(57)【要約】  周波数偏移補償方法は、パイロット周波数により端末の周波数偏移を推定するステップと、端末の周波数偏移に従って端末をグループ化するステップとを含む。同一周波数偏移補償値を用いて補償される端末は同一グループにグループ化される。異なるグループの端末は分離されて異なるタイムスライスにおける時間周波数ソースを占有する。周波数偏移補償が対応する周波数偏移補償値を利用してそれぞれのグループの端末に対して実行される。周波数偏移補償装置は、パイロット周波数によって端末の周波数偏移を推定する周波数偏移推定ユニットと、端末をグループ化するグループ化ユニットと、端末を異なるグループに分け異なるグループの端末は異なるタイムスライスにおける時間周波数ソースを占有するようにさせる区分けユニットと、対応する周波数偏移補償値を用いてそれぞれの端末に対して周波数偏移補償を実行する補償ユニット、とを含む。
2010537524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数偏移の補償方法であって、
パイロットにより端末の周波数偏移を推定するステップと、
それぞれの端末の周波数偏移に従って、補償用の同一周波数偏移補償値を利用することが可能な端末を同一グループに割り当てることにより、前記端末をグループ化するステップと、
異なるグループの前記端末が異なる時間セグメンで時間周波数リソースを占有できるように、前記端末を異なるグループにスケジューリングするステップと、
それぞれのグループに対応する周波数偏移補償値を用いて、それぞれのグループ内の前記端末の周波数偏移に対する補償を実行するステップと、
を備える補償方法。
【請求項２】
前記パイロットに従って端末の周波数偏移を推定するステップが、
前記パイロットの自己相関値に従って前記端末の自己相関推定結果を取得し、かつ前記自己相関推定結果により前記端末の前記周波数偏移を取得するステップか、
前記パイロットの自己相関値に従って前記端末の自己相関推定結果を取得し、前記自己相関推定結果を無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを用いてフィルタリングし、かつ、前記フィルタリングされた自己相関推定結果により前記端末の前記周波数偏移を取得するステップか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
周波数偏移範囲が異なる複数のセクションに分割され、同一セクション内の周波数偏移値が同一の周波数偏移補償値に対応し、それぞれの端末の前記周波数偏移に従って前記端末をグループ化するステップが、周波数偏移値が同一のセクション内にある前記端末を同一のグループに割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
周波数偏移値が同一のセクション内にある前記端末を同一のグループに割り当てる前記ステップが、
周波数偏移補償の必要がない前記端末を非判定端末として区分けするステップと、
すべての端末を周波数偏移補償の必要のないグループに割り当てるステップと、
前記非判定端末以外の前記端末を、前記端末の周波数偏移に対応する前記グループへ再割り当てするステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
周波数偏移補償の必要がない前記端末を非判定端末として区分けする前記ステップが、
前記端末の周波数偏移を推定した後、周波数偏移推定結果出力のない前記端末を非判定端末として区分けするステップか、
前記端末の周波数偏移を推定した後、周波数偏移推定結果出力のない前記端末、及び前記自己相関推定結果の係数が事前に設定された閾値よりも小さい周波数偏移推定出力を有する前記端末を、非判定端末として区分けするステップか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
異なるグループの前記端末が異なる時間セグメンで時間周波数リソースを占有できるように、前記端末を異なるグループにスケジューリングするステップが、
異なるグループの前記端末を異なるアップリンクゾーンにスケジューリングするステップか、
異なるグループの前記端末を異なるアップリンクフレームにスケジューリングするステップか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
周波数偏移の補償装置であって、
パイロットに従って前記周波数偏移を推定するように構成された周波数偏移推定ユニットと、
それぞれの端末の周波数偏移に従って、補償用の同一周波数偏移補償値を利用することが可能な端末を同一グループに割り当てることにより、前記端末をグループ化するように構成されたグループ化ユニットと、
異なるグループの前記端末が異なる時間セグメントで時間周波数リソースを占有できるように、前記端末を異なるグループにスケジューリングするように構成されたスケジューリングユニットと、
それぞれのグループに対応する周波数偏移補償値を用いて、それぞれのグループ内の前記端末の周波数偏移に対する補償を実行するように構成された補償ユニットと、
を含む装置。
【請求項８】
前記周波数偏移推定ユニットが、
前記パイロットの自己相関値に従って前記端末の自己相関推定結果を取得し、かつ前記自己相関推定結果により前記端末の前記周波数偏移を取得するように構成された、第１の周波数偏移推定ユニットか、
