(57)【要約】    【課題】      ガードインターバルを削減して伝送効率を向上した場合でも、高速に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こと。    【解決手段】  τ1〜4遅延部２０２−１〜２０２−４は、それぞれ受信信号をτ1〜4だけ遅延させて遅延信号を生成する。遅延時間τ1〜4は、受信信号とτ1〜4遅延信号の相関演算を行うとガードインターバル部分の相関が得られるような時間である。相関演算部２０３−１〜２０３−４は、それぞれ受信信号とτ1〜4遅延信号との相関演算を行い、相関値を算出する。平均化部２０４−１〜２０４−４は、相関値を平均化する。相関値合成部２０５は、受信信号とτ1〜4遅延信号それぞれとの平均相関値を合成する。タイミング検出部２０６は、合成相関値のピークを検出し、検出されたピークから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。  【選択図】      図２
2007006328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム内の所定の位置に既知のパイロットシンボルを含む信号であって、このパイロットシンボルの一部分の複製がガードインターバルとして前記パイロットシンボルの先頭に付加された信号を受信する受信手段と、
受信信号を遅延させて互いの遅延時間の差が１フレーム時間未満である複数の遅延信号を生成する遅延手段と、
受信信号と前記複数の遅延信号それぞれとの相関演算を１フレーム分ごとに行う相関演算手段と、
前記複数の遅延信号それぞれに対応する相関演算結果を合成する合成手段と、
合成された相関演算結果から受信信号におけるパイロットシンボルまたはガードインターバルの位置を特定してフレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出する検出手段と、
を有する移動局装置。
【請求項２】
前記遅延手段は、
受信信号中の前記パイロットシンボルの一部分の位置および前記ガードインターバルの位置のいずれか一方と遅延信号中の前記パイロットシンボルの一部分の位置または前記ガードインターバルの位置のいずれか一方とを一致させる遅延信号を遅延時間が小さい順に複数生成する請求項１記載の移動局装置。
【請求項３】
前記遅延手段は、
受信信号を１シンボル時間遅延させて第１の遅延信号を生成する第１の遅延部と、
受信信号を１フレーム時間よりも１シンボル時間短い時間遅延させて第２の遅延信号を生成する第２の遅延部と、
を有する請求項１記載の移動局装置。
【請求項４】
前記遅延手段は、
受信信号を１フレーム時間遅延させて第３の遅延信号を生成する第３の遅延部、をさらに有する請求項３記載の移動局装置。
【請求項５】
前記遅延手段は、
受信信号を１フレーム時間よりも１シンボル時間長い時間遅延させて第４の遅延信号を生成する第４の遅延部、をさらに有する請求項４記載の移動局装置。
【請求項６】
前記複数の遅延信号それぞれに対応する相関演算結果を前記複数の遅延信号の遅延時間に応じて重み付けする重み付け手段、をさらに有し、
前記合成手段は、
重み付け後の相関演算結果を合成する請求項１記載の移動局装置。
【請求項７】
合成された相関演算結果を複数フレーム分記憶する記憶手段と、
記憶された相関演算結果をフレーム間で平均化する平均化手段と、をさらに有し、
前記検出手段は、
平均化された相関演算結果からフレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出する請求項１記載の移動局装置。
【請求項８】
前記記憶手段は、
最初のフレームの相関演算結果のうち大きいものから所定数の相関演算結果を選択し、２フレーム目以降は最初のフレームにおいて選択された相関演算結果に対応する相関演算結果のみを記憶し、
前記相関演算手段は、
２フレーム目以降は前記最初のフレームにおいて選択された相関演算結果に対応する位置でのみ相関演算を行う請求項７記載の移動局装置。
【請求項９】
受信信号とパイロットシンボルのレプリカとの相関が所定の閾値以上である時間幅を演算幅として決定する決定手段、をさらに有し、
前記相関演算手段は、
決定された演算幅内でのみ相関演算を行う請求項１記載の移動局装置。
【請求項１０】
フレーム内の所定の位置に既知のパイロットシンボルを含む信号であって、このパイロットシンボルの一部分の複製がガードインターバルとして前記パイロットシンボルの先頭に付加された信号を受信するステップと、
受信信号を遅延させて互いの遅延時間の差が１フレーム時間未満である複数の遅延信号を生成するステップと、
受信信号と前記複数の遅延信号それぞれとの相関演算を１フレーム分ごとに行うステップと、
前記複数の遅延信号それぞれに対応する相関演算結果を合成するステップと、
合成された相関演算結果から受信信号におけるパイロットシンボルまたはガードインターバルの位置を特定してフレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出するステップと、
を有するセルサーチ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局装置およびセルサーチ方法に関し、特にパイロットシンボルの先頭にガードインターバルが付加されたフレームフォーマットを用いる移動局装置およびセルサーチ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線通信システムにおいて移動局装置は、複数のセル間を移動するため、各セルに固有のスクランブリングコードによってスクランブリング処理された信号を各セルの基地局装置から受信し、受信信号を用いてスクランブリングコードを同定することにより、自装置がどのセル内に位置するかを判断する必要がある。
【０００３】
このような処理はセルサーチと呼ばれ、特にＷ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access：広帯域符号分割多元接続）およびマルチキャリアＣＤＭＡに関しては、それぞれ３段階の動作からなる３段階セルサーチの標準化が進められている。このうちマルチキャリアＣＤＭＡに関する３段階セルサーチでは、次のような３段階の動作が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
すなわち、まず第１段階において、各シンボルの先頭に付加されているガードインターバルを検出することによりシンボルタイミングが検出される。具体的には、移動局装置は、各シンボルの先頭に付加されているガードインターバルが、それぞれのシンボルの末尾部分の複製であることを利用して、相関演算によりガードインターバルの位置を検出する。この相関演算においては、確実に相関値のピークを検出するために、１シンボル時間内の相関値が複数シンボル分（通常は１フレーム分）にわたって加算（または平均化）された上でガードインターバルの位置が検出される。
【０００５】
次に第２段階において、連続する２シンボルを用いたフレームタイミングの検出およびスクランブリングコードグループの検出が行われる。この第２段階の処理は、各フレームの先頭と末尾に既知のパイロットシンボルが配置されていることを前提とした処理である。そして第３段階において、検出されたコードグループ内のどのスクランブリングコードによって受信信号がスクランブリング処理されているか判定することにより、スクランブリングコードの同定が行われる。  
【非特許文献１】“下りリンクブロードバンドOFCDMにおける共通パイロットチャネルを用いた３段階高速セルサーチ法の特性”，2002年7月，NTT DoCoMo，RCS2002-135
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した３段階セルサーチの第１段階において用いられるガードインターバルは、シンボル間干渉を防ぐために各シンボルの末尾部分を先頭に複製したものであり、有効な情報を持たない部分である。したがって、伝送効率の観点からは、フレーム中に占めるガードインターバルの割合をできるだけ小さくするのが望ましい。
【０００７】
