JP4245305B2 - Synchronization method, transmitter and receiver - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチキャリアCDMAを用いる移動通信における同期方法、送信機および受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
高速な移動通信において、周波数選択性フェージングを改善するための伝送方式としてマルチキャリア伝送方式が知られている。マルチキャリア伝送方式では、複数の狭帯域のサブキャリアを並列に配置し、伝送データを分割して各サブキャリアを用いて送信する。このように狭帯域の複数キャリアを用意することにより、選択性フェージング環境においても耐フェージング性の強い伝送方式となる。このマルチキャリア伝送方式として、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)方式が知られている。このOFDM方式では相互に直交する複数のサブキャリアを用いている。
【0003】
また、マルチキャリア伝送方式を応用した方式として、マルチキャリア伝送方式に符号分割多元接続(Code Division Multiple Access:CDMA )を組み合わせたマルチキャリアCDMA(MC−CDMA)方式が知られている。MC−CDMA方式は、各サブキャリアに拡散符号のチップをそれぞれ割り当てて周波数軸上に拡散する方式と、1サブキャリアの連続するシンボルに拡散符号を割り当てて時間軸上に拡散する方式と、両者を組み合わせた方式が検討されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、移動通信においては、移動局のセルサーチ、着信制御、発信制御、ハンドオーバ等に必要な制御情報のやり取りは制御チャネルを用いて行われ、移動局と基地局間の音声やデータの通信は通信チャネルを用いて行われている。移動局と基地局間において通信が行われる際には、移動局は制御チャネルにより受信された制御データにより在圏する基地局等の情報を得ている。そこで、移動局は基地局から送信される通信チャネルの同期を確立させて基地局との間で通信を行うようにしている。すなわち、通信開始時に通信チャネルの同期を確立しなければならず、同期を確立するまで通信を行うことができないという問題点があった。また、通信チャネルの同期を確立させるために、図5に示すように通信チャネルにおけるフレームの先頭にスタートビットを挿入するようにしている。図5に示す例では、スタートビットが3ビットとされ、制御チャネルおよび通信チャネル固有のショートコード長が5とされている例が示されている。このように、通信データシンボルDの前にスタートシンボルSを挿入すると、スタートシンボルSにより伝送効率が低下するという問題点があった。
【0005】
そこで、本発明は、通信開始時に通信チャネルの同期を確立する必要がないと共に、同期のために伝送効率が低下することのない同期方法、送信機および受信機を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明の同期方法は、制御チャネルで使用する複数の制御チャネルサブキャリアと、通信チャネルで使用する複数の通信チャネルサブキャリアとが分離されて専用に設定されているマルチキャリアCDMAにおける同期方法であって、前記制御チャネルのフレームタイミングから一定時間オフセットしたタイミングに、前記通信チャネルのフレームを同期させて前記通信チャネルを送信すると共に、前記通信チャネルのフレームがオフセットされている時間を示す差分情報と、同期を確立するための同期情報とを含んでいる前記制御チャネルを送信し、受信された前記制御チャネルに含まれている前記同期情報を利用して前記制御チャネルの同期を確立し、同期の確立している前記制御チャネルのフレームタイミング情報を、受信された前記制御チャネルに含まれている前記差分情報に基づいてオフセットしたフレームタイミング情報を用いて、受信された前記通信チャネルのフレーム同期を行うようにしている。さらに、上記本発明の同期方法において、前記制御チャネルの拡散長と前記通信チャネルの拡散長との公倍数となるように、前記制御チャネルおよび前記通信チャネルのフレームが構成されて、該フレームの開始タイミングが前記フレームタイミングとされていてもよい。
【0009】
また、上記目的を達成することのできる本発明の送信機は、制御チャネルで使用する複数の制御チャネルサブキャリアと、通信チャネルで使用する複数の通信チャネルサブキャリアとが分離されて専用に設定されているマルチキャリアCDMAにおける送信機であって、前記制御チャネルのフレームタイミングから一定時間オフセットしたタイミングに、前記通信チャネルのフレームを同期させて前記通信チャネルを送信する通信チャネル手段と、前記通信チャネルがオフセットされている時間を示す差分情報と、同期を確立するための同期情報とを含んでいる前記制御チャネルを送信する制御チャネル手段とからなる送信部を備えている。また、上記本発明の送信機において、前記制御チャネルの拡散長と前記通信チャネルの拡散長との公倍数となるように、前記制御チャネルおよび前記通信チャネルのフレームが構成されて、該フレームの開始タイミングが前記フレームタイミングとされていてもよい。