前記パイロットの自己相関値に従って前記端末の自己相関推定結果を取得し、前記自己相関推定結果を無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを用いてフィルタリングし、かつ、前記フィルタリングされた自己相関推定結果により前記端末の前記周波数偏移を取得するように構成された第２の周波数偏移推定ユニットか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記グループ化ユニットが、
周波数偏移範囲を異なる複数のセクションに分割し、同一セクション内の周波数偏移値が同一の周波数偏移補償値に対応するように構成されたセクションユニットと、
前記端末の前記周波数偏移に従って、周波数偏移値が同一のセクション内にある前記端末を同一のグループに割り当てるように構成されたセクショングループ化ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記セクショングループ化ユニットが、
周波数偏移補償の必要がない前記端末を非判定端末として区分けするように構成された区分けユニットと、
すべての端末を周波数偏移補償の必要のないグループに割り当て、そして非判定端末以外の前記端末を、前記端末の周波数偏移に対応する前記グループへ再割り当てするように構成された調整ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記区分けユニットが、
前記端末の周波数偏移を推定する前記ステップの後で、周波数偏移推定結果出力のない前記端末を非判定端末として区分けするように構成された第１の区分けユニットか、
前記端末の周波数偏移を推定する前記ステップの後で、周波数偏移推定結果出力のない前記端末、及び前記自己相関推定結果の係数が事前に設定された閾値よりも小さい自己相関推定結果出力を有する前記端末を、非判定端末として区分けするように構成された第２の区分けユニットか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記スケジューリングユニットが、
異なるグループの前記端末を異なるアップリンクゾーンにスケジュールするように構成されたゾーンスケジューリングユニットか、
異なるグループの前記端末を異なるアップリンクフレームにスケジュールするように構成されたフレームスケジューリングユニットか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００７年１２月１３日に出願された「周波数偏移補償方法および装置」という標題の中国特許出願第２００７１０１９５３６６．９号の優先権を主張するものであり、参照によりその内容全体がここに組み込まれる。
本発明は通信技術に関し、特に周波数補償方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
都市型無線ブロードバンドＷｉＭＡＸ（Ｔｈｅ  Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）技術は、現在の処最も有力な無線ブロードバンド技術の１つである。ＷｉＭＡＸシステムはモバイルブロードバンドサービスを提供でき、高速鉄道での無線アクセスサービスに適用できる。
【０００３】
ＷｉＭＡＸシステムは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）技術に基づいている。基地局（ＢＳ）でスケジューリングされた後、異なる端末のデータに対して、異なる時間周波数リソースが割り当てられる。送信機においてそれぞれの端末のデータが異なるサブキャリアにマッピングされ、サブキャリア上のデータが逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）によって時間ドメインへ変換される。受信機は高速フーリエ変換を用いて信号を時間ドメインから周波数ドメインへ変換し、サブキャリア上のデータを復号し、次にサブキャリアディマッピングによって１つの端末データを他の端末データから分離する。
【０００４】
ＷｉＭＡＸ技術を高速鉄道に適用し、高速鉄道上の端末にアクセスサービスを提供する場合、高速鉄道上を走っている列車は非常に速く移動しているために、列車上の端末もまたＢＳに対して高速で移動する。高速移動は、それぞれのターミナル及びＢＳで受信される信号にドップラー周波数偏移をもたらす。ドップラー周波数偏移は端末の移動速度とキャリア周波数とに比例する。例えばキャリア周波数が２．５ＧＨｚで、端末の移動速度が４３０ｋｍ／ｈであるとするとドップラー周波数偏移は２ｋＨｚにも達する。
【０００５】
周波数偏移はサブキャリア振幅の減衰、サブキャリアのクロストーク、及びチャンネル推定誤差をもたらす。周波数偏移の影響を低減するには、周波数偏移補償が必要となる。
【０００６】
ＷｉＭＡＸプロトコルに特化した周波数偏移補償方法においては、ＢＳが周波数偏移補償値を計算して調整コマンドを出し、端末がＢＳコマンドに応答して端末の送信周波数を調節する。
【０００７】