そこで、例えば、フレーム中の先頭に配置されたパイロットシンボルのみにガードインターバルを付加して、他のシンボルにはガードインターバルを付加しないことが考えられる。そして、パイロットシンボル以外のシンボルにおけるシンボル間干渉については、受信側で例えば周波数等化などを施すことにより除去すれば良い。
【０００８】
しかしながら、このようにガードインターバルを削減した場合には、上述した３段階セルサーチの第１段階の処理を行うことが困難になるという問題がある。すなわち、パイロットシンボル以外のシンボルにはガードインターバルが付加されていないため、上述した第１段階の処理のように１フレーム分の相関値の加算（平均化）を行っても、正確に相関値のピークを検出することはできない。
【０００９】
また、複数のシンボル分にわたって相関値を加算（平均化）するためには、複数のフレームを対象にした相関演算を行う必要があり、シンボルタイミングの検出までに長時間を要してしまうことになる。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ガードインターバルを削減して伝送効率を向上した場合でも、高速に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ことができる移動局装置およびセルサーチ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】
【００１１】
本発明に係る移動局装置は、フレーム内の所定の位置に既知のパイロットシンボルを含む信号であって、このパイロットシンボルの一部分の複製がガードインターバルとして前記パイロットシンボルの先頭に付加された信号を受信する受信手段と、受信信号を遅延させて互いの遅延時間の差が１フレーム時間未満である複数の遅延信号を生成する遅延手段と、受信信号と前記複数の遅延信号それぞれとの相関演算を１フレーム分ごとに行う相関演算手段と、前記複数の遅延信号それぞれに対応する相関演算結果を合成する合成手段と、合成された相関演算結果から受信信号におけるパイロットシンボルまたはガードインターバルの位置を特定してフレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出する検出手段と、を有する構成を採る。
【００１２】
本発明に係るセルサーチ方法は、フレーム内の所定の位置に既知のパイロットシンボルを含む信号であって、このパイロットシンボルの一部分の複製がガードインターバルとして前記パイロットシンボルの先頭に付加された信号を受信するステップと、受信信号を遅延させて互いの遅延時間の差が１フレーム時間未満である複数の遅延信号を生成するステップと、受信信号と前記複数の遅延信号それぞれとの相関演算を１フレーム分ごとに行うステップと、前記複数の遅延信号それぞれに対応する相関演算結果を合成するステップと、合成された相関演算結果から受信信号におけるパイロットシンボルまたはガードインターバルの位置を特定してフレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出するステップと、を有するようにした。
【００１３】
これらによれば、１フレーム時間未満の遅延時間の差がある複数の遅延信号と受信信号との相関演算によりパイロットシンボルまたはガードインターバルの位置を特定し、フレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出するため、パイロットシンボルのみにガードインターバルが付加されていれば、複数のフレームを受信する前に複数の相関演算結果を得ることができ、ガードインターバルを削減して伝送効率を向上した場合でも、高速に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ことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ガードインターバルを削減して伝送効率を向上した場合でも、高速に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ことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の骨子は、パイロットシンボルに付加されたガードインターバル部分に関する相関が得られるタイミングの遅延信号を遅延時間が小さい順に複数生成して、各遅延信号と受信信号との相関演算結果から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ことである。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、マルチキャリア通信の一例として、周波数が互いに直交する複数のサブキャリアにデータを割り当ててシンボルが生成されるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）方式による通信が行われるものとする。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示す基地局装置は、Ｓ／Ｐ（Serial/Parallel：直並列）変換部１０１、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部１０２、Ｓ／Ｐ変換部１０３、ＩＦＦＴ部１０４、ＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）挿入部１０５、時分割合成部１０６、直交変調部１０７、および無線送信部１０８を有している。
【００１８】
Ｓ／Ｐ変換部１０１は、情報データをＳ／Ｐ変換し、サブキャリア数分のパラレルなデータをＩＦＦＴ部１０２へ出力する。
【００１９】
ＩＦＦＴ部１０２は、パラレルなデータを複数のサブキャリアに割り当てて逆高速フーリエ変換を行った上でＰ／Ｓ（Parallel/Serial：並直列）変換し、得られた時間領域の情報シンボルを時分割合成部１０６へ出力する。
【００２０】
Ｓ／Ｐ変換部１０３は、既知かつ不変なパターンのパイロットデータをＳ／Ｐ変換し、サブキャリア数分のパラレルなデータをＩＦＦＴ部１０４へ出力する。
【００２１】
ＩＦＦＴ部１０４は、パラレルなデータを複数のサブキャリアに割り当てて逆高速フーリエ変換を行った上でＰ／Ｓ変換し、得られた時間領域のパイロットシンボルをＧＩ挿入部１０５へ出力する。
【００２２】
ＧＩ挿入部１０５は、パイロットシンボルの末尾部分を先頭に複製して、ガードインターバルを挿入する。
【００２３】
時分割合成部１０６は、ＩＦＦＴ部１０２からの出力およびＧＩ挿入部１０５からの出力を時分割で切り替えながら直交変調部１０７へ出力し、情報シンボルとパイロットシンボルの時間的な配列を決定する。このとき、時分割合成部１０６は、最初にＧＩ挿入部１０５からのパイロットシンボルを１つ出力した後、ＩＦＦＴ部１０２からの情報シンボルを複数出力して１フレームとし、以後、このフレームフォーマットで１つのパイロットシンボルと複数の情報シンボルとを順次出力する。
【００２４】
直交変調部１０７は、時分割合成部１０６から出力されるシンボル列を直交変調し、得られたＯＦＤＭ信号を無線送信部１０８へ出力する。
【００２５】
無線送信部１０８は、ＯＦＤＭ信号に対して所定の無線送信処理（Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を施し、アンテナを介して送信する。
【００２６】
このように、本実施の形態に係る基地局装置は、フレームの先頭に配置されるパイロットシンボルのみにガードインターバルを付加し、パイロットシンボルに続く情報シンボルにはガードインターバルを付加しない。このため、すべてのシンボルにガードインターバルを付加する場合よりも伝送効率を向上することができる。なお、各フレームの先頭に配置されるパイロットシンボルは、すべて既知かつ同一であるものとする。
【００２７】
図２は、本実施の形態に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図である。図２に示す移動局装置は、無線受信部２０１、τ1〜4遅延部２０２−１〜２０２−４、相関演算部２０３−１〜２０３−４、平均化部２０４−１〜２０４−４、相関値合成部２０５、タイミング検出部２０６、ＧＩ除去部２０７、遅延波除去部２０８、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部２０９、データ判定部２１０、およびＰ／Ｓ変換部２１１を有している。
