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WO2008018145A1 - Ofdm transmitter apparatus and ofdm receiver apparatus - Google Patents

Ofdm transmitter apparatus and ofdm receiver apparatus Download PDF

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WO2008018145A1
WO2008018145A1 PCT/JP2006/315877 JP2006315877W WO2008018145A1 WO 2008018145 A1 WO2008018145 A1 WO 2008018145A1 JP 2006315877 W JP2006315877 W JP 2006315877W WO 2008018145 A1 WO2008018145 A1 WO 2008018145A1
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ofdm
sch
signal
frame
sequence
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PCT/JP2006/315877
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Yuta Seki
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an OFDM transmitter and an OFDM receiver, and more particularly to an OFDM transmitter that transmits a synchronization sequence and an OFDM receiver that receives the synchronization sequence and performs synchronization control.
  • the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) standardization organization is currently studying 3GPP LTE (Long Term Evolution) for the purpose of realizing a further improved system for the current third-generation mobile phones.
  • LTE Long Term Evolution
  • the LTE system requirements were approved, and the OFDM system is considered to be the dominant downlink radio transmission system that satisfies these requirements.
  • Non-Patent Document 2 discloses performing a cell search by the following three-step procedure. As the first stage, correlation detection of the first synchronization sequence (P—SCH: Primary Synchronization Channel) in the time domain is performed. This detects OFDM symbol timing and subframe timing.
  • P—SCH Primary Synchronization Channel
  • correlation detection of a second synchronization sequence (S—SCH: Secondary Synchronization Channel) in the frequency domain is performed. This detects the cell ID group, radio frame timing, cell configuration, MIMO antenna configuration, BCH bandwidth, and so on.
  • S—SCH Secondary Synchronization Channel
  • correlation detection of the common pilot channel in the frequency domain is performed. Specifically, correlation detection is performed between the replica of the common pilot signal and the signal after FFT of the received signal. As a result, detection of cell IDs belonging to the cell ID group detected in the second stage (that is, Cell specific scramble code identification) and sector number identification.
  • timing detection can be performed by detecting the correlation between the synchronization signal (SCH: Synchronization Channel) held by the receiver and the received signal. it can.
  • SCH Synchronization Channel
  • Non-Patent Document 1 3GPP, TR 25.913 v7.0.0 (2005-06), "Requirements for Evolved UTRA and UTRAN"
  • Non-Patent Document 2 3GPP, Rl-060780, NTT DoCoMo, NEC, "SCH Structure and Cell Se arch Method for E— UTRA Downlink
  • the present invention has been made in view of the strong points, and is an OFDM transmission apparatus and OFD that can reduce the amount of calculation of cell search, increase the speed of cell search, and reduce the circuit scale.
  • An object is to provide an M receiver.
  • the OFDM transmission apparatus of the present invention includes a synchronization sequence forming unit that forms a synchronization sequence of only real signals or only imaginary signals, and OF that forms an OFDM transmission signal including the synchronization sequences.
  • the OFDM receiving apparatus of the present invention uses a receiving means for receiving an OFDM signal including a synchronization sequence of only a real signal or only an imaginary signal, and a synchronous sequence replica of only the real signal or only an imaginary signal, And a timing detection means for performing correlation detection.
  • an OFDM transmitter and an OFDM receiver that can reduce the amount of cell search operations, increase the speed of cell search, reduce the circuit scale, and reduce power consumption. Can be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an SCH sequence transmitted by the base station apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a mobile station apparatus according to Embodiment 1
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an SCH sequence transmitted by the base station apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to another embodiment
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a mobile station apparatus according to another embodiment.
  • the radio communication system according to Embodiment 1 includes a base station apparatus and a mobile station apparatus. As shown in FIG. 1, base station apparatus 100 of Embodiment 1 includes error correction coding section 105, modulation section 1
  • Error correction code encoding section 105 performs predetermined encoding on transmission data that is an input signal, and outputs the result to modulation section 110.
  • Modulation section 110 performs predetermined primary modulation on the signal after the sign key processing, which is an input signal, and outputs the result to scrambling processing section 120.
  • the scrambling code generation unit 115 generates a scrambling code corresponding to the ID unique to the cell of the device itself, and outputs the scrambling code to the scrambling processing unit 120.
  • Scrambling processing section 120 multiplies the modulated signal, which is an input signal, by a scramble code, performs scrambling, and outputs the result to SCH insertion section 130.
  • SCH generation section 125 generates an SCH sequence that also has the power of symbols in a complex conjugate relationship, and outputs this SCH sequence to SCH insertion section 130.
  • SCH insertion section 130 maps the SCH sequence generated by SCH generation section 125 on the frequency axis of the frame (that is, on the OFDM symbol). Specifically, as shown in FIG. 2, SCH insertion section 130 has a complex conjugate of subcarrier symbols at symmetrical positions centered on a direct current (DC) component subcarrier (hereinafter referred to as “DC subcarrier”).