ＷｉＭＡＸプロトコルでは、ＢＳが端末の送信周波数を調節するメッセージを介して周波数偏移補償値を送信するように規定されている。プロトコルは、端末が周波数偏移を処理する仕方を規定している。同期化の段階では、端末が受信したＢＳ信号を信号偏移の許容範囲に固定し、そのＢＳ信号周波数をアップリンク送信信号の周波数として利用する。正常の動作モードにおいては、端末がＢＳのダウンリンク信号を固定する。ＢＳは、端末に割り当てられたアップリンクバーストのパイロット信号を用いて周波数偏移を推定し、その周波数偏移の推定結果に従って周波数偏移補償値を計算し、メッセージを介してその周波数偏移補償値を端末へ送信する。送信周波数を決定する場合、端末はＢＳから送信された周波数偏移補償値を累算し、累算された周波数偏移補償値をダウンリンク受信周波数に適用して、アップリンク送信周波数を得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明を実装するプロセスにおいて、従来技術では少なくとも以下の欠点があることがわかる。
【０００９】
ＢＳがメッセージを送信する必要があり、それがダウンリンクのエアインタフェースのバンド幅を占有する。
【００１０】
周波数偏移補償値を算出した後、ＢＳは、ＢＳスケジューラが入手可能なエアインタフェースのダウンリンクリソースを割り当てるのを待たねばならない。またダウンリンクエアインタフェースが入手できる場合、ＢＳはメッセージを介して端末へ周波数偏移補償値を送信する。メッセージを受信した後、端末は復調を介して周波数偏移補償値を得る。そうして、周波数偏移補償値に従って周波数偏移を調整する。このプロセスは多大な時間を要し、長いプロセス遅延を含み、周波数偏移の変化への応答が遅い。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態が、周波数偏移補償の方法及び装置を提供する。この方法及び装置により、周波数偏移補償のプロセスはダウンリンクのエアインタフェースバンド幅を占有することはなく、周波数偏移の変化に迅速に応答する。
【００１２】
本発明の実施形態で与えられる周波数偏移補償の方法は、パイロットにより端末の周波数偏移を推定するステップと、それぞれの端末の周波数偏移に従って、補償用の同一周波数偏移補償値を利用することが可能な端末を同一グループに割り当てることにより、端末をグループ化するステップと、異なるグループの端末が異なる時間セグメンで時間周波数リソースを占有できるように、端末を異なるグループにスケジューリングするステップと、それぞれのグループに対応する周波数偏移補償値を用いて、それぞれのグループ内の端末の周波数偏移に対する補償を実行するステップと、を備える。
【００１３】
本発明の実施形態で与えられる周波数偏移補償の装置は、パイロットに従って周波数偏移を推定するように構成された周波数偏移推定ユニットと、それぞれの端末の周波数偏移に従って、補償用の同一周波数偏移補償値を利用することが可能な端末を同一グループに割り当てることにより、端末をグループ化するように構成されたグループ化ユニットと、異なるグループの端末が異なる時間セグメントで時間周波数リソースを占有できるように、端末を異なるグループにスケジューリングするように構成されたスケジューリングユニットと、それぞれのグループに対応する周波数偏移補償値を用いて、それぞれのグループ内の端末の周波数偏移に対する補償を実行するように構成された補償ユニットと、を含む。
【００１４】
本発明により提供される技術的解法において、類似の周波数偏移を有する端末は１つのグループに入れられる。１つのグループの端末の周波数偏移の補償には、同一の周波数偏移補償値を使うことができる。そして、異なるグループの端末は、異なる時間セグメントで時間周波数リソースを占有できるように、異なる時間セグメントにスケジューリングされる。このようにして、ＢＳは１つの時間ポイントにおいて１つのグループの端末の周波数偏移の補償をするために周波数偏移補償値を使用することが可能であり、ダウンリンクのエアインタフェースリソースを占有する必要がない。その結果無線エアインタフェースリソースを節約することができる。端末はスケジューラがメッセージを送信するのを待つ必要がなく、また端末が復調をする必要もない。従来技術に比べて、本発明の実施形態は遅延が小さく、かつ周波数偏移の変化に迅速に応答する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態における周波数偏移補償方法のフローチャートである。
【図２】本発明のスケジューリングの実施形態を示す概略図であり、異なるグループの端末が異なるアップリンクゾーンにスケジューリングされている。
【図３】本発明のスケジューリングの実施形態を示す概略図であり、異なるグループの端末が異なるアップリンクフレームにスケジューリングされている。
【図４】本発明の実施形態における、ＦＦＴの前の周波数偏移補償用システム構造を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態が、周波数偏移補償の方法及び装置を提供する。この方法及び装置により、周波数偏移補償のプロセスはダウンリンクのエアインタフェースバンド幅を占有することはなく、周波数偏移の変化に迅速に応答する。
【００１７】
端末が高速移動する場合において、複数の端末が同一の速度で動くことがあり得る。例えば高速鉄道の場合、同一列車上の端末は、同一のＢＳに対して相対的に同一の速度で移動し、ほとんど同じドップラー周波数偏移を発生させる。本発明における周波数偏移を補償する方法は、異なる端末のドップラー周波数偏移を推定し、それぞれの端末のドップラー周波数偏移に従って端末をグループ化し、アップリンクフレームの時間周波数リソースをスケジューリングし、時間周波数リソースが異なるグループの端末で時間的に重複して占有されることを防ぎ、グループに従って周波数偏移補償値を決定し、ある時間セグメント内でグループの端末に対して周波数偏移を補償する。
