(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭ通信方式において、ハンドオーバ候補のセルから送信される干渉信号の受信レベルが著しく小さい場合においても、干渉信号のシンボルタイミングを的確に検出して、スムーズにハンドオーバすること。【解決手段】ＣＰ相関プロファイル生成部１０２は、所望信号と干渉信号とを含むＯＦＤＭ信号の相関プロファイルを生成する。所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部１０９は、時間領域に変換されたチャネル推定信号、すなわち、所望信号の相関プロファイルを生成する。減算器１１０は、ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから、所望信号の相関プロファイルを減算して干渉信号の相関プロファイルを生成し、干渉信号用シンボル同期部１１１は、干渉信号の相関プロファイルのピークに対応するタイミングを、干渉信号のシンボルタイミングとして検出する。【選択図】図１
2007104433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信相手から送信される所望信号とハンドオーバ候補から送信される干渉信号とを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって得られたＯＦＤＭ信号におけるサイクリックプレフィックスの元となった部分と、当該ＯＦＤＭ信号を有効シンボル長だけずらした信号におけるサイクリックプレフィックス部分との相関プロファイルを求めるＣＰ相関プロファイル生成手段と、
前記ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから前記所望信号のシンボルタイミングを検出する所望信号用タイミング同期手段と、
前記所望信号用タイミング同期手段によって検出されたシンボルタイミングを用いて、前記所望信号を推定するチャネル推定手段と、
前記チャネル推定手段によって推定された前記所望信号の相関プロファイルを求める所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成手段と、
前記ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから前記所望信号の相関プロファイルを減算する減算手段と、
前記減算手段により得られた相関プロファイルから前記干渉信号のシンボルタイミングを検出する干渉信号用タイミング同期手段と、
を具備するＯＦＤＭ通信装置。
【請求項２】
通信相手から送信される所望信号とハンドオーバ候補から送信される干渉信号とを含むＯＦＤＭ信号を受信する工程と、
前記受信手段によって得られたＯＦＤＭ信号におけるサイクリックプレフィックスの元となった部分と、当該ＯＦＤＭ信号を有効シンボル長だけずらした信号におけるサイクリックプレフィックス部分との相関プロファイルを求める工程と、
前記ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから前記所望信号のシンボルタイミングを検出する工程と、
検出されたシンボルタイミングを用いて、前記所望信号を推定する工程と、
推定された前記所望信号の相関プロファイルを求める工程と、
前記ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから前記所望信号の相関プロファイルを減算する工程と、
減算して得られた相関プロファイルから前記干渉信号のシンボルタイミングを検出する工程と、
を有するシンボルタイミング検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）通信装置およびシンボルタイミング検出方法に関し、特にハンドオーバを行うＯＦＤＭ通信装置およびシンボルタイミング検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線通信システムにおいてＯＦＤＭ通信装置は、ハンドオーバにより複数のセル間を移動する際、各セルから送信される信号のシンボルタイミングおよびフレームタイミングを検出し各セルの基地局装置から送信される信号を受信する。
【０００３】
特許文献１には、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（Guard Interval：ＧＩ）の相関特性を利用して、シンボルタイミングの検出を行う方法が開示されている。ガードインターバルは、有効シンボル中のデータ部分の末尾の複製をデータ部分の先頭に付加することによって、シンボル間に設けられている。これにより、シンボル間干渉を防止することができる。特許文献１に開示されるＯＦＤＭ通信装置は、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、ガードインターバル相関を取って相関プロファイルを算出し、相関プロファイルの最大ピーク位置をシンボルタイミングとして検出する。  