【0011】
また、上記目的を達成することのできる本発明の受信機は、制御チャネルで使用する複数の制御チャネルサブキャリアと、通信チャネルで使用する複数の通信チャネルサブキャリアとが分離されて専用に設定されているマルチキャリアCDMAにおける受信機であって、受信された前記制御チャネルに含まれている同期情報を利用して前記制御チャネルの同期を確立すると共に、前記制御チャネルのフレームタイミングより前記通信チャネルのフレームタイミングがオフセットされている時間を示す差分情報を前記制御チャネルにより受信し、同期の確立している前記制御チャネルのフレームタイミング情報を、前記差分情報に基づいてオフセットして前記通信チャネルに通知する制御チャネル手段と、該制御チャネル手段から通知された前記フレームタイミング情報に基づいて、受信された前記通信チャネルのフレーム同期を行う通信チャネル手段とからなる受信部が備えられている。
また、上記本発明の受信機において、前記制御チャネルの拡散長と前記通信チャネルの拡散長との公倍数となるように、前記制御チャネルおよび前記通信チャネルのフレームが構成されて、前記フレームタイミング情報が前記フレームの開始タイミングとされていてもよい。
【0012】
このような本発明によれば、同期の確立している制御チャネルの同期タイミング情報を用いて、通信チャネルのフレーム同期を行うことができるようになる。これにより、通信開始時に通信チャネルの同期を確立する必要をなくすことができる。また、通信チャネルではスタートビット等の同期を確立させるための情報を不要とすることができることから、同期のために伝送効率が低下することを防止することができる。さらに、制御チャネルのフレームタイミングより通信チャネルのフレームタイミングをオフセットさせることにより、通信チャネルのフレームを任意のタイミングで送信することができるようになる。
【0013】
なお、制御チャネルで使用するサブキャリアと、通信チャネルで使用するサブキャリアとを分離して専用に設定することにより、次のような作用効果を奏することができる。マルチキャリアCDMAにおいて、制御チャネルで使用するサブキャリアと、通信チャネルで使用するサブキャリアとが共通に使用される場合は、基地局毎に割り当てられている異なるロングコードにより、制御チャネルおよび通信チャネルが拡散される。したがって、制御チャネルにおいて同期を確立させるためには、制御チャネルの使用しているサブキャリアを特定すると共に、ロングコードを特定する必要がある。このサブキャリアおよびロングコードを探索するには、全サブキャリアの信号処理を行う必要があり、その信号処理は膨大になる。そこで、制御チャネルで使用するサブキャリアと、通信チャネルで使用するサブキャリアとを分離して専用に設定すると、制御チャネル用のサブキャリアをロングコードで拡散する必要がなくなる。従って、制御チャネル用のサブキャリアのみに対する信号処理を行うことにより、容易に制御チャネルの同期を確立することができるようになる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の同期方法を適用した本発明の実施の形態にかかる送信機の構成を図1に示す。
図1に示す送信機1において、制御データは制御チャネル部10に入力され、スタートビット付加部11においてフレームの周期毎に、制御データに前置してスタートビットが付加される。スタートビット付加部11から出力されるスタートビットが前置して付加されている制御データは、変調部12においてQPSK変調等の変調が行われて、その変調シンボルがIFFT(逆高速フーリエ変換)部30に入力される。IFFT部30においては、変調シンボルが逆高速フーリエ変換されて周波数軸上の信号が時間軸上の信号に変換される。すなわち、変調シンボルに制御チャネル専用のサブキャリアが乗算され、後述する通信チャネル用のサブキャリアと加算される。なお、制御チャネル部10において制御チャネル固有のショートコードにより、制御データに時間軸上の拡散が施されるように直接拡散するようにしてもよい。
【0015】