【００１８】
ドップラー周波数偏移を、以下では略して「周波数偏移」と称する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態における周波数偏移補償方法の概略フローチャートである。この方法は以下のステップを含む。
【００２０】
ステップ１０１：ＢＳが、端末のアップリンク信号のパイロットにより端末の周波数偏移を推定する。
【００２１】
ＢＳが、同一のサブキャリア位置であるがシンボル位置の異なるパイロットの自己相関値を計算し、フレーム中のパイロットの自己相関値を累算して、アップリンククフレームｎの動作中の端末ｉの自己相関推定結果ｒi（ｎ）を得る。アップリンククフレームｎが端末ｉに時間周波数リソースを割り当てない場合、端末ｉのｒi（ｎ）は０となる。
【００２２】
この自己相関推定結果を通じて、端末の周波数偏移の推定結果が直接求められる。アップリンクフレームｎが時間周波数リソースを端末ｉに割り当てた場合に、端末の周波数偏移の推定結果が、Δｆｉ（ｎ）であるとすると、Δｆｉ（ｎ）は次の式を用いて計算できる。
Δｆｉ（ｎ）＝ｋ＊ｐｈａｓｅ（ｒi（ｎ））
ここでｋは定数であり、その値は相関値を計算するのに用いられる、パイロット間のシンボル間隔に依存する。そしてｐｈａｓｅ（ｒi（ｎ））はｒi（ｎ）の位相である。アップリンクフレームｎが端末にアップリンクリソースを割り当てない場合には、ＢＳはこのフレームの端末の周波数偏移推定結果を出力しない。
【００２３】
更に、無限インパルス応答フィルタ（ＩＩＲ）が、ノイズの影響を低減するために、それぞれのフレームの自己相関出力をフィルタリングするのに用いられてもよい。αをフィルタリング係数とし、アップリンクフレームｎの動作中の端末ｉの自己相関推定結果ｒi（ｎ）がフィルタリングされた後のフィルタリング結果をＲｉ（ｎ）とすると、フィルタリング式は以下のようになる。
Ｒｉ（ｎ）＝（１−α）Ｒｉ（ｎ−１）＋αｒi（ｎ）
ここで、フィルタリング係数αは実験的に求められる値であって、通常１／２、１／４、あるいは１／８であり、シフト計算を用いて計算を高速化するのに役立つ。
【００２４】
この場合、アップリンクフレームｎが時間周波数リソースを割り当てた場合の端末の周波数偏移Δｆｉ（ｎ）は、
Δｆｉ（ｎ）＝ｋ＊ｐｈａｓｅ（Ｒi（ｎ））
となる。ここでｋは定数であり、その値は相関値を計算するのに用いられる、パイロット間のシンボル間隔に依存する。そしてｐｈａｓｅ（Ｒi（ｎ））はＲi（ｎ）の位相である。アップリンクフレームｎが端末にアップリンクリソースを割り当てない場合には、ＢＳはこのフレームの端末の周波数偏移推定結果を出力しない。
【００２５】
ステップ１０２：それぞれの端末の周波数偏移推定結果に従って端末がグループ化される。
【００２６】
予想される周波数偏移範囲は、次のグループ化基準に従って、前以ってＮ個のセクションに分割される。それぞれのセクション内の周波数偏移の補償には、同一の周波数偏移補償値を用いることができる。そうして、それぞれの端末の周波数偏移推定結果により、同一の周波数偏移セクション内の周波数偏移値を持つ端末は１つのグループとされる。
【００２７】
またはその代わりに、それぞれの端末の周波数偏移推定結果に従い、類似の周波数偏移を有する端末が１つのグループに入れられる。そのグループ化の基準は、同一のグループ内の端末の周波数偏移を補償するために、同一の周波数偏移補償値を使用することができることである。
【００２８】
他のグループ化方法も適用できる。そのグループ化の結果としては、同一のグループ内の端末の周波数偏移を補償するために、同一の周波数偏移補償値を使用することができる。
【００２９】
例えば、高速列車上の端末へアクセスサービスを提供するためにＷｉＭＡＸシステムが利用される場合、ＢＳに対する端末の運動状態は３つのカテゴリーに分類される。
【００３０】
第１のカテゴリーは、ＢＳから急速に離れて行く列車上の端末。この第１のカテゴリーの端末の状態は、高速でＢＳから離れて行くところである。
【００３１】
第２のカテゴリーは、例えば、駅に入ろうとする時、あるいは駅から出ようとする時のような、低速で走っている列車上の端末。第２のカテゴリーの端末の状態は、ＢＳに対して非常に低速で移動している状態で、生成される周波数偏移は小さい。このような端末に対しては周波数偏移を補償する必要はない。
【００３２】
第３のカテゴリーは、ＢＳに急速に近づいて行く列車上の端末。この第３のカテゴリーの端末の状態は、高速でＢＳへ向かって移動しているところである。
【００３３】
列車の理論的な移動速度によって、周波数偏移の範囲が事前にＮ個のセクションに分割されているとすると、第１のカテゴリーの端末により生成される周波数偏移の推定値は５００Ｈｚより大きいであろう。上記第２のカテゴリーの端末により生成される周波数偏移の推定値は−５００Ｈｚから５００Ｈｚの間であるだろう。そしてこの範囲の周波数偏移に対しては補償は必要でない。上記の第３のカテゴリーの端末により生成される周波数偏移の推定値は−５００Ｈｚより小さいであろう。
【００３４】
この場合、周波数範囲が、５００Ｈｚより大きい範囲、−５００Ｈｚから５００Ｈｚの範囲、および−５００Ｈｚより小さい範囲、の３つのセクションに事前に分割される。端末の周波数偏移の推定値に従って、ＢＳは、周波数偏移が５００Ｈｚより大きい端末を１つのグループとし、周波数偏移が−５００Ｈｚから５００Ｈｚの間の端末を１つのグループとし、周波数偏移が−５００Ｈｚより小さい端末を１つのグループとする。