  • DC subcarrier direct current
  • the SCH sequence is mapped in the frequency axis direction of the frame so that
  • a configuration in which “a symbol of a subcarrier at a symmetric position around a DC subcarrier is complex conjugate” is referred to as “complex conjugate symmetry” in this specification.
  • signals after being scrambled by scrambling processing section 120 are arranged in other OFDM symbols.
  • IFFT section 135 performs inverse fast Fourier processing on the input signal to convert a frequency domain signal into a time domain signal to generate an OFDM signal, and outputs the OFDM signal to CP insertion section 140.
  • SCH sequence inserted by the SCH insertion unit 130 is “complex conjugate symmetric”, when the inverse fast Fourier transform is performed by the IFFT unit 135, only the real part remains and becomes a real signal.
  • CP insertion section 140 places a copy of the end portion of the input OFDM symbol at the beginning of the OFDM symbol, that is, inserts a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • TW processing section 145 performs filtering processing to maintain the continuity of the waveform of the OFDM signal after CP insertion, and outputs the result to RF transmission section 150.
  • RF transmission section 150 performs radio processing (DZA conversion, up-conversion, etc.) on the input signal, and transmits it via an antenna.
  • radio processing DZA conversion, up-conversion, etc.
  • mobile station apparatus 200 includes RF receiving section 205, SCH replicated signal generating section 210, P-SCH correlation detecting section 215, FFT section 220, and S — SCH correlation detector 225, cell ID group detector 230, pilot correlation detector 235, scrambling code detector 240, descrambling processor 245, demodulator 250, and error correction decoder 255 And having.
  • RF reception section 205 performs radio reception processing (AZD conversion, down-conversion, etc.) on the received signal received via the antenna, and outputs the result to P-SCH correlation detection section 215 and FFT section 220.
  • SCH replica signal generation section 210 generates an SCH replica signal that is a real number signal similar to the output of IFFT section 135 of base station apparatus 100, and outputs the generated SCH replica signal to P-SCH correlation detection section 215.
  • P—SCH correlation detection section 215 performs correlation processing between the SCH replica signal and the received signal, detects the timing at which a peak appears (eg, symbol timing, subframe timing), and outputs timing information to FFT section 220. Output to.
  • the FFT processing unit 220 removes the CP based on the input timing information (symbol timing) from the P-SCH correlation detection unit 215. Further, the FFT processing unit 220 performs Fourier transform (FFT) processing at the timing position based on the timing information (symbol timing), and the signal after the Fourier transform processing is subjected to S-SCH correlation detection unit 225, pilot correlation detection unit 23 5 , And the desk lamp ring processing unit 245.
  • FFT Fourier transform
  • S-SCH correlation detection section 225 performs correlation detection processing between the signal after FFT (signal converted to the frequency domain) and the SCH sequence, and outputs the result to cell ID group detection section 230.
  • Cell ID group detection section 230 detects a cell ID group based on the correlation result detected by S-SCH correlation detection section 225 and scramble code detection section 240 detects the detected cell ID group information. Output to.
  • the pilot correlation detection unit 235 performs correlation detection processing between the signal after the FFT and the pilot sequence, and outputs the correlation detection unit 240 to the scramble code detection unit 240.
  • a pilot sequence obtained by multiplying the OFDM symbol at a predetermined position from the head of the frame by a cell-specific scrambling code is arranged. Therefore, the frame timing can be detected by detecting the correlation between the signal after the FFT processing and the pilot sequence.
  • the scramble code detection unit 240 specifies the frame timing from the correlation detection result in the pilot correlation detection unit 235, specifies the position of this frame timing force pilot sequence, and the cell ID group information indicates this pilot sequence.
  • the scramble code is identified by multiplying the scramble code contained in the cell ID group and detecting the peak. The identified scramble code is output to the desk lamp ring processing unit 245.
  • the descrambling processing unit 245 descrambles the signal after the FFT processing using the scramble code detected by the scramble code detection unit 240 and outputs the descrambled signal to the demodulation unit 250.
  • Demodulation section 250 demodulates the input signal and outputs the demodulated signal to error correction decoding section 255.
  • Error correction decoding section 255 performs predetermined decoding to obtain received data.
  • an SCH sequence generated by SCH generation section 125 and consisting of a pair of symbols having a complex conjugate relationship with each other is input to SCH insertion section 130.
  • SCH insertion section 130 the SCH sequence is arranged in the frame so that the subcarrier symbol at the symmetrical position with respect to the DC subcarrier is complex conjugate. That is, SCH insertion section 130 configures a frame in which the SCH sequence is arranged such that the subcarrier symbols at symmetrical positions centered on the DC subcarrier are complex conjugate.
