(57)【要約】【課題】効率的に位相の不連続性を除去すること。【解決手段】基地局装置１００は、端末装置ごとに異なる周波数信号を用いて送信された系列であって、ガードインターバルとデータとにより形成された信号が繰り返された系列を端末装置ごとに受信する。復調部４０は、端末装置ごとの系列に対して、ガードインターバルの長さと当該端末装置が使用した周波数信号とにもとづいて、信号間のガードインターバルに起因する位相ずれを補正する。【選択図】図１
2009225154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数を基準として規定された周波数帯域において複数の端末装置のそれぞれに割り当てられた周波数により送信された信号であって、ガードインターバルとデータとの組合せが繰り返されて形成された信号を端末装置ごとに受信する受信部と、
前記受信部によって受信された端末装置ごとの信号に対し、前記周波数帯域を対象として離散フーリエ変換処理を実行して、端末装置ごとの信号に分離する分離部と、
前記分離部によって分離された信号に対して、組合せごとに、信号中におけるその組合せの位置と、ガードインターバルの長さと、当該端末装置に割り当てられた周波数と、前記所定の周波数とにもとづいて、その組合せ中のデータの位相ずれを補正する補正部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
所定の周波数を基準として規定された周波数帯域において複数の端末装置のそれぞれに割り当てられた周波数により送信された信号であって、ガードインターバルとデータとの組合せが繰り返されて形成された信号を端末装置ごとに受信する受信部と、
前記受信部によって受信された端末装置ごとの信号に対し、前記周波数帯域を対象として離散フーリエ変換処理を実行して、端末装置ごとの信号に分離する分離部と、
隣接する組合せ間のデータの一部は互いに共通しており、前記分離部によって分離された信号に対して、隣接する組合せ間におけるそれぞれのデータの共通の部分から位相変動量を導出して、後方の組合せ中のデータの位相を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、復調技術に関し、特に、複数の端末装置からの信号を復調する基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信においては、時間や周波数などの有限なリソースを効率的に用いることが望まれる。たとえば、複数の周波数信号のそれぞれを端末装置に割り当てて通信を実行するＳＣ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ）−ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式がある。この方式においては、同一時間に複数のユーザが通信を実行できるため、効率的にシステム容量を増大することができる。しかしながら、端末装置ごとに周波数が異なるため、基地局における復調処理が煩雑となっていた。このような課題を解決するために、従来、ＦＦＴを利用することによって、複数の周波数信号を一括して復調する技術が開示されていた（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−９６４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
復調すべき信号の中にデータとガードインターバルとが交互に配置される場合、ＦＦＴ処理前に、そのガードインターバルを信号から除去する必要がある。そうすると、隣接するデータ間において、位相が不連続となり、受信性能が劣化する場合がある。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、効率的に位相の不連続性を補正できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、所定の周波数を基準として規定された周波数帯域において複数の端末装置のそれぞれに割り当てられた周波数により送信された信号であって、ガードインターバルとデータとの組合せが繰り返されて形成された信号を端末装置ごとに受信する受信部と、受信部によって受信された端末装置ごとの信号に対し、周波数帯域を対象として離散フーリエ変換処理を実行して、端末装置ごとの信号に分離する分離部と、分離部によって分離された信号に対して、組合せごとに、信号中におけるその組合せの位置と、ガードインターバルの長さと、当該端末装置に割り当てられた周波数と、所定の周波数とにもとづいて、その組合せ中のデータの位相ずれを補正する補正部と、を備える。
【０００６】