【００３５】
グループ化する際に、端末のグループ化の判定はフレームごとに行われて、相当するグループに端末が割り当てられる。グループ化の判定プロセスは以下の通りである。
【００３６】
現行フレームにおける端末の周波数偏移の推定に従って、周波数偏移補償を必要としない端末は、非判定端末として区分けされる。更に、周波数偏移の推定結果が出力されてもよい。しかし、自己相関推定結果Ｒi（ｎ）の係数が閾値より小さいものは、非判定端末として区分けされる。それは、自己相関推定結果Ｒi（ｎ）が閾値より小さい場合には、信号品質が低いからである。そのような自己相関推定結果Ｒi（ｎ）に従って得られる周波数偏移は信頼度が低く、周波数偏移補償を必要としない。
【００３７】
区分け方法は以下の通りである。現行フレームで動作中の端末に周波数偏移推定結果の出力がない場合には、その端末は非判定端末として区分けされる。現行フレームで動作中の端末に周波数偏移推定結果の出力はあるが、その端末の自己相関推定結果Ｒi（ｎ）の係数が事前設定された閾値より小さいものは、非判定端末として区分けされる。
【００３８】
最初のグループ化では、すべての端末が周波数偏移補償を必要としないグループに入れられる。例えば、前記の実施形態の周波数偏移範囲が−５００Ｈｚから５００Ｈｚまでのグループに入れられ、他の２つのグループは空である。その後、そのグループの中で非判定端末として区分けされたもの以外の端末が、それらの端末の周波数偏移推定結果に従って相当するグループに再割り当てされる。非判定端末として区分けされた端末は、最初に割り当てられたグル―プのままである。
【００３９】
ステップ１０３：グループの違う端末は、別々の時間セグメントで時間周波数リソースを占有するようにスケジューリングされる。
【００４０】
ここで２つのスケジューリング方法が提供される。
【００４１】
方法１：グループの異なる端末は別々のアップリンクゾーンにスケジューリングされる。
【００４２】
ＷｉＭＡＸシステムのそれぞれのフレームはいくつかのゾーンに分割される。グループの異なる端末は別々のアップリンクゾーンにスケジューリングされ、その後で、１つのゾーンの１つのグループごとに周波数偏移補償ができるようにする。
【００４３】
図２は、本発明の実施形態における、異なるグループの端末が別々のアップリンクゾーンにスケジューリングされるスケジューリングプロセスを示している。
【００４４】
図２においては、横軸が時間を、縦軸がサブチャンネルを表す。アップリンクフレームが３つのゾーンに分割されており、それぞれのゾーンに同じグループの端末が含まれる。端末２０１、端末２０２、端末２０３が１つのグループになっており、ゾーン１にスケジューリングされている。端末２０４、端末２０５が１つのグループになっており、ゾーン２にスケジューリングされている。端末２０６、端末２０７が１つのグループになっており、ゾーン３にスケジューリングされている。
【００４５】
第１の方法によって、すべての周波数偏移補償が１つのフレームで完了することができ、応答速度は高い。第１の方法は端末数が少ない場合に適用可能である。
【００４６】
方法２：異なるグループの端末は別々のアップリンクフレームにスケジューリングされ、その後で、１つのアップリンクフレームの１つのグループごとに周波数偏移補償ができるようにする。
【００４７】
図３は、本発明の実施形態における、異なるグループの端末が別々のアップリンクフレームにスケジューリングされるスケジューリングプロセスを示している。
【００４８】
図３においては、横軸が時間を、縦軸がサブチャンネルを表す。それぞれのアップリンクフレームが同じグループの端末を含む。端末３０１、端末３０２、端末３０３が１つのグループになっており、フレーム１にスケジューリングされている。端末３０４、端末３０５が１つのグループになっており、フレーム２にスケジューリングされている。端末３０６、端末３０７が１つのグループになっており、フレーム３にスケジューリングされている。
【００４９】
第２の方法によって、同じグループの端末が１つのフレーム中にスケジューリングされる。従ってリソースは十分である。第２の方法は端末数が多い場合に適用可能である。
【００５０】
ステップ１０４：周波数偏移補償が実行される。
【００５１】
周波数偏移補償がＦＦＴの前に実行される。図４はＦＦＴの前に周波数偏移補償を行うシステム構造を示すものである。このシステムは、端末信号を受信するように構成された、無線周波数（ＲＦ）受信ユニット４０１と、端末の周波数偏移を補償するように構成された、周波数偏移補償ユニット４０２と、周波数偏移補償の後のデータを用いて高速フーリエ変換を行うように構成された、高速フーリエ変換ユニット４０３と、周波数ドメイン処理を実行するように構成された周波数ドメインプロセスユニット４０４と、周波数偏移補償ユニット４０２へ信号をフィードバックし、周波数偏移補償推定結果を制御するように構成された、周波数偏移補償推定制御ユニット４０５と、を含む。
【００５２】
周波数偏移補償結果、すなわち周波数偏移補償ユニットから出力される時間ドメイン信号をｙ（ｎ）とすると、ｙ（ｎ）は次の式で表される。
ｙ（ｎ）＝ｘ（ｎ）＊ｅｘｐ（ｊ２πΔｆｎＴs）
ここで、ｎはサンプル点のインデックス、ｘ（ｎ）は周波数偏移補償ユニットの入力時間ドメイン信号、Δｆは周波数偏移補償値、Ｔsはサンプリング期間である。
【００５３】