  • IFFT section 135 performs fast inverse Fourier transform processing on the frame in which the SCH sequence is arranged such that the symbol of the subcarrier at the symmetrical position centering on the DC subcarrier is complex conjugate. Then, as described above, only the real part of the SCH sequence remains in the OFDM signal after IFFT.
  • the OFDM signal is subjected to predetermined processing by the CP insertion unit 140, the TW processing unit 145, and the RF transmission unit 150, and is transmitted via the antenna.
  • a received signal received via an antenna is subjected to predetermined processing by RF receiving section 205 and input to P-SCH correlation detecting section 215.
  • P SCH correlation detection section 215 performs correlation processing between the SCH replica signal and the received signal.
  • the received signal is transmitted from base station apparatus 100, it is in the form of only a real signal with respect to the SCH sequence, but phase rotation occurs in the propagation path.
  • P-SCH correlation detection section 215 only has I as the SCH replica signal.
  • the mobile station device 200 needs only a computation amount of about 1Z2 of the conventional correlation computation, it is possible to reduce the correlation detection circuit scale.
  • a synchronization sequence is arranged in base station apparatus 100 as an OFDM transmission apparatus so that symbols at symmetrical positions centered on DC component subcarriers are complex conjugates with each other.
  • An SCH insertion unit 130 as a frame configuration unit for configuring the frame and an IFFT unit 135 as an OFDM modulation unit for OFDM-modulating the frame are provided.
  • the mobile station apparatus 200 as an OFDM receiving apparatus allows the synchronization sequence (P--) so that the symbols at symmetrical positions around the subcarrier of the DC component are complex conjugate with each other.
  • the RF receiving unit 205 as a receiving unit that receives a frame in which (SCH) is arranged, and a P-- as a timing detecting unit that performs correlation detection using the same real signal replica as the result of OFDM modulation of the synchronization sequence.
  • the SCH sequence is configured so that subcarrier symbols at symmetrical positions centering on DC subcarriers are arranged in complex conjugate, and at the receiving side of this frame, the SCH replica Multiply only real signals as signals.
  • the symbol of the subcarrier in the symmetric position with the SCH sequence centered on the DC subcarrier is complex conjugate, and one symbol is further code-reverse.
  • a frame arranged in a rolled state is formed.
  • SCH insertion section 130 has subcarrier symbols at symmetrical positions centered on DC subcarriers in a complex conjugate, and one symbol is further subjected to sign inversion. Map the SCH sequence. That is, in the SCH insertion unit 130, the frame power is arranged in a state where the symbols of the subcarriers in the symmetric position with the SCH sequence centered on the DC subcarrier are complex conjugates and one symbol is further inverted in sign. S is a bit different.
  • Embodiment 2 only the imaginary part of the SCH sequence remains in the OFDM signal after IFFT by IFFT section 135.
  • P-SCH correlation detection section 215 on the reception side performs correlation processing between the SCH replica signal and the received signal.
  • the received signal is transmitted from base station apparatus 100, only the imaginary signal is related to the SCH sequence, but phase rotation occurs in the propagation path.
  • the P—SCH correlation detector 215 uses the (j X Q
  • the mobile station apparatus 200 only needs to perform the following calculation.
  • the mobile station device 200 needs only a computation amount of about 1Z2 of the conventional correlation computation, it is possible to reduce the correlation detection circuit scale.
  • base station apparatus 100 serving as an OFDM transmission apparatus has symbols at symmetrical positions centered on DC component subcarriers that are complex conjugate with each other and one symbol.
  • SCH insertion section 130 as frame constituting means for constructing a frame in which a synchronization sequence (P-SCH) is arranged in a state where the sign is further inverted, and the frame IFFT unit 135 as an OFDM modulation means for OFDM-modulating the system.
  • P-SCH synchronization sequence
  • correlation processing can be performed by using only the imaginary signal ((j X Q) *) as the SCH replica signal.
  • the cell search can be performed at high speed. Also, since the amount of computation is reduced, the circuit scale on the receiving side can be reduced.
  • symbols at symmetrical positions around the DC component subcarrier are complex conjugate with each other in mobile station apparatus 200 serving as an OFDM receiver, and one symbol Is detected by using an RF receiver 205 as a receiving means for receiving a frame in which a synchronization sequence is arranged in a state where the sign is further inverted, and an imaginary signal replica similar to the result of OFDM modulation of the synchronization sequence.
  • a P—SCH correlation detection unit 215 as a timing detection means for performing the above.
  • the mobile station apparatus 200 as the OFDM receiving apparatus is such that symbols at symmetrical positions around the subcarrier of the DC component are complex conjugate with each other, and one of the symbols is further inverted in sign. Since the frame in which the synchronization sequence is arranged in the received state is received, the synchronization sequence can be correlated only with the imaginary signal, the amount of calculation is reduced, and the cell search can be performed at high speed. In addition, since the amount of computation is reduced, the circuit scale can be reduced.