本発明の別の態様もまた、基地局装置である。この装置は、所定の周波数を基準として規定された周波数帯域において複数の端末装置のそれぞれに割り当てられた周波数により送信された信号であって、ガードインターバルとデータとの組合せが繰り返されて形成された信号を端末装置ごとに受信する受信部と、受信部によって受信された端末装置ごとの信号に対し、周波数帯域を対象として離散フーリエ変換処理を実行して、端末装置ごとの信号に分離する分離部と、隣接する組合せ間のデータの一部は互いに共通しており、分離部によって分離された信号に対して、隣接する組合せ間におけるそれぞれのデータの共通の部分から位相変動量を導出して、後方の組合せ中のデータの位相を補正する補正部と、を備える。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、効率的に位相の不連続性を補正できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
まず、第１実施形態について説明する。本実施形態を具体的に説明する前に、まず、概要について述べる。本実施形態は、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式における復調処理に関する。ＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、端末装置ごとに異なる周波数を用いて、基地局装置との間で無線通信を実行する方式である。この方式においては、複数の端末装置からの信号を一括してＦＦＴ処理することによって、復調処理を簡易化する方法がある。
【００１０】
復調すべき信号の中にデータとガードインターバルが交互に配置される場合、ＦＦＴ処理前に、そのガードインターバルを信号から除去する必要がある。そうすると、隣接するデータ間において、位相が不連続となり、受信性能が劣化する場合がある。そのため、効率的に、位相の不連続性を補正する方法が望まれていた。そこで、本発明の第１実施形態においては、受信信号に含まれたＧＩの長さを考慮して、効率的に補正量を導出することとした。詳細は後述する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態にかかる基地局装置１００の構成例を示す図である。基地局装置１００は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１０と、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部２０と、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部３０と、復調部４０で代表される第１復調部４０ａ〜第Ｎ復調部４０ｎと、制御部５０とを含む。
【００１２】
ＲＦ部１０は、アンテナにて受信した端末装置からの信号に対して、フィルタ処理などを実施する。端末装置から受信した信号には、ＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）部分と、データ部分とが含まれる。図２は、図１の基地局装置１００が受信する信号フォーマット３００の例を示す図である。信号フォーマット３００においては、第１系列３１０と第２系列３２０を図示している。第１系列３１０と第２系列３２０のそれぞれの系列は、ＧＩとデータとを含む。
【００１３】
ＧＩの長さは、たとえば、２シンボルとする。また、データの長さは、たとえば、１４シンボルとする。この場合、ＧＩは、系列に対して、１／８の比率で含まれていることとなる。また、図示を省略しているが、第２系列３２０以降、同様の系列が続いていてもよく、たとえば、第１９系列まであってもよい。
【００１４】
図１に戻る。ＡＤ変換部２０は、ＲＦ部１０にて処理された信号をディジタル信号に変換する。ＦＦＴ部３０は、ディジタル信号に変換された信号からＧＩの部分を除去した後、ＦＦＴ処理を実施する。復調部４０は、ＦＦＴ処理された周波数信号から、それぞれの端末装置に対応する周波数信号を分離して、分離された信号ごとに復調処理を実施する。この復調処理は、位相の不連続性の補正を含む。詳細は後述する。制御部５０は、復調部４０に対して、補正処理のためのパラメータを通知する。
【００１５】
図３は、図１のＦＦＴ部３０から出力される周波数信号２００の例を示す図である。横軸は周波数、縦軸は振幅である。周波数信号２００は、第１周波数信号２１０と第２周波数信号２２０とを含む。なお、図３の周波数信号２００では２つの周波数信号のみを示している。周波数信号２００全体のセンター周波数はｆｃ０、第１周波数信号２１０のセンター周波数はｆｃ１、第２周波数信号２２０のセンター周波数はｆｃ２としている。
【００１６】
図４は、図１の復調部４０の構成例を示す図である。復調部４０は、分離部４２と、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  ＦＦＴ）部４４と、補正部４６と、ＤＥＭ（ＤＥＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）部４８とを含む。分離部４２は、ＦＦＴ部３０から出力された複数の周波数信号、たとえば、図３に示したような第１周波数信号２１０や第２周波数信号２２０から、所望の端末装置に対応する周波数信号を分離して抽出する。
【００１７】