【００２８】
無線受信部２０１は、アンテナを介してＯＦＤＭ信号を受信し、受信信号に対して所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施す。
【００２９】
τ1〜4遅延部２０２−１〜２０２−４は、それぞれ受信信号をτ1〜4だけ遅延させて遅延信号を生成し、生成された遅延信号を対応する相関演算部２０３−１〜２０３−４へ出力する。以下では、τ1遅延した信号をτ1遅延信号といい、以下同様に、τ2〜4遅延した信号をそれぞれτ2〜4遅延信号という。遅延時間τ1〜4は、受信信号とτ1〜4遅延信号の相関演算を行うとパイロットシンボルに付加されたガードインターバル部分の相関が得られるような遅延時間である。換言すれば、受信信号のパイロットシンボルに付加されたガードインターバル部分またはパイロットシンボルの末尾部分と、τ1〜4遅延信号のパイロットシンボルに付加されたガードインターバル部分またはパイロットシンボルの末尾部分とのタイミングが一致する遅延信号の遅延時間がτ1〜4である。
【００３０】
具体的には、τ1は、τ1遅延信号のパイロットシンボルに付加されたガードインターバル部分が同一のパイロットシンボルの末尾部分と一致する遅延時間に等しい。また、τ2は、τ2遅延信号のパイロットシンボルの末尾部分が次フレームのパイロットシンボルに付加されたガードインターバル部分と一致する遅延時間に等しい。そして、τ3は、τ3遅延信号のフレームの先頭が次フレームの先頭と一致する遅延時間に等しい。さらに、τ4は、τ4遅延信号のパイロットシンボルに付加されたガードインターバル部分が次フレームのパイロットシンボルの末尾部分と一致する遅延時間に等しい。これらの遅延時間τ1〜4は、１フレーム時間τframeおよび１シンボル時間τsymbolを用いると、以下の式（１）のように表すことができる。
【００３１】
【数１】
2007006328.tif 000003
なお、本実施の形態においては、フレームの先頭のみにパイロットシンボルが配置されるフレームフォーマットが用いられるため、遅延時間τ1〜4は、上記式（１）のようになるが、例えばフレームの先頭および末尾にパイロットシンボルが配置されたり、フレームの先頭、中央、および末尾にパイロットシンボルが配置されたりするフレームフォーマットの場合には、τ2〜4はより小さくなる。すなわち、フレーム中に同一のパイロットシンボルが多く配置されれば、より小さい時間内にガードインターバル部分と一致するパターンが配置されていることになるため、ガードインターバル部分に関する相関が得られる遅延信号の遅延時間も小さくて済むことになる。
【００３２】
また、本実施の形態においては、τ1〜4遅延信号の４つの遅延信号を生成するものとしたが、ガードインターバル部分と一致するパターンが配置されている部分に対応する遅延時間だけ受信信号を遅延させることにより、さらに多くの遅延信号を生成することができる。しかし、遅延時間が長くなると、遅延信号を生成するためにはより長時間にわたる受信信号が必要となるため、受信直後から遅延信号を生成することが困難となる。したがって、１フレーム時間程度の遅延時間で生成可能なτ1〜4遅延信号の４つの遅延信号を生成するのが適当であると考えられる。
【００３３】
相関演算部２０３−１〜２０３−４は、それぞれ受信信号とτ1〜4遅延信号との相関演算を行い、所定の時間間隔のサンプルにおいて算出された相関値を対応する平均化部２０４−１〜２０４−４へ出力する。
【００３４】
平均化部２０４−１〜２０４−４は、受信信号とτ1〜4遅延信号との相関が高くなる時間幅における相関値を平均化し、各サンプルに対応する平均相関値を１フレーム分にわたって相関値合成部２０５へ出力する。具体的には、平均化部２０４−１、２０４−２、２０４−４は、ガードインターバル長にわたって受信信号とτ1,2,4遅延信号との相関が高くなるため、ガードインターバル長ごとに相関値を平均化し、平均化部２０４−３は、ガードインターバルとパイロットシンボルとを加えた長さにわたって受信信号とτ3遅延信号との相関が高くなるため、ガードインターバル長と１シンボル長とを加えた長さごとに相関値を平均化する。
【００３５】
相関値合成部２０５は、受信信号とτ1〜4遅延信号それぞれとの平均相関値を合成し、各サンプルにおける合成相関値をタイミング検出部２０６へ出力する。このとき、相関値合成部２０５は、平均化部２０４−１、２０４−２、および２０４−４と平均化部２０４−３とでは平均化を行う時間幅が異なっているため、平均相関値を正規化した上で合成する。また、相関値合成部２０５は、受信信号のパイロットシンボルの末尾部分において相関が高くなるτ1遅延信号およびτ4遅延信号については、各サンプルに対応する平均相関値を１シンボル長シフトして、受信信号のフレームの先頭（すなわちガードインターバル部分の先頭）のサンプルに対応する平均相関値が大きくなるようにτ1〜4遅延信号それぞれの平均相関値のタイミングを対応させた上で合成する。
【００３６】
タイミング検出部２０６は、合成相関値のピークを検出し、検出されたピークに対応するサンプルのタイミングを受信信号のシンボルタイミングおよびフレームタイミングとする。
【００３７】
ＧＩ除去部２０７は、受信信号のフレームの先頭のパイロットシンボルに付加されているガードインターバルを除去する。
【００３８】
遅延波除去部２０８は、ガードインターバル除去後の受信信号を例えば１フレームごとにフーリエ変換して周波数領域の信号へ変換し、遅延波に対応する周波数成分を除去する周波数等化を行い、受信信号から遅延波によるシンボル間干渉の影響を除去する。本実施の形態においては、遅延波除去部２０８がシンボル間干渉の影響を除去するため、図１に示した基地局装置は、パイロットシンボルのみにガードインターバルを付加すれば良い。遅延波除去部２０８は、遅延波除去後の周波数領域の信号を例えば逆フーリエ変換して時間領域の信号へ戻し、ＦＦＴ部２０９へ出力する。
【００３９】
ＦＦＴ部２０９は、遅延波除去後の受信信号を１シンボルごとに高速フーリエ変換して複数のサブキャリアに割り当てられているデータを抽出し、データ判定部２１０へ出力する。
【００４０】
データ判定部２１０は、ＦＦＴ部２０９から出力されたデータを硬判定し、硬判定結果をＰ／Ｓ変換部２１１へ出力する。
【００４１】
Ｐ／Ｓ変換部２１１は、複数のサブキャリアに対応する硬判定結果をＰ／Ｓ変換し、得られた受信データを出力する。
【００４２】
次いで、上記のように構成された移動局装置におけるセルサーチ方法について、図３に示すフロー図および図４〜７を参照して説明する。
【００４３】
まず、図１に示す基地局装置からフレームの先頭のパイロットシンボルのみにガードインターバルが付加されたフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号が送信される。各フレームの先頭のパイロットシンボルは既知かつ同一であり、したがって、このパイロットシンボルに付加されるガードインターバルも既知かつ同一である。また、パイロットシンボルと情報シンボルとのシンボル長はいずれも等しいものとする。
【００４４】
このようなＯＦＤＭ信号は、図２に示す移動局装置のアンテナを介して受信され、無線受信部２０１によって、所定の無線受信処理が施される。受信信号は、τ1〜4遅延部２０２−１〜２０２−４、相関演算部２０３−１〜２０３−４、およびＧＩ除去部２０７へ出力される。
【００４５】
そして、τ1遅延部２０２−１、相関演算部２０３−１、および平均化部２０４−１によって、τ1遅延信号と受信信号との相関演算が行われ、１フレーム時間にわたるサンプルにおける平均相関値が求められる（ＳＴ１０００）。
【００４６】
具体的には、τ1遅延部２０２−１によって、受信信号が１シンボル時間に等しいτ1だけ遅延され（上式（１）参照）、τ1遅延信号が生成される。そして、相関演算部２０３−１によって、受信信号とτ1遅延信号との相関演算が行われ、図４の中段に示すように、１フレーム時間にわたるサンプルにおける相関値が求められる。
【００４７】
このとき、上述したように遅延時間τ1は１シンボル時間に等しいので、受信信号のパイロットシンボルの末尾部分とτ1遅延信号のガードインターバル部分とが一致するサンプルにおける相関値が高くなる。