  • the arrangement of Embodiments 1 and 2 may be omitted, normal OFDM modulation may be performed, and only the real component or pure imaginary component of the OFDM signal may be transmitted.
  • the signal is the same as in the first and second embodiments (complex conjugate symmetrical arrangement or complex conjugate symmetrical and sign-inverted arrangement).
  • base station apparatus 300 includes SCH signal memory section 310 and SCH insertion section 320.
  • SCH signal memory section 310 stores the real signal of the SCH sequence after IFFT of Embodiment 1 and the imaginary signal of the SCH sequence after IFFT of Embodiment 2.
  • SCH insertion unit 320 is provided at a subsequent stage of IFFT unit 135.
  • SCH insertion section 320 outputs the signal after IFFT and the SCH sequence of SCH signal memory section 310 together to CP insertion section 140.
  • mobile station apparatus 400 includes SCH signal memory section 410 and P-SCH correlation detection section 420.
  • SCH signal memory section 410 stores the same signals as SCH signal memory section 310 on the transmission side.
  • P-SCH correlation detection section 420 performs correlation processing between the SCH replica signal from SCH signal memory section 410 and the received signal, and detects symbol timing and subframe timing.
  • the OFDM transmitter and OFDM receiver of the present invention are useful as devices that can reduce the amount of cell search computation, increase the speed of cell search, and reduce the circuit scale.

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Description

明 細 書
OFDM送信装置および OFDM受信装置
技術分野
[0001] 本発明は、 OFDM送信装置および OFDM受信装置に関し、特に同期系列を送信 する OFDM送信装置および当該同期系列を受信して同期制御を行う OFDM受信 装置に関する。
背景技術
[0002] 標準化団体 3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、現在の第 3世代携帯 電話のさらなる改良システムの実現を目的として 3GPP LTE (Long Term Evolution )の検討が進められている。 2004年 11月の標準化会議において、 LTEシステムの 要求条件 (非特許文献 1参照）が承認され、この要求条件を満たす下りリンクの無線 伝送方式としては OFDM方式が有力とされている。
[0003] ところで、携帯電話システムのようなセルラシステムにお 、て、通信の開始時、ハン ドオーバ時、および間欠受信を行う通信待ち受け時などに、移動局が無線リンクを接 続する最適な基地局を探すセルサーチ技術は最も重要な機能の一つである。標準 化会議においても LTEシステムにおけるセルサーチの検討が提案されている（非特 許文献 2参照)。
[0004] 非特許文献 2では、以下に示す 3段階の手順でセルサーチを行うことが開示されて いる。第 1段階として、時間領域での第 1同期系列（P— SCH : Primary Synchronizati on Channel)の相関検出を行う。これにより、 OFDMシンボルタイミングおよびサブフ レームタイミングを検出する。
[0005] 第 2段階として、周波数領域での第 2同期系列（S— SCH : Secondary Synchronizati on Channel)の相関検出を行う。これにより、セル IDグループ、無線フレームタイミン グ、セル構成、 MIMOンテナ構成、 BCH帯域幅などを検出する。