【特許文献１】特開２００３−２４４７６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述するシンボルタイミングの検出方法においては、周辺セル（または周辺セクタ）から送信される干渉信号の受信レベルが、現在通信中のセルから送信される所望信号の受信レベルと比較し著しく小さい場合には、周辺セル（または周辺セクタ）へハンドオーバできないという問題がある。すなわち、所望信号の相関プロファイルに干渉信号の相関プロファイルが埋もれてしまい干渉信号のシンボルタイミングを正しく検出することができないため、以後のフレームタイミングの検出が正しく行えず、結果として、ハンドオーバ先を正確に判別することができずスムーズに移行できない。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ＯＦＤＭ通信方式において、ハンドオーバ候補のセル（またはセクタ）から送信される干渉信号の受信レベルが著しく小さい場合においても、干渉信号のシンボルタイミングを的確に検出して、スムーズにハンドオーバすることができるＯＦＤＭ通信装置およびシンボルタイミング検出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】
【０００６】
かかる課題を解決するため、本発明に係るＯＦＤＭ通信装置は、通信相手から送信される所望信号とハンドオーバ候補から送信される干渉信号とを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって得られたＯＦＤＭ信号におけるサイクリックプレフィックスの元となった部分と、当該ＯＦＤＭ信号を有効シンボル長だけずらした信号におけるサイクリックプレフィックス部分との相関プロファイルを求めるＣＰ相関プロファイル生成手段と、前記ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから前記所望信号のシンボルタイミングを検出する所望信号用タイミング同期手段と、前記所望信号用タイミング同期手段によって検出されたシンボルタイミングを用いて、前記所望信号を推定するチャネル推定手段と、前記チャネル推定手段によって推定された前記所望信号の相関プロファイルを求める所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成手段と、前記ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから前記所望信号の相関プロファイルを減算する減算手段と、前記減算手段により得られた相関プロファイルから前記干渉信号のシンボルタイミングを検出する干渉信号用タイミング同期手段と、を具備する構成を採る。
【０００７】
この構成によれば、通信相手のセル又はセクタ等から送信される所望信号とハンドオーバ候補のセル又はセクタ等から送信される干渉信号とを含むＯＦＤＭ信号から、チャネル推定により所望信号を抽出し、受信信号の相関プロファイルから所望信号のプロファイルを減算することにより干渉信号の相関プロファイルが算出されるため、この相関プロファイルから干渉信号のシンボルタイミングを検出することができ、干渉信号の受信レベルが所望信号に比べ著しく小さい場合においても、所望信号と干渉信号とを分離し、干渉信号のシンボルタイミングを的確に検出することができ、結果として、スムーズにハンドオーバすることが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＯＦＤＭ通信方式において、ハンドオーバ候補のセル又はセクタから送信される干渉信号の受信レベルが著しく小さい場合においても、干渉信号のシンボルタイミングを的確に検出して、スムーズにハンドオーバすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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、ＯＦＤＭ通信装置は、図示せぬ通信相手のセル（またはセクタ）から送信される信号（以下「所望信号」という）と、図示せぬ通信相手候補であるハンドオーバ先のセル（またはセクタ）から送信される信号（以下「干渉信号」という）とをそれぞれ受信している。
【００１０】
図１に、本発明の一実施の形態に係るＯＦＤＭ通信装置の要部構成を示す。図１に示すＯＦＤＭ通信装置１００は、ＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）受信部１０１、ＣＰ（Cyclic Prefix：サイクリックプレフィックス）相関プロファイル生成部１０２、所望信号用シンボル同期部１０３、ＣＰ除去部１０４、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部１０５、チャネル推定部１０６、復調部１０７、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部１０８、所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部１０９、減算器１１０、および干渉信号用シンボル同期部１１１を具備する。