周波数偏移補償値Δｆは、異なるグループの周波数偏移範囲に応じて変化してよい。例えば、周波数偏移範囲が、５００Ｈｚより大きい範囲、−５００Ｈｚから５００Ｈｚの範囲、および−５００Ｈｚより小さい範囲、の３つのグループに分割されているとすると、周波数偏移が５００Ｈｚより大きいグループの端末は、周波数補償値Δｆ＝１０００Ｈｚに対応し、周波数偏移が−５００Ｈｚから５００Ｈｚの範囲のグループの端末は、周波数補償値Δｆ＝０Ｈｚに対応し、周波数偏移が−５００Ｈｚより小さいグループの端末は、周波数補償値Δｆ＝−１０００Ｈｚに対応する。
【００５４】
上記が本発明の実施形態における周波数偏移補償方法である。この方法によってＢＳが類似の周波数偏移を有する端末を１つのグループに入れる。１つのグループの端末の周波数偏移の補償には、同一の周波数偏移補償値を使うことができる。そして、異なるグループの端末は、異なる時間セグメントにスケジューリングされて、異なる時間セグメントで時間周波数リソースを占有する。このようにして、ＢＳは同じ時間において１つのグループの端末の周波数偏移を補償するために同一の周波数偏移補償値を使用することが可能であり、ダウンリンクのエアインタフェースバンド幅を占有する必要がない。その結果無線エアインタフェースリソースを節約することができる。端末はスケジューラがメッセージを送信するのを待つ必要がなく、また端末が復調をする必要もない。従来技術に比べて、本発明の実施形態は遅延が小さく、かつ周波数偏移の変化に迅速に応答する。
【００５５】
本発明の実施形態で提供される周波数偏移補償用の装置は、通常ＢＳ側に位置し、通常はＢＳである。
【００５６】
周波数偏移補償装置は、パイロットに従って周波数偏移を推定するように構成された周波数偏移推定ユニットと、それぞれの端末の周波数偏移に従って、補償用の同一周波数偏移補償値を利用することが可能な端末を同一グループに割り当てることにより、端末をグループ化するように構成されたグループ化ユニットと、異なるグループの端末が異なる時間セグメントで時間周波数リソースを占有できるように、端末を異なるグループにスケジューリングするように構成されたスケジューリングユニットと、それぞれのグループの時系列順に対応する周波数偏移補償値を用いて、それぞれのグループ内の端末の周波数偏移に対する補償を実行するように構成された補償ユニットと、を含む。
【００５７】
周波数偏移推定ユニットは更に、パイロットの自己相関値に従って端末の自己相関推定結果を取得し、かつ自己相関推定結果により端末の周波数偏移を取得するように構成された、第１の周波数偏移推定ユニットか、パイロットの自己相関値に従って端末の自己相関推定結果を取得し、自己相関推定結果を、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを用いてフィルタリングし、かつ、フィルタリングされた自己相関推定結果により端末の周波数偏移を取得するように構成された第２の周波数偏移推定ユニットか、のいずれかを含む。
【００５８】
グループ化ユニットは更に、周波数偏移範囲を異なる複数のセクションに分割し、同一セクション内の周波数偏移値が同一の周波数偏移補償値に対応するように構成されたセクションユニットと、端末の周波数偏移に従って、周波数偏移値が同一のセクション内にある端末を同一のグループに割り当てるように構成されたセクショングループ化ユニットと、を含む。
【００５９】
セクショングループ化ユニットは更に、周波数偏移補償の必要がない端末を非判定端末として区分けするように構成された区分けユニットと、すべての端末を周波数偏移補償の必要のないグループに割り当て、そして非判定端末以外の端末を、端末の周波数偏移に対応するグループへ再割り当てするように構成された調整ユニットと、を含む。
【００６０】
区分けユニットは更に、端末の周波数偏移を推定するステップの後で、周波数偏移推定結果出力のない端末を非判定端末として区分けするように構成された第１の区分けユニットか、端末の周波数偏移を推定するステップの後で、周波数偏移推定結果出力のない端末、及び自己相関推定結果の係数が事前に設定された閾値よりも小さい自己相関推定結果出力を有する端末を、非判定端末として区分けするように構成された第２の区分けユニットか、のいずれかを含む。
【００６１】
スケジューリングユニットは更に、異なるグループの端末を異なるアップリンクゾーンにスケジュールするように構成されたゾーンスケジューリングユニットか、異なるグループの端末を異なるアップリンクフレームにスケジュールするように構成されたフレームスケジューリングユニットか、のいずれかを含む。
【００６２】
本実施形態で提供される周波数偏移補償装置の操作モードは、前述の周波数偏移補償方法で説明したものと同様であり、これ以上の説明はしない。
【００６３】
本発明の実施形態による周波数偏移補償装置を介して、ＢＳが類似の周波数偏移を有する端末を同じグループに入れる。１つのグループの端末の周波数偏移の補償には、同一の周波数偏移補償値を使うことができる。そして、異なるグループの端末は、異なる時間セグメントにスケジューリングされて、異なる時間セグメントで時間周波数リソースを占有する。このようにして、ＢＳは同一の周波数偏移補償値を使用して、同じ時間に同じグループにある端末の周波数偏移を補償することが可能であり、ダウンリンクのエアインタフェースバンド幅を占有する必要がない。その結果無線エアインタフェースリソースを節約することができる。端末はスケジューラがメッセージを送信するのを待つ必要がなく、また端末が復調をする必要もない。従来技術に比べて、本発明の実施形態は遅延が小さく、かつ周波数偏移の変化に迅速に応答する。