[0006] 第 3段階として、周波数領域での共通パイロットチャネルの相関検出を行う。具体的 には、共通ノ ィロット信号のレプリカと受信信号の FFT後の信号との相関検出を行う 。これにより、第 2段階で検出したセル IDグループに属するセル IDの検出（すなわち 、セル固有のスクランブルコード同定）、セクタ番号の識別を行う。
[0007] 以上のようにセルサーチの第 1段階で、受信機で保持する同期用チャネル (SCH:S ynchronization Channel)のレプリカ信号と受信信号との相関検出することによりタイミ ング検出を行うことができる。
非特許文献 1 : 3GPP, TR 25.913 v7.0.0(2005- 06), "Requirements for Evolved UTRA and UTRAN"
非特許文献 2 : 3GPP, Rl-060780, NTT DoCoMo, NEC, "SCH Structure and Cell Se arch Method for E— UTRA Downlink
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] ところで、速やかに通信を開始するためにも、セルサーチの高速ィ匕が望まれる。ま た、セルサーチの高速ィ匕を実現するために演算量を減らすことができれば、通信装 置の回路規模を縮小および消費電力を低減することができる。
[0009] 本発明は、力かる点に鑑みてなされたものであり、セルサーチの演算量を低減し、 セルサーチの高速化、回路規模の縮小を実現できる OFDM送信装置および OFD
M受信装置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
[0010] 本発明の OFDM送信装置は、実数信号のみ又は虚数信号のみの同期系列を形 成する同期系列形成手段と、前記同期系列を含む OFDM送信信号を形成する OF
DM信号形成手段と、を具備する構成を採る。
[0011] 本発明の OFDM受信装置は、実数信号のみ又は虚数信号のみの同期系列を含 む OFDM信号を受信する受信手段と、前記実数信号のみ又は虚数信号のみの同 期系列レプリカを用いて、相関検出を行うタイミング検出手段と、を具備する構成を採 る。
発明の効果
[0012] 本発明によれば、セルサーチの演算量を低減し、セルサーチの高速化、回路規模 の縮小、消費電力の低減を実現できる OFDM送信装置および OFDM受信装置を 提供することができる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すブロック図
[図 2]図 1の基地局装置が送信する SCH系列の説明に供する図
[図 3]実施の形態 1に係る移動局装置の構成を示すブロック図
[図 4]実施の形態 2の基地局装置が送信する SCH系列の説明に供する図
[図 5]他の実施の形態に係る基地局装置の構成を示すブロック図
[図 6]他の実施の形態に係る移動局装置の構成を示すブロック図
発明を実施するための最良の形態
[0014] 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、実施 の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するの で省略する。
[0015] (実施の形態 1)
実施の形態 1の無線通信システムは、基地局装置と、移動局装置とからなる。図 1 に示すように実施の形態 1の基地局装置 100は、誤り訂正符号化部 105と、変調部 1
10と、スクランプリングコード生成部 115と、スクランプリング処理部 120と、 SCH生成 咅 125と、 SCH挿人咅 と、 IFFT咅 と、 CP挿人咅 140と、 Time Windowin g (TW)処理部 145と、 RF送信部 150とを有する。
[0016] 誤り訂正符号ィ匕部 105は、入力信号である送信データに所定の符号化を施し、変 調部 110に出力する。
[0017] 変調部 110は、入力信号である符号ィ匕処理後の信号に所定の一次変調を施し、ス クランプリング処理部 120に出力する。
[0018] スクランプリングコード生成部 115は、自装置のセルに固有の IDに応じたスクランプ ルコードを生成し、スクランプリング処理部 120に出力する。
[0019] スクランプリング処理部 120は、入力信号である変調後の信号と、スクランブルコー ドとを乗算してスクランブルを行い、 SCH挿入部 130に出力する。
[0020] SCH生成部 125は、互いに複素共役の関係にあるシンボルの対力もなる SCH系 列を生成し、この SCH系列を SCH挿入部 130に出力する。 [0021] SCH挿入部 130は、 SCH生成部 125にて生成された SCH系列をフレームの周波 数軸上（つまり、 OFDMシンボル上）にマッピングする。具体的には、 SCH挿入部 13 0は、図 2に示すように直流（DC)成分のサブキャリア（以下、「DCサブキャリア」という )を中心とする対称位置のサブキャリアのシンボルが複素共役となるように、 SCH系 列をフレームの周波数軸方向にマッピングする。ここで、 「DCサブキャリアを中心とす る対称位置のサブキャリアのシンボルが複素共役」である構成を、本明細書では、「 複素共役対称」と呼ぶこととする。なお、他の OFDMシンボルには、スクランプリング 処理部 120にてスクランブルされた後の信号が配置される。
[0022] IFFT部 135は、入力信号を逆高速フーリエ処理して周波数領域の信号から時間 領域の信号に変換して OFDM信号を生成し、 CP挿入部 140に出力する。このとき、 SCH挿入部 130で挿入された SCH系列は、「複素共役対称」であるため、 IFFT部 1 35にて逆高速フーリエ変換されると、実数部分のみが残り、実数信号となる。