【００４８】
そして、平均化部２０４−１によって、相関値が高くなる時間幅に等しいガードインターバル長にわたって相関値が平均化される。すなわち、図４において、仮のフレームタイミングを始点としてガードインターバル長に等しい時間幅３０１内のサンプルにおける相関値を順次平均化し、各サンプルに対応する平均相関値を算出していく。
【００４９】
ここでは、受信信号のパイロットシンボルの末尾部分およびτ1遅延信号のガードインターバル部分における相関値が高いため、平均化の対象が時間幅３０２となる時に平均相関値が最も高くなると考えられる。すなわち、図４の最下段に示すように、受信信号のパイロットシンボルの末尾部分の開始位置かつτ1遅延信号のガードインターバル部分の先頭に平均相関値のピーク３０３が現れると考えられる。
【００５０】
なお、図４は、仮のフレームタイミングが真のフレームタイミングと一致している場合の様子を図示したものである。したがって、実際の処理においては、時間幅３０１から平均化が開始される訳ではなく、任意の場所から開始されることになる。このような場合でも、相関値が１フレーム時間の各サンプルについて求められているため、受信信号のパイロットシンボルの末尾部分の開始位置において平均相関値のピークが現れることになる。
【００５１】
そして、図４の最下段に示される１フレーム分の平均相関値は、各サンプルについて算出されるごとに相関値合成部２０５へ出力される。
【００５２】
また、τ2遅延部２０２−２、相関演算部２０３−２、および平均化部２０４−２によって、τ2遅延信号と受信信号との相関演算が行われ、１フレーム時間にわたるサンプルにおける平均相関値が求められる（ＳＴ１１００）。
【００５３】
具体的には、τ2遅延部２０２−２によって、受信信号が１フレーム時間より１シンボル時間短いτ2だけ遅延され（上式（１）参照）、τ2遅延信号が生成される。そして、相関演算部２０３−２によって、受信信号とτ2遅延信号との相関演算が行われ、図５の中段に示すように、１フレーム時間にわたるサンプルにおける相関値が求められる。
【００５４】
このとき、上述したように遅延時間τ2は１フレーム時間より１シンボル時間短いので、受信信号のガードインターバル部分とτ2遅延信号の前フレームのパイロットシンボルの末尾部分とが一致するサンプルにおける相関値が高くなる。
【００５５】
そして、平均化部２０４−２によって、相関値が高くなる時間幅に等しいガードインターバル長にわたって相関値が平均化される。すなわち、図５において、仮のフレームタイミングにおける時間幅３０１内のサンプルから相関値を順次平均化し、各サンプルに対応する平均相関値を算出していく。なお、図５における仮のフレームタイミングも図４と同様であるため、仮のフレームタイミングが真のフレームタイミングと一致している。
【００５６】
ここでは、受信信号のガードインターバル部分およびτ2遅延信号の前フレームのパイロットシンボルの末尾部分における相関値が高いため、平均化の対象が真のフレームタイミングとなる時に平均相関値が最も高くなると考えられる。すなわち、図５の最下段に示すように、受信信号のガードインターバル部分の先頭かつτ2遅延信号のパイロットシンボルの末尾部分の開始位置に平均相関値のピークが現れると考えられる。そして、図５の最下段に示される１フレーム分の平均相関値は、各サンプルについて算出されるごとに相関値合成部２０５へ出力される。
【００５７】
また、τ3遅延部２０２−３、相関演算部２０３−３、および平均化部２０４−３によって、τ3遅延信号と受信信号との相関演算が行われ、１フレーム時間にわたるサンプルにおける平均相関値が求められる（ＳＴ１２００）。
【００５８】
具体的には、τ3遅延部２０２−３によって、受信信号が１フレーム時間に等しいτ3だけ遅延され（上式（１）参照）、τ3遅延信号が生成される。そして、相関演算部２０３−３によって、受信信号とτ3遅延信号との相関演算が行われ、図６の中段に示すように、１フレーム時間にわたるサンプルにおける相関値が求められる。
【００５９】
このとき、上述したように遅延時間τ3は１フレーム時間に等しいので、受信信号のガードインターバル部分およびパイロットシンボル全体とτ3遅延信号の前フレームのガードインターバル部分およびパイロットシンボル全体とが一致するサンプルにおける相関値が高くなる。
【００６０】
そして、平均化部２０４−３によって、相関値が高くなる時間幅に等しいガードインターバル長と１シンボル時間を加えた時間にわたって相関値が平均化される。すなわち、図６において、仮のフレームタイミングにおける時間幅３５１内のサンプルから相関値を順次平均化し、各サンプルに対応する平均相関値を算出していく。なお、図６における仮のフレームタイミングも図４と同様であるため、仮のフレームタイミングが真のフレームタイミングと一致している。そして、受信信号とτ3遅延信号に関しては、ガードインターバル部分およびパイロットシンボル全体のタイミングが一致するため、相関値を平均化する時間幅がτ1遅延信号およびτ2遅延信号とは異なっている。
【００６１】
ここでは、ガードインターバル部分およびパイロットシンボル全体における相関値が高いため、平均化の対象が真のフレームタイミングとなる時に平均相関値が最も高くなると考えられる。すなわち、図６の最下段に示すように、受信信号およびτ3遅延信号のガードインターバル部分の先頭に平均相関値のピークが現れると考えられる。そして、図６の最下段に示される１フレーム分の平均相関値は、各サンプルについて算出されるごとに相関値合成部２０５へ出力される。
【００６２】
さらに、τ4遅延部２０２−４、相関演算部２０３−４、および平均化部２０４−４によって、τ4遅延信号と受信信号との相関演算が行われ、１フレーム時間にわたるサンプルにおける平均相関値が求められる（ＳＴ１３００）。
【００６３】
具体的には、τ4遅延部２０２−４によって、受信信号が１フレーム時間より１シンボル時間長いτ4だけ遅延され（上式（１）参照）、τ4遅延信号が生成される。そして、相関演算部２０３−４によって、受信信号とτ4遅延信号との相関演算が行われ、図７の中段に示すように、１フレーム時間にわたるサンプルにおける相関値が求められる。
【００６４】
このとき、上述したように遅延時間τ4は１フレーム時間より１シンボル時間長いので、受信信号のパイロットシンボルの末尾部分とτ4遅延信号の前フレームのガードインターバル部分とが一致するサンプルにおける相関値が高くなる。
【００６５】
そして、平均化部２０４−４によって、相関値が高くなる時間幅に等しいガードインターバル長にわたって相関値が平均化される。すなわち、図７において、仮のフレームタイミングにおける時間幅３０１内のサンプルから相関値を順次平均化し、各サンプルに対応する平均相関値を算出していく。なお、図７における仮のフレームタイミングも図４と同様であるため、仮のフレームタイミングが真のフレームタイミングと一致している。
【００６６】
ここでは、受信信号のパイロットシンボルの末尾部分およびτ4遅延信号の前フレームのガードインターバル部分における相関値が高いため、平均化の対象が真のフレームタイミングよりも１シンボル時間後の部分である時に平均相関値が最も高くなると考えられる。すなわち、図７の最下段に示すように、受信信号のパイロットシンボルの末尾部分の開始位置かつτ4遅延信号の前フレームのガードインターバル部分の先頭に平均相関値のピークが現れると考えられる。そして、図７の最下段に示される１フレーム分の平均相関値は、各サンプルについて算出されるごとに相関値合成部２０５へ出力される。
【００６７】
以上のような各サンプルにおける受信信号とτ1〜4遅延信号との相関演算が行われると、相関値合成部２０５によって、それぞれのサンプルにおけるτ1〜4遅延信号に関する平均相関値が合成される（ＳＴ１４００）。このとき、τ1,2,4遅延信号とτ3遅延信号とでは相関値の平均化を行う時間幅が異なっているため、平均相関値が正規化された上で合成される。
【００６８】
さらに、τ1遅延信号およびτ4遅延信号に関しては、受信信号のパイロットシンボルの末尾部分の開始位置における平均相関値がピークとなっているが、受信信号のフレームタイミングと平均相関値のピークとを対応させるため、各サンプルの平均相関値がシフトされる。すなわち、平均相関値のピークを受信信号のガードインターバル部分の先頭（すなわち、フレームタイミング）に合わせるように各サンプルの平均相関値がシフトされる。具体的には、τ1遅延信号およびτ4遅延信号については、各サンプルの平均相関値が１シンボル時間前の位置にシフトされた上でτ2遅延信号およびτ3遅延信号の平均相関値と合成される。