【００１１】
ＲＦ受信部１０１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。上述したように、受信信号は、通信相手のセル（またはセクタ）から送信される所望信号と、通信相手候補であるハンドオーバ先のセル（またはセクタ）から送信される干渉信号とを含んでいる。ＲＦ受信部１０１は、受信信号をＣＰ相関プロファイル生成部１０２およびＣＰ除去部１０４へ出力する。
【００１２】
ＣＰ相関プロファイル生成部１０２は、受信信号を遅延させて遅延信号を生成し、受信信号と生成した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所望信号用シンボル同期部１０３および減算器１１０へ出力する。なお、ＣＰ（サイクリックプレフィックス）は、自己の有効シンボルの末尾の複製を有効シンボルの先頭に付加したもので、ＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）と同義である。
【００１３】
所望信号用シンボル同期部１０３は、相関値のピークに対応するタイミングを所望信号のシンボルタイミングとして検出し、検出したシンボルタイミングをＣＰ除去部１０４へ出力する。
【００１４】
ＣＰ除去部１０４は、検出されたシンボルタイミングに従って、受信信号の有効シンボルの先頭に付加されているサイクリックプレフィックスを除去し、サイクリックプレフィックス除去後の受信信号をＦＦＴ部１０５へ出力する。
【００１５】
ＦＦＴ部１０５は、サイクリックプレフィックス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、受信信号を周波数領域の信号に変換し、周波数領域の信号をチャネル推定部１０６へ出力する。
【００１６】
チャネル推定部１０６は、周波数領域の信号とパイロット信号とを用いてチャネル推定を行い、チャネル推定値を復調部１０７およびＩＦＦＴ部１０８へ出力する。上述したように、チャネル推定は、所望信号用シンボル同期部１０３によって検出された所望信号のシンボルタイミングを用いて、サイクリックプレフィックス除去され、高速フーリエ変換された周波数領域の信号に対して行われる。すなわち、チャネル推定部１０６は、所望信号のチャネル推定値を推定する。
【００１７】
復調部１０７は、チャネル推定部１０６から出力された周波数領域の信号に対し復調処理を施し、それぞれのサブキャリアに割り当てられたデータを復号する。
【００１８】
ＩＦＦＴ部１０８は、チャネル推定値を逆高速フーリエ変換して、受信されたＯＦＤＭ信号と同様の時間領域の信号へ戻し、時間領域に変換されたチャネル推定信号を所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部１０９へ出力する。上述したように、チャネル推定値は、所望信号のチャネル推定値であるため、時間領域に変換されたチャネル推定信号は、時間領域の所望信号となる。
【００１９】
所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部１０９は、時間領域に変換されたチャネル推定信号の相関プロファイル、すなわち、所望信号の相関プロファイルを生成する。図２に、所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部１０９の内部構成を示す。同図に示すように、所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部１０９は、２乗処理部２０１および移動平均部２０２を有している。
【００２０】
２乗処理部２０１は、時間領域に変換されたチャネル推定信号を２乗し、移動平均部２０２へ出力する。移動平均部２０２は、時間領域に変換されたチャネル推定信号の２乗値に対し、サイクリックプレフィックス長にわたり移動平均処理を施す。これにより、所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部１０９は、所望信号のＣＰ相関プロファイルを生成する。移動平均部２０２は、所望信号のＣＰ相関プロファイルを減算器１１０へ出力する。
【００２１】
減算器１１０は、ＣＰ相関プロファイル生成部１０２から出力されるＣＰ相関プロファイルから、所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部１０９から出力されるＣＰ相関プロファイルを減算し、減算後のＣＰ相関プロファイルを干渉信号用シンボル同期部１１１へ出力する。すなわち、減算器１１０は、所望信号および干渉信号に対するＣＰ相関プロファイルから、所望信号のＣＰ相関プロファイルを減算し、干渉信号のＣＰ相関プロファイルを出力する。
【００２２】
干渉信号用シンボル同期部１１１は、干渉信号のＣＰ相関プロファイルのピークに対応するタイミングを、干渉信号のシンボルタイミングとして検出する。