【００６４】
当業者にはわかるように、前述の実施形態のすべて、あるいは一部のステップは、コンピュータプログラムの指示を受けるハードウェアで実装されてもよい。プログラムはコンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよい。記憶媒体は読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気ディスク、あるいはコンパクトディスク（ＣＤ）であってよい。
【００６５】
以上、本発明の周波数偏移補償方法及び装置の実施形態について述べた。本発明はいくつかの例示的実施形態によって説明されているが、本発明はこのような実施形態に制限されるものではない。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者が修正および変更を本発明に対して行えることは明らかである。以下の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される保護範囲にある修正、変更は本発明に含まれることが意図されている。
【図１】
2010537524.tif 000003
【図２】
2010537524.tif 000004
【図３】
2010537524.tif 000005
【図４】
2010537524.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月23日(2010.2.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は通信技術に関し、特に周波数補償方法および装置に関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の実施形態で与えられる周波数偏移補償の装置は、端末のアップリンク信号内のパイロットに従って周波数偏移を推定するように構成された周波数偏移推定ユニットと、それぞれの端末の周波数偏移に従って、補償用の同一周波数偏移補償値を利用することが可能な端末を同一グループに割り当てることにより、端末をグループ化するように構成されたグループ化ユニットと、異なるグループの端末が異なる時間セグメントで時間周波数リソースを占有できるように、端末を異なるグループにスケジューリングするように構成されたスケジューリングユニットと、それぞれのグループに対応する周波数偏移補償値を用いて、それぞれのグループ内の端末の周波数偏移に対する補償を実行するように構成された補償ユニットと、を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
周波数偏移補償装置は、端末のアップリンク信号内のパイロットに従って周波数偏移を推定するように構成された周波数偏移推定ユニットと、それぞれの端末の周波数偏移に従って、補償用の同一周波数偏移補償値を利用することが可能な端末を同一グループに割り当てることにより、端末をグループ化するように構成されたグループ化ユニットと、異なるグループの端末が異なる時間セグメントで時間周波数リソースを占有できるように、端末を異なるグループにスケジューリングするように構成されたスケジューリングユニットと、それぞれのグループの時系列順に対応する周波数偏移補償値を用いて、それぞれのグループ内の端末の周波数偏移に対する補償を実行するように構成された補償ユニットと、を含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数偏移の補償方法であって、
端末のアップリンク信号内のパイロットにより端末の周波数偏移を推定するステップと、
それぞれの端末の周波数偏移に従って、補償用の同一周波数偏移補償値を利用することが可能な端末を同一グループに割り当てることにより、前記端末をグループ化するステップと、
異なるグループの前記端末が異なる時間セグメンで時間周波数リソースを占有できるように、前記端末を異なるグループにスケジューリングするステップと、
それぞれのグループに対応する周波数偏移補償値を用いて、それぞれのグループ内の前記端末の周波数偏移に対する補償を実行するステップと、
を備える補償方法。
【請求項２】
前記端末のアップリンク信号内のパイロットに従って端末の周波数偏移を推定するステップが、
前記パイロットの自己相関値に従って前記端末の自己相関推定結果を取得し、かつ前記自己相関推定結果により前記端末の前記周波数偏移を取得するステップか、
前記パイロットの自己相関値に従って前記端末の自己相関推定結果を取得し、前記自己相関推定結果を無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを用いてフィルタリングし、かつ、前記フィルタリングされた自己相関推定結果により前記端末の前記周波数偏移を取得するステップか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
周波数偏移範囲が異なる複数のセクションに分割され、同一セクション内の周波数偏移値が同一の周波数偏移補償値に対応し、それぞれの端末の前記周波数偏移に従って前記端末をグループ化するステップが、周波数偏移値が同一のセクション内にある前記端末を同一のグループに割り当てるステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