また、通信データは通信チャネル部20に入力され、変調部21においてQPSK変調等の変調が通信データに施される。さらに、シリアル/パラレル変換部(S/P)22において所定変調シンボル数毎に並列に変換される。次いで、拡散部23において通信チャネル固有のショートコードと、基地局固有のロングコードで、S/P22から出力される変調シンボルが拡散される。その後、タイミング制御部24において、拡散されたシンボルにおけるフレームを制御チャネル部10における制御チャネルのフレームに同期させる。タイミング制御部24から出力されるサブキャリア毎の拡散されたシンボルは、IFFT30に入力されて逆高速フーリエ変換されることにより、周波数軸上の信号が時間軸上の信号に変換される。すなわち、サブキャリア毎の各チップにそれぞれ直交するサブキャリアが乗算されて、それらのサブキャリアが加算されるようになる。ただし、通信チャネル部20から出力される並列出力に乗算されるサブキャリアは通信チャネル用に分離されている通信チャネル専用のサブキャリアとされ、加算される際には制御チャネル専用のサブキャリアも加算されるようになる。IFFT部30の出力はアンテナ31から送信される。このように、通信チャネル部20においてはショートコードにより通信データに周波数軸上の拡散が施されることになる。
【0016】
ここで、制御チャネル用のサブキャリアと通信チャネル用のサブキャリアの構成例を図3に示す。
図3に示すように、制御チャネル用のサブキャリアと通信チャネル用のサブキャリアとは、直交配置されたサブキャリアとされていると共に分離して設定されている。そして、制御チャネル用のサブキャリアと通信チャネル用のサブキャリアの総数をMとすると、制御チャネル用のサブキャリア数はNとされ、残るサブキャリア数S(=M−N)が通信チャネル用のサブキャリアとされる。それぞれのサブキャリアはそれぞれのチャネル専用のサブキャリアとされ、制御チャネル用のサブキャリアは制御チャネル専用としてのみ使用され、通信チャネル用のサブキャリアは通信チャネル専用としてのみ使用される。サブキャリアの総数Mは、現実的には1000ないし2000のオーダとされるものと考えられ、この場合には制御チャネル用のサブキャリア数Nは数十とされ、残るサブキャリ数が通信チャネル用のサブキャリアとされる。
【0017】
例えば、図3に示すようにf1,f2,f3,f4の4つのサブキャリアが制御チャネル用のサブキャリアとされた場合は、移動通信網における各基地局にf1,f2,f3,f4のサブキャリアがそれぞれ割り当てられる。この場合、少なくとも隣接する基地局には同じ周波数のサブキャリアを割り当てないようにする。そして、割り当てられたサブキャリアがIFFT部30において制御チャネルの変調シンボルに乗算される。また、fa,fb,fc,fd,fe,・・・・fkのサブキャリア数を、例えば50とし、このサブキャリアが通信チャネル用のサブキャリアとされた場合は、拡散部23における拡散長を例えば5とすると、S/P22においては10変調シンボル(10変調シンボル×5チップ=50)毎に並列に変換され、50チップにそれぞれfa〜fkの50のサブキャリアがIFFT部30において乗算されるようになる。そして、割り当てられたf1〜f4のいずれかのサブキャリアと、fa〜fkの50のサブキャリアがIFFT部30において加算されてアンテナ31から送信されるようになる。
【0018】
なお、上記した送信機1においては、拡散コードのチップが周波数軸上に配置されて周波数軸上に拡散するようにしたが、これに代えて、拡散コードを時間軸上に配置して時間軸上に拡散するようにしてもよい。また、上記した送信機1においては、便宜上、タイミング制御部24において、通信チャネルのフレームの開始タイミングを制御チャネルのフレームの開始タイミングに一致させて同期させた場合について説明したが、本発明では、通信チャネルのフレームの開始タイミングを制御チャネルのフレームの開始タイミングから一定時間オフセットして同期させるように構成されている。これにより、任意のタイミングで通信チャネルのフレームを送信することができるようになる。そして、通信チャネルのフレーム開始タイミングを一定時間オフセットする場合には、制御チャネルにおいてオフセット時間に対応する差分情報を送信する。このように、本発明においては同期タイミングをオフセットさせて同期を確立している。
【0019】
次に、本発明の同期方法を適用した本発明の実施の形態にかかる受信機の構成を図2に示す。
図2に示す受信機100において、受信されたMC−CDMA信号はフィルタ等の手段により、制御チャネル用のサブキャリアと通信チャネル用のサブキャリアとに分離される。抽出された制御チャネル用のサブキャリアは制御チャネル部50に供給され、制御チャネル復調部51において制御データに復調される。次いで、フレーム同期部52において制御データに付加されているスタートビットによりフレーム同期を確立する。スタートビットは、例えばオール”1”等の複数ビットとされている。そして、フレーム同期部52からはスタートビットを除去した制御データが出力される。なお、制御データが制御チャネル固有のショートコードにより拡散されている場合は、制御チャネル部50において制御チャネル固有のショートコードにより逆拡散すればよい。
【0020】