[0023] CP揷入部 140は、入力される OFDMシンボルの末尾部分のコピーを OFDMシン ボルの先頭に配置する、すなわちサイクリックプレフィクス (CP)を挿入する。
[0024] TW処理部 145は、 CP挿入後の OFDM信号の波形の連続性を保っためのフィル タリング処理を行い、 RF送信部 150に出力する。
[0025] RF送信部 150は、入力信号に無線処理 (DZA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] 図 3に示すように実施の形態 1の移動局装置 200は、 RF受信部 205と、 SCHレプリ 力信号生成部 210と、 P— SCH相関検出部 215と、 FFT部 220と、 S— SCH相関検 出部 225と、セル IDグループ検出部 230と、パイロット相関検出部 235と、スクランプ ルコード検出部 240と、デスクランプリング処理部 245と、復調部 250と、誤り訂正復 号部 255と、を有する。
[0027] RF受信部 205は、アンテナを介して受信した受信信号に無線受信処理 (AZD変 換、ダウンコンバートなど）を施し、 P— SCH相関検出部 215および FFT部 220に出 力する。
[0028] SCHレプリカ信号生成部 210は、基地局装置 100の IFFT部 135の出力と同様の 実数信号である SCHレプリカ信号を生成し、 P - SCH相関検出部 215に出力する。 [0029] P— SCH相関検出部 215は、 SCHレプリカ信号と受信信号との相関処理を行い、 ピークの現れるタイミング (例えば、シンボルタイミング、サブフレームタイミング）を検 出して、タイミング情報を FFT部 220に出力する。
[0030] FFT処理部 220は、入力された P— SCH相関検出部 215からのタイミング情報（シ ンボルタイミング）に基づいて CPを除去する。さらに、 FFT処理部 220は、タイミング 情報 (シンボルタイミング）に基づくタイミング位置でフーリエ変換 (FFT)処理を行 ヽ 、フーリエ変換処理後の信号を S— SCH相関検出部 225、パイロット相関検出部 23 5、およびデスクランプリング処理部 245に出力する。
[0031] S— SCH相関検出部 225は、 FFT後の信号 (周波数領域に変換された信号）と SC H系列との相関検出処理を行い、セル IDグループ検出部 230に出力する。
[0032] セル IDグループ検出部 230は、 S— SCH相関検出部 225にて検出された相関結 果に基づいて、セル IDグループを検出し、検出されたセル IDグループ情報をスクラ ンブルコード検出部 240に出力する。
[0033] ノ ィロット相関検出部 235は、 FFT後の信号とパイロット系列との相関検出処理を 行い、スクランブルコード検出部 240に出力する。なお、基地局装置 100から送信さ れる送信フレームには、フレーム先頭から所定の位置の OFDMシンボルにセル固有 のスクランプリングコードが乗算されたパイロット系列が配置されている。そのため、 F FT処理後の信号とパイロット系列との相関検出を行うことにより、フレームタイミングを 検出することができる。
[0034] スクランブルコード検出部 240は、パイロット相関検出部 235における相関検出結 果からフレームタイミングを特定し、このフレームタイミング力 パイロット系列の位置 を特定して、このパイロット系列にセル IDグループ情報が示すセル IDグループに含 まれるスクランブルコードを掛け合わせてピーク検出することにより、スクランブルコー ドを同定する。この同定されたスクランブルコードは、デスクランプリング処理部 245に 出力される。
[0035] デスクランプリング処理部 245は、スクランブルコード検出部 240にて検出されたス クランブルコードを用いて、 FFT処理後の信号をデスクランブルし、復調部 250に出 力する。 [0036] 復調部 250は、入力された信号を復調し、誤り訂正復号部 255に出力する。誤り訂 正復号部 255は、所定の復号を行い、受信データを得る。
[0037] 次に、上記構成を有する基地局装置 100および移動局装置 200の動作にっ ヽて 説明する。
[0038] 基地局装置 100においては、 SCH生成部 125にて生成される、互いに複素共役 の関係にあるシンボルの対からなる SCH系列が SCH揷入部 130に入力される。
[0039] SCH揷入部 130では、 DCサブキャリアを中心とする対称位置のサブキャリアのシ ンボルが複素共役となるように、 SCH系列がフレームに配置される。すなわち、 SCH 挿入部 130では、 SCH系列が DCサブキャリアを中心とする対称位置のサブキャリア のシンボルが複素共役となるように配置されたフレームが構成されることになる。
[0040] IFFT部 135では、 SCH系列が DCサブキャリアを中心とする対称位置のサブキヤリ ァのシンボルが複素共役となるように配置されたフレームに、高速逆フーリエ変換処 理が施される。そうすると、上述のとおり、 IFFT後の OFDM信号では、 SCH系列の 実数部分のみが残ることになる。
[0041] OFDM信号は、 CP揷入部 140、 TW処理部 145、 RF送信部 150で所定の処理が 施され、アンテナを介して送信される。
[0042] 移動局装置 200にお 、ては、アンテナを介して受信する受信信号が RF受信部 20 5にて所定の処理が施され、 P - SCH相関検出部 215に入力される。