周波数偏移値が同一のセクション内にある前記端末を同一のグループに割り当てる前記ステップが、
周波数偏移補償の必要がない前記端末を非判定端末として区分けするステップと、
すべての端末を周波数偏移補償の必要のないグループに割り当てるステップと、
前記非判定端末以外の前記端末を、前記端末の周波数偏移に対応する前記グループへ再割り当てするステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
周波数偏移補償の必要がない前記端末を非判定端末として区分けする前記ステップが、
前記端末の周波数偏移を推定した後、周波数偏移推定結果出力のない前記端末を非判定端末として区分けするステップか、
前記端末の周波数偏移を推定した後、周波数偏移推定結果出力のない前記端末、及び前記自己相関推定結果の係数が事前に設定された閾値よりも小さい周波数偏移推定出力を有する前記端末を、非判定端末として区分けするステップか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
異なるグループの前記端末が異なる時間セグメンで時間周波数リソースを占有できるように、前記端末を異なるグループにスケジューリングするステップが、
異なるグループの前記端末を異なるアップリンクゾーンにスケジューリングするステップか、
異なるグループの前記端末を異なるアップリンクフレームにスケジューリングするステップか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
周波数偏移の補償装置であって、
端末のアップリンク信号内のパイロットに従って前記周波数偏移を推定するように構成された周波数偏移推定ユニットと、
それぞれの端末の周波数偏移に従って、補償用の同一周波数偏移補償値を利用することが可能な端末を同一グループに割り当てることにより、前記端末をグループ化するように構成されたグループ化ユニットと、
異なるグループの前記端末が異なる時間セグメントで時間周波数リソースを占有できるように、前記端末を異なるグループにスケジューリングするように構成されたスケジューリングユニットと、
それぞれのグループに対応する周波数偏移補償値を用いて、それぞれのグループ内の前記端末の周波数偏移に対する補償を実行するように構成された補償ユニットと、
を含む装置。
【請求項８】
前記周波数偏移推定ユニットが、
前記パイロットの自己相関値に従って前記端末の自己相関推定結果を取得し、かつ前記自己相関推定結果により前記端末の前記周波数偏移を取得するように構成された、第１の周波数偏移推定ユニットか、
前記パイロットの自己相関値に従って前記端末の自己相関推定結果を取得し、前記自己相関推定結果を無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを用いてフィルタリングし、かつ、前記フィルタリングされた自己相関推定結果により前記端末の前記周波数偏移を取得するように構成された第２の周波数偏移推定ユニットか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記グループ化ユニットが、
周波数偏移範囲を異なる複数のセクションに分割し、同一セクション内の周波数偏移値が同一の周波数偏移補償値に対応するように構成されたセクションユニットと、
前記端末の前記周波数偏移に従って、周波数偏移値が同一のセクション内にある前記端末を同一のグループに割り当てるように構成されたセクショングループ化ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記セクショングループ化ユニットが、
周波数偏移補償の必要がない前記端末を非判定端末として区分けするように構成された区分けユニットと、
すべての端末を周波数偏移補償の必要のないグループに割り当て、そして非判定端末以外の前記端末を、前記端末の周波数偏移に対応する前記グループへ再割り当てするように構成された調整ユニットと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記区分けユニットが、
前記端末の周波数偏移を推定する前記ステップの後で、周波数偏移推定結果出力のない前記端末を非判定端末として区分けするように構成された第１の区分けユニットか、
前記端末の周波数偏移を推定する前記ステップの後で、周波数偏移推定結果出力のない前記端末、及び前記自己相関推定結果の係数が事前に設定された閾値よりも小さい自己相関推定結果出力を有する前記端末を、非判定端末として区分けするように構成された第２の区分けユニットか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記スケジューリングユニットが、
異なるグループの前記端末を異なるアップリンクゾーンにスケジュールするように構成されたゾーンスケジューリングユニットか、
異なるグループの前記端末を異なるアップリンクフレームにスケジュールするように構成されたフレームスケジューリングユニットか、
のいずれかを含むことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【国際調査報告】
2010537524.tif 000007
2010537524.tif 000008
2010537524.tif 000009
2010537524.tif 000010