また、通信チャネル用のサブキャリアは通信チャネル部60に供給され、FFT(高速フーリエ変換)部61において高速フーリエ変換が行われて時間軸上の信号が周波数軸上の信号に変換される。すなわち、通信チャネル用のサブキャリア成分毎の並列の信号がFFT部61から出力され、この並列の信号は逆拡散部62に入力される。逆拡散部62には、制御チャネル部50におけるフレーム同期部52から同期確立されているフレームの開始タイミング情報が通知されている。そこで、逆拡散部62はフレームの開始タイミング情報に基づいて、並列とされたショートコードおよびロングコードにより入力された並列の信号の逆拡散を行う。逆拡散された並列のシンボルはパラレル/シリアル変換部(P/S)63において直列のシンボルに変換され、復調部64に入力される。そして、復調部64においてQPSK復調等の復調が行われて、復調された通信データが出力される。
【0021】
以上説明したように受信機100においては、制御チャネルのフレームに同期して通信チャネルの復号を行うようにしている。この場合、送信機1において、通信チャネルのフレーム開始タイミングと制御チャネルのフレーム開始タイミングとが一致するタイミングとされている場合は、制御チャネルのフレーム開始タイミングに通信チャネルのフレーム開始タイミングを一致させて通信チャネルの復号を行うようにする。また、送信機1において、通信チャネルのフレーム開始タイミングが制御チャネルのフレーム開始タイミングに対して一定時間オフセットされている場合は、制御チャネルにより通知されている差分情報に基づいて制御チャネルのフレーム開始タイミングに対して一定時間オフセットされた通信チャネルのフレーム開始タイミングで、通信チャネルの復号を行うようにする。
【0022】
ここで、制御チャネルと通信チャネルのフレームついて図4を参照して説明する。
図4に示すように制御チャネルは、制御チャネル固有のショートコードにより拡散されているものとされ、その拡散長は、例えば3(ショートコードのチップ数3)とされている。また、通信チャネルは、通信チャネル固有のショートコードにより拡散されており、その拡散長は、例えば5(ショートコードのチップ数5)とされている。そして、制御チャネルのフレーム長と、通信チャネルのフレーム長とを同じ長さのフレーム長とするために、1フレームの長さを制御チャネルの拡散長と通信チャネルの拡散長との公倍数とする。図4に示す場合では、1フレーム長が「15」(チップ数15)とされており、制御チャネルにおいては1フレームに5制御シンボルが含まれ、通信チャネルにおいては1フレームに3通信シンボルが含まれることになる。
【0023】
そして、制御チャネルにおいては前述したようにスタートビットが付加されるが、図4に示す場合は1フレーム毎に付加されるスタートビットが3ビットとされて、それぞれ拡散長「3」に拡散された3シンボルのスタートシンボルSとなる。このスタートシンボルに続いて、拡散長「3」に拡散された2シンボルの制御データシンボルDが続くようになる。また、通信チャネルにおいては、1フレームが3シンボルの拡散長「5」の拡散後通信データシンボルで構成されるようになる。そして、送信機1においては、例えば図4に示すように制御チャネルの各フレームの開始タイミングに、通信チャネルのフレームの開始タイミングが一致するようにタイミング制御部24でタイミング制御されて通信チャネルが送信されるようになる。また、受信機100においては、同期確立された制御チャネルの各フレームの開始タイミング情報が、フレーム同期部52から逆拡散部62に通知されることにより、図4に示すように制御チャネルのフレームに通信チャネルのフレームが同期するようになる。
【0024】
このように、本発明にかかる受信機においては、同期の確立している制御チャネルの同期タイミング情報を用いて、通信チャネルのフレーム同期を行うようにしている。これにより、通信開始時に通信チャネルの同期を確立する必要をなくすことができる。また、通信チャネルではスタートビット等の同期を確立させるための情報を不要とすることができることから、同期のために伝送効率が低下することを防止することができる。また、制御データにより通信チャネルを拡散しているロングコード情報を受信機に通知するようにすると、受信機においてロングコードの探索を不要とすることができ、そのための信号処理量を大幅に低減することができる。
【0025】
ここで、図3に示すように制御チャネル用のサブキャリアと通信チャネル用のサブキャリアとは、直交配置されたサブキャリアとされていると共に分離して設定されて、それぞれのサブキャリアはそれぞれのチャネル専用のサブキャリアとされている。そこで、その理由を次に説明する。
MC−CDMAにおいては、通信チャネルが複数チャネル設定されており、それぞれの通信チャネルにおいて固有のショートコードで拡散されている。しかしながら、直交関係にあるショートコード数は限りがあることから、基地局毎に固有のロングコードを割り当てて、ショートコードと割り当てられたロングコードで拡散することにより、同じショートコードを各基地局で使用できるようにしている。
【0026】
