１９】
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【図２０】
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