【００６９】
そして、各サンプルにおける平均相関値の合成と並行して、１フレーム分すべてのサンプルについて平均相関値の算出および合成が終了したか否かが判定され（ＳＴ１５００）、終了していない場合は、ＳＴ１０００からＳＴ１４００の処理が継続されるが、終了した場合は、各サンプルにおける平均相関値を合成して得られた合成相関値がタイミング検出部２０６へ出力される。
【００７０】
１フレーム分の合成相関値がタイミング検出部２０６へ出力されると、タイミング検出部２０６によって、合成相関値のピークが検出されることにより、受信信号のシンボルタイミングおよびフレームタイミングが検出される（ＳＴ１６００）。合成相関値は、上述のように受信信号のフレームタイミングに、相関が高いと考えられるサンプルを対応させた上で平均相関値を合成して得られるため、合成相関値のピークをフレームタイミングとすることができる。
【００７１】
また、遅延時間が異なる複数の遅延信号を用いて相関演算を行い、その結果を合成しているため、フレームタイミング検出の精度は高くなる。すなわち、理想的な状況下では、受信信号とτ1遅延信号との相関演算のみで図４に示すピーク３０３を検出し、容易に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ことができるが、通常は、τ1遅延信号のみを用いた相関演算では明確なピークが現れない。そこで、本実施の形態においては、遅延時間が異なるτ2〜4遅延信号を用いた相関演算も行って、結果を合成することにより、フレームタイミング検出の精度を向上している。
【００７２】
さらに、受信信号のパイロットシンボルに付加されているガードインターバルと一致するパターンをすべて利用して、遅延時間が小さい順に複数の遅延信号を生成するため、複数の相関演算結果を得るのに多くのフレームを必要としない。したがって、信号の受信から相関演算を行うまでに処理遅延が発生せず、高速に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ことができる。
【００７３】
以上のように、本実施の形態によれば、パイロットシンボルに付加されるガードインターバルにおいて相関が得られる遅延信号を遅延時間が小さい順に複数生成し、各遅延信号と受信信号との相関演算結果を合成し、合成して得られた合成相関値のピークを検出する。このため、フレームの先頭を高速かつ正確に検出することができ、ガードインターバルを削減して伝送効率を向上した場合でも、高速に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ことができる。
【００７４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、各遅延信号の遅延時間に応じて相関値に重み付けを施す点である。
【００７５】
本実施の形態に係る基地局装置の構成は、実施の形態１に係る基地局装置（図１）と同様であるため、その説明を省略する。
【００７６】
図８は、本実施の形態に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図である。同図において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図８に示す移動局装置は、図２に示す移動局装置に加えて、重み係数乗算部４０１−１〜４０１−４を有している。
【００７７】
重み係数乗算部４０１−１〜４０１−４は、受信信号とτ1〜4遅延信号との平均相関値に遅延時間τ1〜4に応じた重み係数を乗算する。具体的には、重み係数乗算部４０１−１〜４０１−４は、受信信号とτ1遅延信号との平均相関値に対する重みを大きくし、反対に、受信信号とτ4遅延信号との平均相関値に対する重みを小さくする。これは、遅延時間τ1は小さく、相関値が求められる受信信号およびτ1遅延信号の対応部分は、ほぼ同一の伝搬環境を伝送されていると考えられるため、平均相関値のピークの信頼度が最も高いと考えられることに依っている。
【００７８】
したがって、重み係数乗算部４０１−１は、他の重み係数乗算部４０１−２〜４０１−４よりも大きな重み係数を平均相関値に乗算する。また、重み係数乗算部４０１−２〜４０１−４は、遅延時間τ2〜4が１フレーム時間±１シンボル時間の範囲に収まっているため、同一の重み係数を平均相関値に乗算しても良いが、遅延時間が小さいほど大きい重み係数を平均相関値に乗算しても良い。
【００７９】
さらに、受信信号とτ3遅延信号との平均相関値については、平均化の対象となる時間幅が他の平均相関値よりも大きいため、平均相関値のピークの信頼度が高いと考えられる。このため、受信信号とτ2遅延信号との平均相関値よりも受信信号とτ3遅延信号との平均相関値の重み係数を大きくしても良い。
【００８０】
次いで、上記のように構成された移動局装置におけるセルサーチ方法について、図９に示すフロー図を参照して説明する。同図において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８１】
まず、実施の形態１と同様に、フレームの先頭のパイロットシンボルのみにガードインターバルが付加されたフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号が基地局装置から送信される。ＯＦＤＭ信号は、図８に示す移動局装置のアンテナを介して受信され、無線受信部２０１によって、所定の無線受信処理が施される。受信信号は、τ1〜4遅延部２０２−１〜２０２−４、相関演算部２０３−１〜２０３−４、およびＧＩ除去部２０７へ出力される。
【００８２】
そして、τ1〜4遅延部２０２−１〜２０２−４、相関演算部２０３−１〜２０３−４、および平均化部２０４−１〜２０４−４によって、τ1〜4遅延信号と受信信号との相関演算が行われ、１フレーム時間にわたるサンプルにおける平均相関値が求められる（ＳＴ１０００〜ＳＴ１３００）。
【００８３】
各サンプルにおける受信信号とτ1〜4遅延信号との相関演算が行われると、重み係数乗算部４０１−１〜４０１−４によって、それぞれのサンプルにおけるτ1〜4遅延信号に関する平均相関値に重み係数が乗算される（ＳＴ２０００）。ここでは、重み係数乗算部４０１−１によって乗算される重み係数が最も大きく、次いで、重み係数乗算部４０１−３によって乗算される重み係数、重み係数乗算部４０１−２によって乗算される重み係数、重み係数乗算部４０１−４によって乗算される重み係数の順で重み係数が大きいものとする。これは、上述したように、各τ1〜4遅延信号の遅延時間と相関値の平均化を行う時間幅の大きさとに応じた重み係数である。
【００８４】
なお、上述したように、重み係数乗算部４０１−１によって乗算される重み係数を最も大きくしてその他の重み係数を等しくしたり、遅延時間が小さい順に重み係数を大きくしたりしても良い。
【００８５】
これらの重み付けを行うことにより、信頼度が高い平均相関値の重みを大きくして、平均相関値を合成した時の合成結果の信頼度をより向上することができる。
【００８６】
以上のような重み付けが行われると、相関値合成部２０５によって、それぞれのサンプルにおけるτ1〜4遅延信号に関する重み付け後の平均相関値が合成される（ＳＴ１４００）。
【００８７】
そして、各サンプルにおける平均相関値の合成と並行して、１フレーム分すべてのサンプルについて平均相関値の算出、重み付け、および合成が終了したか否かが判定され（ＳＴ１５００）、終了していない場合は、ＳＴ１０００からＳＴ１４００の処理が継続されるが、終了した場合は、各サンプルにおける平均相関値を合成して得られた合成相関値がタイミング検出部２０６へ出力される。
【００８８】
以後、実施の形態１と同様に、タイミング検出部２０６によって、合成相関値のピークが検出されることにより、受信信号のシンボルタイミングおよびフレームタイミングが検出される（ＳＴ１６００）。
【００８９】
以上のように、本実施の形態によれば、遅延信号の遅延時間に応じた重み係数を相関演算結果に乗算した上で合成するため、合成相関値のピークを高い信頼度で検出することができ、結果として、さらに正確な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ことができる。