[0043] P SCH相関検出部 215では、 SCHレプリカ信号と受信信号との相関処理が行わ れる。ここで、受信信号は、基地局装置 100から送信されるときには SCH系列に関し 実数信号のみの形となっているが、伝搬路で位相回転が生じるため、 (I
RECEIVE
+j X Q )のように虚数部分も含まれた形となる。し力しながら、位相回転のみの
RECEIVE
影響であるので、 P— SCH相関検出部 215は、 SCHレプリカ信号として I のみ
REPLICA
を利用すれば、相関処理を行うことができる。
[0044] すなわち、従来相関演算では、次式の演算を行う必要があった。
(I +j X Q ) x (I +j X Q ) *
RECEIVE RECEIVE REPLICA REPLICA
但し、 *は、複素共役を意味する。
[0045] これに対して、移動局装置 200では、次式の演算を行うことで足りる。 (I +j X Q ) X I
RECEIVE RECEIVE REPLICA
[0046] よって、移動局装置 200は、従来の相関演算の約 1Z2の演算量でよいことになる ため、相関検出回路規模を縮小することが可能となる。
[0047] このように本実施の形態によれば、 OFDM送信装置としての基地局装置 100に、 直流成分のサブキャリアを中心とする対称位置のシンボルが互いに複素共役となる ように同期系列が配置されたフレームを構成するフレーム構成手段としての SCH挿 入部 130と、前記フレームを OFDM変調する OFDM変調手段としての IFFT部 135 と、を設けた。
[0048] こうすることにより、フレームの受信側では、 SCHレプリカ信号として実数信号 (I
REPL
)のみを利用すれば相関処理を行うことができるので、演算量が低減され、セルサ
ICA
ーチを高速ィ匕することができる。また、演算量が減るため、受信側の回路規模を縮小 することができる。
[0049] また、本実施の形態によれば、 OFDM受信装置としての移動局装置 200に、直流 成分のサブキャリアを中心とする対称位置のシンボルが互いに複素共役となるように 同期系列 (P— SCH)が配置されたフレームを受信する受信手段としての RF受信部 205と、前記同期系列が OFDM変調された結果と同様の実数信号レプリカを用いて 、相関検出を行うタイミング検出手段としての P— SCH相関検出部 215と、を設けた。
[0050] こうすることにより、直流成分のサブキャリアを中心とする対称位置のシンボルが互 いに複素共役となるように同期系列 (P— SCH)が配置されたフレームを受信するた め、同期系列の相関を実数信号のみで行うことが可能となり、演算量が低減され、セ ルサーチを高速ィ匕することができる。また、演算量が減るため、回路規模を縮小する ことができる。
[0051] (実施の形態 2)
実施の形態 1においては、 SCH系列が DCサブキャリアを中心とする対称位置のサ ブキャリアのシンボルが複素共役となるように配置されたフレームを構成し、このフレ ームの受信側では、 SCHレプリカ信号として実数信号のみを掛け合わせる。これに 対して、実施の形態 2においては、 SCH系列が DCサブキャリアを中心とする対称位 置のサブキャリアのシンボルが複素共役であり、且つ、一方のシンボルが更に符号反 転された状態で配置されたフレームを構成する。
[0052] 本実施の形態の無線通信システムの構成は、実施の形態 1のものと同様であるた め、図 1および図 3を用いて説明する。
[0053] SCH揷入部 130は、図 4に示すように DCサブキャリアを中心とする対称位置のサ ブキャリアのシンボルが複素共役であり、且つ、一方のシンボルが更に符号反転され ている状態で、 SCH系列をマッピングする。すなわち、 SCH揷入部 130では、 SCH 系列が DCサブキャリアを中心とする対称位置のサブキャリアのシンボルが複素共役 であり、且つ、一方のシンボルが更に符号反転されている状態で配置されたフレーム 力 S構成されること〖こなる。
[0054] このため、実施の形態 2では、 IFFT部 135による IFFT後の OFDM信号では、 SC H系列の虚数部分のみが残ることになる。
[0055] 受信側の P— SCH相関検出部 215では、 SCHレプリカ信号と受信信号との相関 処理が行われる。ここで、受信信号は、基地局装置 100から送信されるときには SCH 系列に関し虚数信号のみの形となっているが、伝搬路で位相回転が生じるため、 (I
RE
+j X Q )
CEIVE RECEIVEのように虚数部分も含まれた形となる。し力しながら、位相回転の みの影響であるので、 P— SCH相関検出部 215は、 SCHレプリカ信号として (j X Q
R
EPLICA ) *のみを利用すれば、相関処理を行うことができる。
[0056] すなわち、従来相関演算では、次式の演算を行う必要があった。
(I +j X Q ) X (I +j X Q ) *
RECEIVE RECEIVE REPLICA REPLICA
但し、 *は、複素共役を意味する。
[0057] これに対して、移動局装置 200では、次式の演算を行うことで足りる。
(I +j X Q ) X (j X Q
RECEIVE RECEIVE REPLICA )水
[0058] よって、移動局装置 200は、従来の相関演算の約 1Z2の演算量でよいことになる ため、相関検出回路規模を縮小することが可能となる。
[0059] このように本実施の形態によれば、 OFDM送信装置としての基地局装置 100に、 直流成分のサブキャリアを中心とする対称位置のシンボルが互いに複素共役であり 、且つ、一方のシンボルが更に符号反転された状態で同期系列（P— SCH)が配置 されたフレームを構成するフレーム構成手段としての SCH挿入部 130と、前記フレー ムを OFDM変調する OFDM変調手段としての IFFT部 135と、を設けた。