すると、MC−CDMAにおいて、制御チャネルで使用するサブキャリアと、通信チャネルで使用するサブキャリアとを共通に設定した場合は、制御チャネルおよび通信チャネルにおいては、ショートコードおよびロングコードで拡散されるようになる。したがって、制御チャネルにおいて同期を確立させるためには、制御チャネルの使用しているサブキャリアを特定すると共に、拡散されているロングコードを特定する必要が生じる。このサブキャリアおよびロングコードを探索するには、全サブキャリアの信号処理を行う必要があることから、その信号処理量が膨大になる。
【0027】
そこで、制御チャネルで使用するサブキャリアと、通信チャネルで使用するサブキャリアとを分離してそれぞれ専用のサブキャリアとして設定すると、受信信号中の制御チャネル用のサブキャリアのみを抽出することができるようになる。このため、制御チャネル用のサブキャリアのみの信号処理を行うことが可能となり、制御チャネルの同期を少ない信号処理量で確立することができるようになる。この場合、制御チャネルが制御チャネル固有のショートコードで拡散されていたとしても、制御チャネル数は通信チャネル数に比較して遙かに少ないチャネル数とされていることから、その信号処理量はわずかであり容易に制御チャネルの同期を確立することができるようになる。このような理由により、本発明においては、制御チャネル用のサブキャリアと通信チャネル用のサブキャリアとを分離して専用に設定しているのである。
【0028】
上記の説明においては、制御チャネルサブキャリア数をf1〜f4の4つとしたが、本発明はこれに限るものではなく任意の数の制御チャネルサブキャリアを専用に設定することができる。また、制御チャネル用の拡散コード長を3としたが、本発明はこれに限るものではなく任意の拡散コード長とすることができる。さらに、基地局毎に複数の制御チャネルが必要となる場合は、各基地極毎に複数の制御チャネルサブキャリアを割り当てて、その送信機および受信機の制御チャネルを複数チャネルとすればよい。さらにまた、通信チャネル用の拡散コード長を5としたが、本発明はこれに限るものではなく任意の拡散コード長とすることができる。ここで、制御チャネル用の拡散コード長と通信チャネル用の拡散コード長を変更した際には、フレーム長を制御チャネル用の拡散コード長と通信チャネル用の拡散コード長の公倍数のフレーム長になるように変更する。
なお、本発明にかかる送信機は移動通信網における基地局の送信部に適用することができ、本発明にかかる受信機は移動通信網における移動局に適用することができる。
【0029】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、同期の確立している制御チャネルの同期タイミング情報を用いて、通信チャネルのフレーム同期を行うことができるようになる。これにより、通信開始時に通信チャネルの同期を確立する必要をなくすことができる。また、通信チャネルではスタートビット等の同期を確立させるための情報を不要とすることができることから、同期のために伝送効率が低下することを防止することができる。
また、制御チャネルで使用するサブキャリアと、通信チャネルで使用するサブキャリアとを分離して専用に設定することにより、制御チャネル用のサブキャリアだけを抽出して信号処理を行うことができるため、容易に制御チャネルの同期を確立することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の同期方法を適用した本発明の実施の形態にかかる送信機の構成を示す図である。
【図2】本発明の同期方法を適用した本発明本発明の実施の形態にかかる受信機の構成を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態にかかる送信機および受信機における制御チャネル用のサブキャリアと通信チャネル用のサブキャリアの構成例を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態にかかる送信機および受信機における制御チャネルと通信チャネルにおけるフレームの関係を示す図である。
【図5】従来のMC−CDMA方式における通信チャネルの構成例を示す図である。
【符号の説明】
1 送信機、10 制御チャネル部、11 スタートビット付加部、12 変調部、20 通信チャネル部、21 変調部、22 シリアル/パラレル変換部、23 拡散部、24 タイミング制御部、30 IFFT部、31 アンテナ、50 制御チャネル部、51 制御チャネル復調部、52 フレーム同期部、60 通信チャネル部、61 FFT部、62 逆拡散部、63 パラレル/シリアル変換部、64 復調部、100 受信機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a synchronization method, a transmitter, and a receiver in mobile communication using multicarrier CDMA.