【００９０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、複数のフレームについて実施の形態１と同様の相関演算を行ってフレーム平均化を行うとともに、２フレーム目以降については、１フレーム目の相関演算結果が大きかったサンプルのみについて相関演算を行う点である。
【００９１】
本実施の形態に係る基地局装置の構成は、実施の形態１に係る基地局装置（図１）と同様であるため、その説明を省略する。
【００９２】
図１０は、本実施の形態に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図である。同図において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１０に示す移動局装置は、図２に示す移動局装置に加えて、フレーム平均化部５０１および相関値記憶部５０２を有するとともに、相関演算部２０３−１〜２０３−４に代えて相関演算部２０３ａ−１〜２０３ａ−４を有している。
【００９３】
相関演算部２０３ａ−１〜２０３ａ−４は、１フレーム目の処理時には、それぞれ受信信号とτ1〜4遅延信号との相関演算を行い、各サンプルにおいて算出された相関値を対応する平均化部２０４−１〜２０４−４へ出力する。また、相関演算部２０３ａ−１〜２０３ａ−４は、２フレーム目以降の処理時には、相関値記憶部５０２から通知されるサンプルのみにおいて相関演算を行い、これらのサンプルにおける相関値を平均化部２０４−１〜２０４−４へ出力する。
【００９４】
フレーム平均化部５０１は、相関値合成部２０５から出力される１フレームごとの合成相関値を相関値記憶部５０２へ送出する。そして、フレーム平均化部５０１は、所定数のフレームについて合成相関値の送出が完了すると、相関値記憶部５０２から各フレームの合成相関値を読み出してフレーム間で平均化し、平均化された合成相関値をタイミング検出部２０６へ出力する。
【００９５】
相関値記憶部５０２は、各サンプルにおける合成相関値を記憶し、１フレーム目の合成相関値から大きい順に所定数の合成相関値を選択し、選択された合成相関値に対応するサンプルを相関演算部２０３ａ−１〜２０３ａ−４へ通知する。そして、相関値記憶部５０２は、選択されなかった合成相関値を破棄し、選択された合成相関値と２フレーム目以降の合成相関値とを同一のサンプルに関するもの同士対応づけて記憶する。
【００９６】
次いで、上記のように構成された移動局装置におけるセルサーチ方法について、図１１に示すフロー図を参照して説明する。同図において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００９７】
まず、実施の形態１と同様に、フレームの先頭のパイロットシンボルのみにガードインターバルが付加されたフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号が基地局装置から送信される。ＯＦＤＭ信号は、図１０に示す移動局装置のアンテナを介して受信され、無線受信部２０１によって、所定の無線受信処理が施される。受信信号は、τ1〜4遅延部２０２−１〜２０２−４、相関演算部２０３ａ−１〜２０３ａ−４、およびＧＩ除去部２０７へ出力される。
【００９８】
そして、τ1〜4遅延部２０２−１〜２０２−４、相関演算部２０３ａ−１〜２０３ａ−４、および平均化部２０４−１〜２０４−４によって、τ1〜4遅延信号と受信信号との相関演算が行われ、１フレーム時間にわたるサンプルにおける平均相関値が求められる（ＳＴ１０００〜ＳＴ１３００）。
【００９９】
各サンプルにおける受信信号とτ1〜4遅延信号との相関演算が行われると、相関値合成部２０５によって、それぞれのサンプルにおけるτ1〜4遅延信号に関する平均相関値が合成される（ＳＴ１４００）。
【０１００】
そして、各サンプルにおける平均相関値の合成と並行して、１フレーム分すべてのサンプルについて平均相関値の算出および合成が終了したか否かが判定され（ＳＴ１５００）、終了していない場合は、ＳＴ１０００からＳＴ１４００の処理が継続されるが、終了した場合は、各サンプルにおける平均相関値を合成して得られた合成相関値がフレーム平均化部５０１へ出力される。
【０１０１】
合成相関値は、フレーム平均化部５０１から相関値記憶部５０２へ送出され、相関値記憶部５０２によって、１フレーム分のサンプルの合成相関値のうち大きい方から所定数の合成相関値が選択されて記憶され、選択されなかった合成相関値は破棄される。このようにして、１フレーム分のサンプルのうち合成相関値を記憶するサンプルが決定され（ＳＴ３０００）、このサンプルは、相関演算部２０３ａ−１〜２０３ａ−４へ通知される。
【０１０２】
そして、相関演算部２０３ａ−１〜２０３ａ−４および平均化部２０４−１〜２０４−４によって、２フレーム目の相関演算が行われるが（ＳＴ３１００）、この相関演算においては、相関値記憶部５０２から通知されたサンプルに対応する相関値が算出され、平均化部２０４−１〜２０４−４によって、相関値記憶部５０２で決定されたサンプルのみにおける平均相関値が算出される。算出された平均相関値は、相関値合成部２０５によって１フレーム目と同様に合成され、フレーム平均化部５０１へ出力される。本実施の形態においては、２フレーム目以降は、１フレーム目の合成相関値が大きかったサンプルのみに関する相関演算が行われるため、演算量の増大を抑制することができる。
【０１０３】
相関値合成部２０５から出力された合成相関値は、フレーム平均化部５０１によって相関値記憶部５０２へ送出される。相関値記憶部５０２には、１フレーム目の合成相関値が大きかったサンプルのみの合成相関値が記憶されており、２フレーム目については、記憶されたサンプルのみの合成相関値がフレーム平均化部５０１から送出されるため、同一のサンプルに関する合成相関値が対応づけて記憶される。このように、本実施の形態においては、全サンプルに関する合成相関値をすべて記憶するのではなく、１フレーム目の合成相関値が大きかったサンプルに関する合成相関値のみを記憶するため、メモリ容量の増大を抑制することができる。
【０１０４】
そして、合成相関値が相関値記憶部５０２に記憶されるとともに、フレーム平均化部５０１によって、所定数のフレームに関する合成相関値が送出されたか否かが判定される（ＳＴ３２００）。この判定の結果、まだ所定数のフレームに関する合成相関値が送出されていなければ、３フレーム目以降の相関演算が繰り返され、所定数のフレームに関する合成相関値が送出されていれば、フレーム平均化部５０１によって、相関値記憶部５０２に記憶されているサンプルごとの合成相関値が読み出され、各サンプルについてフレーム間の平均化が行われる（ＳＴ３３００）。
【０１０５】
フレーム間で平均化された合成相関値は、タイミング検出部２０６へ出力され、合成相関値のピークが検出されることにより、受信信号のシンボルタイミングおよびフレームタイミングが検出される（ＳＴ１６００）。
【０１０６】
以上のように、本実施の形態によれば、１フレーム目の相関演算結果が大きいサンプルを選択し、選択されたサンプルのみについて２フレーム目以降も相関演算を行い、所定数のフレームに関する相関演算結果をフレーム間で平均化する。このため、例えば瞬時の伝搬環境の変化などによる１フレーム内の相関演算の誤差の影響を削減することができ、さらに正確な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ことができる。また、複数のフレームに関する相関演算結果を行う場合でも、演算量およびメモリ容量の増大を抑制することができる。
【０１０７】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の特徴は、あらかじめ受信信号とパイロットシンボルのレプリカとの相関演算を行って、シンボルタイミングおよびフレームタイミングの位置の範囲を絞っておき、絞られた演算幅内のサンプルのみで受信信号と遅延信号との相関演算を行う点である。
【０１０８】
本実施の形態に係る基地局装置の構成は、実施の形態１に係る基地局装置（図１）と同様であるため、その説明を省略する。
【０１０９】