【００２３】
次いで、上記のように構成されたＯＦＤＭ通信装置における干渉信号のシンボルタイミング検出方法について、図面を参照して説明する。
【００２４】
まず、図示せぬ通信相手から有効シンボルの先頭にサイクリックプレフィックスが付加されたフォーマットのＯＦＤＭ信号が送信される。このようなＯＦＤＭ信号は、図１に示すＯＦＤＭ通信装置のアンテナを介して受信され、ＲＦ受信部１０１によって、所定の無線受信処理が施される。受信信号は、ＣＰ相関プロファイル生成部１０２およびＣＰ除去部１０４へ出力される。
【００２５】
そして、ＣＰ相関プロファイル生成部１０２によって、受信信号と遅延信号との相関演算が行われ、所定の時間間隔のサンプルにおいて算出された相関値が所望信号用シンボル同期部１０３および減算器１１０へ出力される。なお、上述したように受信信号は、所望信号と干渉信号とを含む信号である。図３（ａ）に、所望信号および干渉信号の遅延プロファイルの一例を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す所望信号および干渉信号に対するＣＰ相関プロファイルである。同図の通り、通信相手のセル（またはセクタ）から送信される所望信号の受信電力に比べ、ハンドオーバ候補のセル（またはセクタ）から送信される干渉信号の受信電力が小さい場合、干渉信号のＣＰ相関プロファイルが、所望信号のＣＰ相関プロファイルに埋もれてしまう。つまり、所望信号用シンボル同期部１０３および減算器１１０へは、所望信号のＣＰ相関プロファイルに干渉信号のＣＰ相関プロファイルが埋もれた図３（ｂ）に示すようなＣＰ相関プロファイルが出力される。
【００２６】
そして、所望信号用シンボル同期部１０３によって、所望信号および干渉信号のＣＰ相関プロファイルが混在した相関プロファイルの最大ピークに対応するタイミングが所望信号のシンボルタイミングとして検出される。
【００２７】
そして、ＣＰ除去部１０４によって、検出されたシンボルタイミングが用いられて、受信信号の有効シンボルの先頭に付加されているサイクリックプレフィックスが除去され、ＦＦＴ部１０５へ出力される。ＦＦＴ部１０５によって、サイクリックプレフィックス除去後の受信信号に対し高速フーリエ変換が施され、受信信号が周波数領域の信号に変換され、チャネル推定部１０６へ出力される。
【００２８】
そして、チャネル推定部１０６によって、周波数領域の信号とパイロット信号とが用いられてチャネル推定が行われる。このとき、上述したように、チャネル推定部１０６によって、所望信号のチャネル推定値が推定される。チャネル推定値は、復調部１０７およびＩＦＦＴ部１０８へ出力される。
【００２９】
そして、ＩＦＦＴ部１０８によって、チャネル推定値が逆高速フーリエ変換されて、時間領域に変換され、時間領域に変換されたチャネル推定信号は、所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部１０９へ出力される。上述したように、チャネル推定値は、所望信号のチャネル推定値であるため、時間領域に変換されたチャネル推定信号は、時間領域の所望信号となる。
【００３０】
そして、所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部１０９によって、時間領域に変換されたチャネル推定信号、すなわち、所望信号の相関プロファイルが生成される。具体的には、２乗処理部２０１によって、時間領域に変換されたチャネル推定信号が２乗され、移動平均部２０２によって、サイクリックプレフィックス長にわたり移動平均処理が施され、所望信号のＣＰ相関プロファイルが生成され、減算器１１０へ出力される。図４（ａ）に、所望信号の遅延プロファイル、図４（ｂ）に、所望信号のＣＰ相関プロファイルの一例を示す。
【００３１】
そして、減算器１１０によって、受信信号のＣＰ相関プロファイル（図３（ｂ））から、所望信号のＣＰ相関プロファイル（図４（ｂ））が減算されて、干渉信号のＣＰ相関プロファイル（図５（ｂ））が生成される。なお、図５（ａ）は干渉信号の遅延プロファイルである。干渉信号のＣＰ相関プロファイルは、干渉信号シンボルタイミング同期部１１１へ出力される。
【００３２】
そして、干渉信号シンボルタイミング同期部１１１によって、干渉信号のＣＰ相関プロファイルのピークに対応するタイミングが、干渉信号のシンボルタイミングとして検出される。
【００３３】
以上のように、本実施の形態によれば、通信相手のセル（またはセクタ）から送信される所望信号と通信相手候補のハンドオーバ先のセル（またはセクタ）から送信される干渉信号とを含むＯＦＤＭ信号から、チャネル推定により所望信号を抽出し、受信信号の相関プロファイルから所望信号の相関プロファイルを減算して干渉信号の相関プロファイルを算出し、この相関プロファイルから干渉信号のシンボルタイミングを検出する。これにより、干渉信号の受信電力が所望信号に比べ著しく小さい場合においても、干渉信号のシンボルタイミングを的確に検出することができ、スムーズにハンドオーバすることができる。