ＩＦＦＴ部４４は、分離した周波数信号を時間信号に変換する。この際、分離した周波数信号の数が２のべき乗となるように「０」を挿入してから、ＩＦＦＴ処理を実施してもよい。たとえば、分離した周波数信号のポイント数が２４である場合、２４より大きく、かつ、最小の２のべき乗である３２となるように、４つの「０」を周波数信号の両端にそれぞれ挿入すればよい。補正部４６は、ＩＦＦＴ部４４において変換された時間信号に対して補正処理を行う。ＤＥＭ部４８は、補正処理された信号に対して、誤り訂正処理などの復調処理を実施する。
【００１８】
ここで、補正部４６における補正処理について詳細に説明する。まず、補正部４６は、制御部５０から、基準系列、たとえば、図２に示す第１系列３１０に対する当該系列の位置Ｍ（以下、ブロック番号ともいう。）と、ＧＩのシンボル数Ｇｎと、ｆｃ０とｆｃｋとを取得する。基準系列に対する当該系列の位置Ｍとは、基準系列を０番目の系列としたときに、補正部４６における処理対象が何番目の系列であるかが示された情報である。基準系列とは、予め決められた系列である。
【００１９】
たとえば、図２に示す第１系列３１０が基準系列である場合において、第２系列３２０は１番目に位置する系列となる。また、ｆｃ０とは、図３に示す周波数信号２００全体のセンター周波数を示し、ｆｃｋのｋとは、当該復調部４０において処理する端末装置を示す番号である。ここで、補正量θは、２π・(ｆｃ０−ｆｃｋ)・ブロック番号Ｍ・Ｇｎにより導出される。さらに、補正部４６は、対象系列に対して、ｅｘｐ(ｊθ)を乗ずる処理を実行することによって、補正処理を実行する。
【００２０】
上述したこれらの構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２１】
図５は、図１の基地局装置１００の動作例を示す図である。まず、基地局装置１００は、複数の端末装置から受信した信号に対して、一括して、ＦＦＴ処理を実施する（Ｓ１０）。つぎに、基地局装置１００は、ＦＦＴ処理が実施された信号から、所望の端末装置の信号を分離する（Ｓ１２）。つぎに、基地局装置１００は、当該端末装置についての補正量を導出する（Ｓ１４）。
【００２２】
さらに、基地局装置１００は、導出された補正量を用いて、補正処理を実施する（Ｓ１６）。すべての端末装置についてＳ１２〜Ｓ１６までの処理が終了した場合（Ｓ１８のＹ）、全体の処理を終了する。終了していない場合（Ｓ１８のＮ）、Ｓ１２の処理に戻る。
【００２３】
以上の態様をとることにより、ＧＩに起因する位相変化を正確に補正することができる。また、簡易な構成により、位相の不連続性の補正処理を実施できる。また、補正処理を実施することによって、受信性能を向上できる。
【００２４】
以上、本発明を第１実施形態をもとに説明した。この第１実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００２５】
つぎに変形例について説明する。変形例は、前述した第１実施形態と同様に、位相の不連続性の補正処理を実施する基地局装置に関する。前述の第１実施形態との相違点は、前後するデータ中に互いに共通の部分を含む点と、その共通の部分を用いて補正処理を実施する点である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を簡略化する。
【００２６】
変形例にかかる基地局装置は、図１に示す基地局装置１００と同様の構成をとる。また、変形例にかかる復調部４０は、図４に示す復調部４０と同様の構成をとる。ここで、図１のＲＦ部１０において受信する信号は、図２とは異なる。図６は、本発明の変形例にかかる信号フォーマット４００の構成例を示す図である。
【００２７】
信号フォーマット４００は、第１系列４１０と第２系列４２０と第３系列４３０を含む。それぞれの系列は、ＧＩとデータとを含む。第１系列４１０以外の系列は、データに、ＶＧＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ＧＩ）が含まれる。ＶＧＩとは、１つ前の系列中のデータの一部分がコピーされた部分である。すなわち、前後する系列におけるデータは、互いに共通の部分を含むこととなる。
【００２８】
具体的に説明する。第２データ５２０は、第２系列４２０における独自のデータ部分としての第２データＡと第２データＢを含み、その間に、第１ＶＧＩが挿入されて形成される。第１ＶＧＩには、第１データ５１０の最後方の部分がコピーされる。すなわち、第２データ５２０のうちの第１ＶＧＩは、第１データ５１０の一部である第１共通部分６１０との間で、共通の信号となる。第１ＶＧＩは、第２ＧＩにコピーされる第２データＢの前段に配置されて、第２データＡと第２データＢとを分断している。
【００２９】
同様に、第３系列４３０においては、独自のデータ部分としての第３データＡと第３データＢの間に、第２ＶＧＩが挿入される。この第２ＶＧＩは、前方の第２系列４２０の第２データＢにおける第２共通部分６２０がコピーされた信号である。なお、先頭の第１系列４１０における第１データ５１０にはＶＧＩが挿入されないため、すべてが独自のデータ部分となる。したがって、後方の第２系列４２０、第３系列４３０における独自のデータ部分よりも長くなる。
【００３０】