図１２は、本実施の形態に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図である。同図において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１２に示す移動局装置は、図２に示す移動局装置に加えて、レプリカ生成部６０１、相関演算部６０２、および演算幅決定部６０３を有するとともに、相関演算部２０３−１〜２０３−４に代えて相関演算部２０３ｂ−１〜２０３ｂ−４を有している。
【０１１０】
相関演算部２０３ｂ−１〜２０３ｂ−４は、演算幅決定部６０３から指示される演算幅内のサンプルのみにおいて相関演算を行い、これらのサンプルにおける相関値を平均化部２０４−１〜２０４−４へ出力する。
【０１１１】
レプリカ生成部６０１は、既知のパイロットシンボルのレプリカ（以下「パイロットレプリカ」という）を生成し、相関演算部６０２へ出力する。
【０１１２】
相関演算部６０２は、受信信号とパイロットレプリカとの相関演算を行い、１フレーム分のサンプルにおける相関値を演算幅決定部６０３へ出力する。
【０１１３】
演算幅決定部６０３は、相関演算部６０２から出力される相関値から、受信信号と遅延信号との相関演算を行う演算幅を決定し、相関演算部２０３ｂ−１〜２０３ｂ−４へ通知する。具体的には、演算幅決定部６０３は、パイロットレプリカとの相関値が所定の閾値以上となるサンプルを抽出し、抽出されたサンプルの位置にパイロットシンボルが配置されていると仮定して遅延信号との相関演算の演算幅を決定する。すなわち、演算幅決定部６０３は、パイロットレプリカとの相関値が大きい部分のサンプル付近を演算幅とする。
【０１１４】
次いで、上記のように構成された移動局装置におけるセルサーチ方法について、図１３に示すフロー図を参照して説明する。同図において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１１５】
まず、実施の形態１と同様に、フレームの先頭のパイロットシンボルのみにガードインターバルが付加されたフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号が基地局装置から送信される。ＯＦＤＭ信号は、図１２に示す移動局装置のアンテナを介して受信され、無線受信部２０１によって、所定の無線受信処理が施される。受信信号は、相関演算部６０２、τ1〜4遅延部２０２−１〜２０２−４、相関演算部２０３ｂ−１〜２０３ｂ−４、およびＧＩ除去部２０７へ出力される。τ1〜4遅延部２０２−１〜２０２−４では、τ1〜4遅延信号が生成される。
【０１１６】
一方、レプリカ生成部６０１によって、フレームの先頭には位置されているパイロットシンボルのレプリカ（パイロットレプリカ）が生成され、パイロットレプリカは、相関演算部６０２へ出力される。そして、相関演算部６０２によって、受信信号とパイロットレプリカとの相関演算が行われ（ＳＴ４０００）、１フレーム分のサンプルすべてにおける相関演算が終了すると（ＳＴ４１００）、各サンプルの相関値が演算幅決定部６０３へ出力される。
【０１１７】
各サンプルの相関値は、受信信号とパイロットレプリカとの相関を示しているため、相関値が高いサンプルについてはパイロットシンボル内のサンプルである可能性が高く、パイロットシンボルはフレームの先頭に配置されているため、相関値が高いサンプルの位置からフレームタイミングの見当をつけることができる。
【０１１８】
そこで、演算幅決定部６０３によって、パイロットレプリカとの相関値が所定の閾値以上であるサンプルが抽出され、抽出されたサンプルからフレームタイミングを含む可能性が高いサンプルの範囲が演算幅と決定される（ＳＴ４２００）。決定された演算幅は、相関演算部２０３ｂ−１〜２０３ｂ−４へ通知される。
【０１１９】
そして、相関演算部２０３ｂ−１〜２０３ｂ−４および平均化部２０４−１〜２０４−４によって、τ1〜4遅延信号と受信信号との相関演算が演算幅内のサンプルについてのみ行われ、各サンプルにおける平均相関値が求められる（ＳＴ１０００〜ＳＴ１３００）。
【０１２０】
演算幅内の各サンプルにおける受信信号とτ1〜4遅延信号との相関演算が行われると、相関値合成部２０５によって、それぞれのサンプルにおけるτ1〜4遅延信号に関する平均相関値が合成される（ＳＴ１４００）。
【０１２１】
そして、各サンプルにおける平均相関値の合成と並行して、演算幅内すべてのサンプルについて平均相関値の算出および合成が終了したか否かが判定され（ＳＴ４３００）、終了していない場合は、ＳＴ１０００からＳＴ１４００の処理が継続されるが、終了した場合は、各サンプルにおける平均相関値を合成して得られた合成相関値がタイミング検出部２０６へ出力される。
【０１２２】
以後、実施の形態１と同様に、タイミング検出部２０６によって、合成相関値のピークが検出されることにより、受信信号のシンボルタイミングおよびフレームタイミングが検出される（ＳＴ１６００）。
【０１２３】
以上のように、本実施の形態によれば、受信信号とパイロットレプリカとの相関演算により、フレームタイミングが存在する範囲を絞り込んで演算幅とし、演算幅内のサンプルにおいてのみ受信信号と遅延信号との相関演算を行う。このため、受信信号と遅延信号との相関演算の演算量を削減することができ、さらに高速に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ことができる。
【０１２４】
なお、上記各実施の形態は、種々組み合わせることができる。すなわち、平均相関値の重み付け、フレーム平均化、およびパイロットレプリカとの相関演算の２つ以上を同時に行っても良い。
【０１２５】
本発明の第１の態様に係る移動局装置は、フレーム内の所定の位置に既知のパイロットシンボルを含む信号であって、このパイロットシンボルの一部分の複製がガードインターバルとして前記パイロットシンボルの先頭に付加された信号を受信する受信手段と、受信信号を遅延させて互いの遅延時間の差が１フレーム時間未満である複数の遅延信号を生成する遅延手段と、受信信号と前記複数の遅延信号それぞれとの相関演算を１フレーム分ごとに行う相関演算手段と、前記複数の遅延信号それぞれに対応する相関演算結果を合成する合成手段と、合成された相関演算結果から受信信号におけるパイロットシンボルまたはガードインターバルの位置を特定してフレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出する検出手段と、を有する構成を採る。
【０１２６】
この構成によれば、１フレーム時間未満の遅延時間の差がある複数の遅延信号と受信信号との相関演算によりパイロットシンボルまたはガードインターバルの位置を特定し、フレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出するため、パイロットシンボルのみにガードインターバルが付加されていれば、複数のフレームを受信する前に複数の相関演算結果を得ることができ、ガードインターバルを削減して伝送効率を向上した場合でも、高速に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ことができる。
【０１２７】
本発明の第２の態様に係る移動局装置は、上記第１の態様において、前記遅延手段は、受信信号中の前記パイロットシンボルの一部分の位置および前記ガードインターバルの位置のいずれか一方と遅延信号中の前記パイロットシンボルの一部分の位置または前記ガードインターバルの位置のいずれか一方とを一致させる遅延信号を遅延時間が小さい順に複数生成する構成を採る。
【０１２８】
この構成によれば、受信信号および遅延信号における同一のパターンの位置を一致させる遅延信号を遅延時間が小さい順に生成するため、相関演算により同一のパターン（すなわち、ガードインターバルまたは複製されてガードインターバルとされる部分）の位置を検出することができるとともに、可能な限り小さい遅延時間の遅延信号を生成して確実にシンボルタイミングおよびフレームタイミングの検出の高速化を図ることができる。
【０１２９】
本発明の第３の態様に係る移動局装置は、上記第１の態様において、前記遅延手段は、受信信号を１シンボル時間遅延させて第１の遅延信号を生成する第１の遅延部と、受信信号を１フレーム時間よりも１シンボル時間短い時間遅延させて第２の遅延信号を生成する第２の遅延部と、を有する構成を採る。