【００３４】
本発明に係る第１の態様に係るＯＦＤＭ通信装置は、通信相手から送信される所望信号とハンドオーバ候補から送信される干渉信号とを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって得られたＯＦＤＭ信号におけるサイクリックプレフィックスの元となった部分と、当該ＯＦＤＭ信号を有効シンボル長だけずらした信号におけるサイクリックプレフィックス部分との相関プロファイルを求めるＣＰ相関プロファイル生成手段と、前記ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから前記所望信号のシンボルタイミングを検出する所望信号用タイミング同期手段と、前記所望信号用タイミング同期手段によって検出されたシンボルタイミングを用いて、前記所望信号を推定するチャネル推定手段と、前記チャネル推定手段によって推定された前記所望信号の相関プロファイルを求める所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成手段と、前記ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから前記所望信号の相関プロファイルを減算する減算手段と、前記減算手段により得られた相関プロファイルから前記干渉信号のシンボルタイミングを検出する干渉信号用タイミング同期手段と、を具備する構成を採る。
【００３５】
本発明に係る第２の態様に係るシンボルタイミング検出方法は、通信相手から送信される所望信号とハンドオーバ候補から送信される干渉信号とを含むＯＦＤＭ信号を受信する工程と、前記受信手段によって得られたＯＦＤＭ信号におけるサイクリックプレフィックスの元となった部分と、当該ＯＦＤＭ信号を有効シンボル長だけずらした信号におけるサイクリックプレフィックス部分との相関プロファイルを求める工程と、前記ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから前記所望信号のシンボルタイミングを検出する工程と、検出されたシンボルタイミングを用いて、前記所望信号を推定する工程と、推定された前記所望信号の相関プロファイルを求める工程と、前記ＯＦＤＭ信号の相関プロファイルから前記所望信号の相関プロファイルを減算する工程と、減算して得られた相関プロファイルから前記干渉信号のシンボルタイミングを検出する工程と、を有するようにした。
【００３６】
これらによれば、通信相手のセル又はセクタ等から送信される所望信号とハンドオーバ候補のセル又はセクタ等から送信される干渉信号とを含むＯＦＤＭ信号から、チャネル推定により所望信号を抽出し、受信信号の相関プロファイルから所望信号のプロファイルを減算することにより干渉信号の相関プロファイルが算出されるため、この相関プロファイルから干渉信号のシンボルタイミングを検出することができ、干渉信号の受信レベルが所望信号に比べ著しく小さい場合においても、所望信号と干渉信号とを分離し、干渉信号のシンボルタイミングを的確に検出することができ、結果として、スムーズにハンドオーバすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のＯＦＤＭ通信装置およびシンボルタイミング検出方法は、ＯＦＤＭ通信方式において、ハンドオーバ候補のセルから送信される干渉信号の受信レベルが著しく小さい場合においても、干渉信号のシンボルタイミングを的確に検出して、スムーズにハンドオーバすることができ、例えば、ハンドオーバを行うＯＦＤＭ通信装置およびシンボルタイミング検出方法などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＯＦＤＭ通信装置の要部構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部の要部構成を示すブロック図
【図３】（ａ）所望信号および干渉信号の遅延プロファイルの一例を示す図（ｂ）所望信号および干渉信号のＣＰ相関プロファイルの一例を示す図
【図４】（ａ）所望信号の遅延プロファイルの一例を示す図（ｂ）所望信号のＣＰ相関プロファイルの一例を示す図
【図５】（ａ）干渉信号の遅延プロファイルの一例を示す図（ｂ）干渉信号のＣＰ相関プロファイルの一例を示す図
【符号の説明】
【００３９】
１０１  ＲＦ受信部
１０２  ＣＰ相関プロファイル生成部
１０３  所望信号用シンボル同期部
１０４  ＣＰ除去部
１０５  ＦＦＴ部
１０６  チャネル推定部
１０７  復調部
１０８  ＩＦＦＴ部
１０９  所望信号用ＣＰ相関プロファイル生成部
１１０  減算器
１１１  干渉信号用シンボル同期部
２０１  ２乗処理部
２０２  移動平均部
【図１】
2007104433.tif 000003
【図２】
2007104433.tif 000004
【図３】
2007104433.tif 000005
【図４】
2007104433.tif 000006
【図５】
2007104433.tif 000007