図６に示したような信号に対して、復調部４０の補正部４６は、隣接する系列中の共通部分を比較することで、後方のデータ部分の位相回転量を導出できる。たとえば、復調部４０の補正部４６は、図６に図示する信号において、前方の系列である第１系列４１０の第１共通部分６１０を基準として、後方の系列である第２系列４２０の第１ＶＧＩについての位相変化量を補正量（−θ）として導出する。
【００３１】
ここで、補正部４６は、補正の対象の系列である後方の第２系列４２０の第２データＡに対して、ｅｘｐ(ｊθ)を乗ずる処理を実行することによって、補正処理を実施する。同様に、第２系列４２０と第３系列４３０においては、第２共通部分６２０と第２ＶＧＩとの間の位相変化量を補正量θとして導出し、第３データＡに対して補正処理を実施する。
【００３２】
以上のように、隣接する系列間におけるそれぞれのデータの共通部分から位相変動量を導出することによって、簡易に補正量を導出できる。また、導出した補正量を用いて、後方の系列中のデータの位相を補正することによって、効率的に補正処理を実施できる。また、前述したごとく、簡易な構成により、補正処理を実施することができる。
【００３３】
つぎに、第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、前述の第１実施形態において行っていた補正処理をＩＦＦＴ処理の前の段階にて実施する。第２実施形態における基地局装置１００は、図１と同様の構成をとる。なお、前述した構成と同様の構成については、同一の符号を付して、説明を簡略化する。
【００３４】
図７は、第２実施形態にかかる復調部４０の構成例をとる。復調部４０は、分離部４２と、補正部６０と、ＩＦＦＴ部６２と、ＤＥＭ部４８とを含む。図７の復調部４０は、図４と比較して、ＩＦＦＴ部４４と補正部４６との位置が入れ替わった構成となる。
【００３５】
分離部４２は、ＦＦＴ部３０から出力された複数の周波数信号から、所望の端末装置に対応する周波数信号を分離して抽出する。所望の端末装置とは、図１の第１復調部４０ａ〜第Ｎ復調部４０ｎにおいてそれぞれ復調すべき対象として設定された端末装置である。
【００３６】
補正部６０は、基準系列に対する当該系列の位置Ｍと、ＧＩのシンボル数Ｇｎと、ｆｃ０とｆｃｋとを取得する。ここで、補正量θは、２π・(ｆｃ０−ｆｃｋ)・ブロック番号Ｍ・Ｇｎにより導出される。さらに、補正部４６は、所望の端末装置に対応する周波数信号に対して、ｅｘｐ(ｊθ)を用いて補正処理を実行する。具体的には、後段のＩＦＦＴ部６２の実行後の出力系列がｅｘｐ(−ｊθ)だけ回転するように、周波数信号に対する位相補正処理を実行すればよい。なお、補正量θはブロックごとに導出され、また、補正処理は、ブロックごとに実施される。
【００３７】
ＩＦＦＴ部６２は、補正部４６によって補正された周波数信号に対して、時間信号に変換するためのＩＦＦＴ処理を実施する。ＤＥＭ部４８は、ＩＦＦＴ処理された時間信号に対して、復調処理を実施する。
【００３８】
以上の構成における動作例について、図５を用いて説明する。まず、基地局装置１００は、複数の端末装置から受信した信号に対して、一括して、ＦＦＴ処理を実施する（Ｓ１０）。つぎに、基地局装置１００の分離部４２は、ＦＦＴ処理が実施された周波数信号から、所望の端末装置の周波数信号を分離する（Ｓ１２）。つぎに、基地局装置１００の補正部６０は、当該端末装置についての補正量を導出する（Ｓ１４）。
【００３９】
さらに、基地局装置１００の補正部６０は、導出された補正量を用いて、周波数信号に対して、補正処理を実施して（Ｓ１６）、さらに、ＩＦＦＴ処理、および、復調処理を実施する。すべての端末装置についてＳ１２〜Ｓ１６までの処理が終了した場合（Ｓ１８のＹ）、全体の処理を終了する。終了していない場合（Ｓ１８のＮ）、Ｓ１２の処理に戻る。
【００４０】
以上の態様をとることにより、ＧＩに起因する位相変化を正確に補正することができる。また、簡易な構成により、位相の不連続性の補正処理を実施できる。また、補正処理を実施することによって、受信性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる基地局装置の構成例を示す図である。
【図２】図１の基地局装置が受信する信号フォーマットの例を示す図である。
【図３】図１のＦＦＴ部から出力される周波数信号の例を示す図である。
【図４】図１の復調部の構成例を示す図である。
【図５】図１の基地局装置の動作例を示す図である。
【図６】本発明の変形例にかかる信号フォーマットの構成例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる復調部の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  ＲＦ部、  ２０  ＡＤ変換部、  ３０  ＦＦＴ部、  ４０  復調部、  ４２  分離部、  ４４  ＩＦＦＴ部、  ４６  補正部、  ４８  ＤＥＭ部、  ５０  制御部、  １００  基地局装置、  ２００  周波数信号、  ３００  信号フォーマット。
【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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