【０１３０】
この構成によれば、１シンボル時間および１フレーム時間よりも１シンボル時間短い時間を遅延時間として２つの遅延信号を生成するため、１つのガードインターバルから次フレームの同位置におけるガードインターバルまでを受信した段階で２つの相関演算結果を得ることができ、高速かつ正確なシンボルタイミングおよびフレームタイミングの検出を行うことができる。
【０１３１】
本発明の第４の態様に係る移動局装置は、上記第３の態様において、前記遅延手段は、受信信号を１フレーム時間遅延させて第３の遅延信号を生成する第３の遅延部、をさらに有する構成を採る。
【０１３２】
この構成によれば、１フレーム時間を遅延時間とした遅延信号をさらに生成するため、１組のガードインターバルおよびパイロットシンボルから次フレームの同位置におけるガードインターバルおよびパイロットシンボルまでを受信した段階で３つの相関演算結果を得ることができ、さらに正確なシンボルタイミングおよびフレームタイミングの検出を行うことができる。
【０１３３】
本発明の第５の態様に係る移動局装置は、上記第４の態様において、前記遅延手段は、受信信号を１フレーム時間よりも１シンボル時間長い時間遅延させて第４の遅延信号を生成する第４の遅延部、をさらに有する構成を採る。
【０１３４】
この構成によれば、１フレーム時間よりも１シンボル時間長い時間を遅延時間とした遅延信号をさらに生成するため、１組のガードインターバルおよびパイロットシンボルから次フレームの同位置におけるガードインターバルおよびパイロットシンボルまでを受信した段階で４つの相関演算結果を得ることができ、さらに正確なシンボルタイミングおよびフレームタイミングの検出を行うことができる。
【０１３５】
本発明の第６の態様に係る移動局装置は、上記第１の態様において、前記複数の遅延信号それぞれに対応する相関演算結果を前記複数の遅延信号の遅延時間に応じて重み付けする重み付け手段、をさらに有し、前記合成手段は、重み付け後の相関演算結果を合成する構成を採る。
【０１３６】
この構成によれば、遅延時間に応じて相関演算結果を重み付けするため、時間経過に伴う伝搬環境の変化による相関演算結果の精度の劣化を補償し、相関演算結果の信頼度を向上することができる。
【０１３７】
本発明の第７の態様に係る移動局装置は、上記第１の態様において、合成された相関演算結果を複数フレーム分記憶する記憶手段と、記憶された相関演算結果をフレーム間で平均化する平均化手段と、をさらに有し、前記検出手段は、平均化された相関演算結果からフレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出する構成を採る。
【０１３８】
この構成によれば、複数フレーム分の相関演算結果をフレーム間で平均化するため、さらに正確にフレームタイミングおよびシンボルタイミングを検出することができる。
【０１３９】
本発明の第８の態様に係る移動局装置は、上記第７の態様において、前記記憶手段は、最初のフレームの相関演算結果のうち大きいものから所定数の相関演算結果を選択し、２フレーム目以降は最初のフレームにおいて選択された相関演算結果に対応する相関演算結果のみを記憶し、前記相関演算手段は、２フレーム目以降は前記最初のフレームにおいて選択された相関演算結果に対応する位置でのみ相関演算を行う構成を採る。
【０１４０】
この構成によれば、２フレーム目以降は、１フレーム目において大きい相関演算結果に対応する位置でのみ相関演算を行って、結果を記憶するため、複数のフレームに関する相関演算を行う場合でも、演算量の増大およびメモリ容量の増大を抑制することができる。
【０１４１】
本発明の第９の態様に係る移動局装置は、上記第１の態様において、受信信号とパイロットシンボルのレプリカとの相関が所定の閾値以上である時間幅を演算幅として決定する決定手段、をさらに有し、前記相関演算手段は、決定された演算幅内でのみ相関演算を行う構成を採る。
【０１４２】
この構成によれば、パイロットシンボルのレプリカとの相関が大きい演算幅内でのみ相関演算を行うため、演算量の削減を図ることができる。
【０１４３】
本発明の第１０の態様に係るセルサーチ方法は、フレーム内の所定の位置に既知のパイロットシンボルを含む信号であって、このパイロットシンボルの一部分の複製がガードインターバルとして前記パイロットシンボルの先頭に付加された信号を受信するステップと、受信信号を遅延させて互いの遅延時間の差が１フレーム時間未満である複数の遅延信号を生成するステップと、受信信号と前記複数の遅延信号それぞれとの相関演算を１フレーム分ごとに行うステップと、前記複数の遅延信号それぞれに対応する相関演算結果を合成するステップと、合成された相関演算結果から受信信号におけるパイロットシンボルまたはガードインターバルの位置を特定してフレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出するステップと、を有するようにした。
【０１４４】
この方法によれば、１フレーム時間未満の遅延時間の差がある複数の遅延信号と受信信号との相関演算によりパイロットシンボルまたはガードインターバルの位置を特定し、フレームタイミングまたはシンボルタイミングを検出するため、パイロットシンボルのみにガードインターバルが付加されていれば、複数のフレームを受信する前に複数の相関演算結果を得ることができ、ガードインターバルを削減して伝送効率を向上した場合でも、高速に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ことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明の移動局装置およびセルサーチ方法は、ガードインターバルを削減して伝送効率を向上した場合でも、高速に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ことができ、例えばパイロットシンボルの先頭にガードインターバルが付加されたフレームフォーマットを用いる移動局装置およびセルサーチ方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の要部構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１に係るセルサーチ方法を示すフロー図
【図４】受信信号とτ1遅延信号との相関演算を説明する図
【図５】受信信号とτ2遅延信号との相関演算を説明する図
【図６】受信信号とτ3遅延信号との相関演算を説明する図
【図７】受信信号とτ4遅延信号との相関演算を説明する図
【図８】本発明の実施の形態２に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図
【図９】実施の形態２に係るセルサーチ方法を示すフロー図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態３に係るセルサーチ方法を示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る移動局装置の要部構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態４に係るセルサーチ方法を示すフロー図
【符号の説明】
【０１４７】
２０１  無線受信部
２０２−１〜２０２−４  τ1〜4遅延部
２０３−１〜２０３−４、２０３ａ−１〜２０３ａ−４、２０３ｂ−１〜２０３ｂ−４  相関演算部
２０４−１〜２０４−４  平均化部
２０５  相関値合成部
２０６  タイミング検出部
２０７  ＧＩ除去部
２０８  遅延波除去部
２０９  ＦＦＴ部
２１０  データ判定部
２１１  Ｐ／Ｓ変換部
４０１−１〜４０１−４  重み係数乗算部
５０１  フレーム平均化部
５０２  相関値記憶部
６０１  レプリカ生成部
６０２  相関演算部
６０３  演算幅決定部
【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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【図１３】
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