[0060] こうすることにより、フレームの受信側では、 SCHレプリカ信号として虚数信号（ (j X Q ) * )のみを利用すれば相関処理を行うことができるので、演算量が低減さ
REPLICA
れ、セルサーチを高速ィ匕することができる。また、演算量が減るため、受信側の回路 規模を縮小することができる。
[0061] また、本実施の形態によれば、 OFDM受信装置としての移動局装置 200に、直流 成分のサブキャリアを中心とする対称位置のシンボルが互いに複素共役であり、且 つ、一方のシンボルが更に符号反転された状態で同期系列が配置されたフレームを 受信する受信手段としての RF受信部 205と、前記同期系列が OFDM変調された結 果と同様の虚数信号レプリカを用いて、相関検出を行うタイミング検出手段としての P — SCH相関検出部 215と、を設けた。
[0062] こうすることにより、 OFDM受信装置としての移動局装置 200に、直流成分のサブ キャリアを中心とする対称位置のシンボルが互いに複素共役であり、且つ、一方のシ ンボルが更に符号反転された状態で同期系列が配置されたフレームを受信するため 、同期系列の相関を虚数信号のみで行うことが可能となり、演算量が低減され、セル サーチを高速ィ匕することができる。また、演算量が減るため、回路規模を縮小すること ができる。
[0063] (他の実施の形態）
(1)サブキャリアマッピング処理において、実施の形態 1および実施の形態 2の配置 を行わず、通常の OFDM変調を行い、 OFDM信号の実数成分又は純虚数成分の みを送信してもよい。このとき、実数成分と純虚数成分の片方のみを送信するので、 電力損を補償するため送信電力を倍にする必要がある。このようにしても、結果として 実施の形態 1および実施の形態 2と同様 (複素共役対称配置、又は、複素共役対称 且つ符号反転配置)の信号となる。
[0064] (2) SCH系列は、基地局装置と移動局装置との間で既知の信号系列を用いるため 、実施の形態 1、実施の形態 2および他の実施の形態（1)において必ずしも OFDM 変調処理を行う必要はなぐ SCH信号をメモリに保持し送信又は相関検出処理へ入 力することが可能である。この場合の基地局装置および移動局装置の構成を図 5お よび図 6にそれぞれ示す。
[0065] 図 5に示すように基地局装置 300は、 SCH信号メモリ部 310と、 SCH挿入部 320と を有する。
[0066] SCH信号メモリ部 310は、実施の形態 1の IFFT後の SCH系列の実数信号、実施 の形態 2の IFFT後の SCH系列の虚数信号を記憶している。
[0067] SCH挿入部 320は、実施の形態 1の SCH揷入部 130と異なり、 IFFT部 135の後 段に設けられている。 SCH挿入部 320は、 IFFT後の信号と、 SCH信号メモリ部 310 力 の SCH系列とを合わせて CP挿入部 140に出力する。
[0068] 図 6に示すように移動局装置 400は、 SCH信号メモリ部 410と、 P— SCH相関検出 部 420とを有する。
[0069] SCH信号メモリ部 410は、送信側の SCH信号メモリ部 310と同様の信号を記憶し ている。
[0070] P— SCH相関検出部 420は、 SCH信号メモリ部 410からの SCHレプリカ信号と受 信信号との相関処理を行い、シンボルタイミング、サブフレームタイミングの検出を行 産業上の利用可能性
[0071] 本発明の OFDM送信装置および OFDM受信装置は、セルサーチの演算量を低 減し、セルサーチの高速化、回路規模の縮小を実現できるものとして有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 実数信号のみ又は虚数信号のみの同期系列を形成する同期系列形成手段と、 前記同期系列を含む OFDM送信信号を形成する OFDM信号形成手段と、 を具備する OFDM送信装置。
[2] 実数信号のみ又は虚数信号のみの同期系列を含む OFDM信号を受信する受信 手段と、
前記実数信号のみ又は虚数信号のみの同期系列レプリカを用いて、相関検出を 行うタイミング検出手段と、
を具備する OFDM受信装置。
[3] 直流成分のサブキャリアを中心とする対称位置のシンボルが互いに複素共役となる ように同期系列が配置されたフレームを構成するフレーム構成手段と、
前記フレームを OFDM変調する OFDM変調手段と、
を具備する OFDM送信装置。
[4] 直流成分のサブキャリアを中心とする対称位置のシンボルが互いに複素共役であ り、且つ、一方のシンボルが更に符号反転された状態で同期系列が配置されたフレ ームを構成するフレーム構成手段と、
前記フレームを OFDM変調する OFDM変調手段と、
を具備する OFDM送信装置。
[5] 直流成分のサブキャリアを中心とする対称位置のシンボルが互いに複素共役となる ように同期系列が配置されたフレームを受信する受信手段と、
前記同期系列が OFDM変調された結果と同様の実数信号の同期系列レプリカを 用いて、相関検出を行うタイミング検出手段と、
を具備する OFDM受信装置。
[6] 直流成分のサブキャリアを中心とする対称位置のシンボルが互いに複素共役であ り、且つ、一方のシンボルが更に符号反転された状態で同期系列が配置されたフレ ームを受信する受信手段と、
前記同期系列が OFDM変調された結果と同様の虚数信号の同期系列レプリカを 用いて、相関検出を行うタイミング検出手段と、 を具備する OFDM受信装置。
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