[0002]
[Prior art]
In high-speed mobile communication, a multicarrier transmission system is known as a transmission system for improving frequency selective fading. In the multicarrier transmission scheme, a plurality of narrowband subcarriers are arranged in parallel, and transmission data is divided and transmitted using each subcarrier. By preparing a plurality of narrow-band carriers in this way, a transmission system with strong fading resistance can be obtained even in a selective fading environment. As this multicarrier transmission system, an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system is known. In this OFDM system, a plurality of subcarriers orthogonal to each other are used.
[0003]
In addition, a multi-carrier CDMA (MC-CDMA) system in which a code division multiple access (CDMA) is combined with a multi-carrier transmission system is known as a system that applies the multi-carrier transmission system. The MC-CDMA system is a system that assigns a spreading code chip to each subcarrier and spreads it on the frequency axis, a system that assigns a spreading code to consecutive symbols of one subcarrier and spreads it on the time axis, A method combining the above has been studied.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in mobile communication, control information necessary for mobile station cell search, incoming call control, outgoing call control, handover, etc. is exchanged using a control channel, and voice and data communication between the mobile station and the base station is performed. This is done using a communication channel. When communication is performed between a mobile station and a base station, the mobile station obtains information on a base station or the like that is in the area from control data received through a control channel. Therefore, the mobile station establishes synchronization of the communication channel transmitted from the base station and communicates with the base station. That is, there is a problem that communication channel synchronization must be established at the start of communication, and communication cannot be performed until synchronization is established. In order to establish synchronization of the communication channel, a start bit is inserted at the head of the frame in the communication channel as shown in FIG. In the example shown in FIG. 5, an example in which the start bit is 3 bits and the short code length unique to the control channel and the communication channel is 5 is shown. Thus, when the start symbol S is inserted before the communication data symbol D, there is a problem that the transmission efficiency is lowered by the start symbol S.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a synchronization method, a transmitter, and a receiver that do not require establishment of communication channel synchronization at the start of communication and that do not reduce transmission efficiency due to synchronization.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
[0007]
In order to achieve the above object, the synchronization method of the present invention is a multi-channel communication system in which a plurality of control channel subcarriers used in a control channel and a plurality of communication channel subcarriers used in a communication channel are separated and set exclusively. A synchronization method in carrier CDMA, wherein the communication channel frame is transmitted at a timing offset from the control channel frame timing by a predetermined time, and the communication channel frame is offset. Transmitting the control channel including difference information indicating time and synchronization information for establishing synchronization, and synchronizing the control channel using the synchronization information included in the received control channel Frame timing of the control channel with which synchronization is established Information, using the frame timing information offset based on the difference information that is included in the received control channel, and to perform frame synchronization of the received the communication channel. Furthermore, in the synchronization method of the present invention, the frame of the control channel and the communication channel is configured to have a common multiple of the spreading length of the control channel and the spreading length of the communication channel, and the start timing of the frame May be the frame timing.
[0009]
Also, the transmitter of the present invention that can achieve the above-described object is configured to separate a plurality of control channel subcarriers used in the control channel and a plurality of communication channel subcarriers used in the communication channel. Communication channel means for synchronizing the frame of the communication channel and transmitting the communication channel at a timing offset from the frame timing of the control channel by a certain time, and the communication channel comprises: A transmission unit including control channel means for transmitting the control channel including difference information indicating the offset time and synchronization information for establishing synchronization is provided. Further, in the transmitter of the present invention, the frame of the control channel and the communication channel is configured to have a common multiple of the spreading length of the control channel and the spreading length of the communication channel, and the start timing of the frame May be the frame timing.
[0011]
Further, the receiver of the present invention capable of achieving the above object is configured by separating a plurality of control channel subcarriers used in the control channel and a plurality of communication channel subcarriers used in the communication channel. The multi-carrier CDMA receiver establishes synchronization of the control channel using synchronization information included in the received control channel, and determines the communication channel from the frame timing of the control channel. The control channel receives difference information indicating the time when the frame timing is offset, and notifies the communication channel of the frame timing information of the control channel with which synchronization is established by offsetting based on the difference information. Control channel means and before notified from the control channel means Based on the frame timing information, the receiving unit comprising a communication channel means for performing frame synchronization of the received the communication channel is provided.
Further, in the receiver of the present invention, the frame of the control channel and the communication channel is configured to be a common multiple of the spreading length of the control channel and the spreading length of the communication channel, and the frame timing information is The start timing of the frame may be set.
[0012]
According to the present invention as described above, frame synchronization of the communication channel can be performed using the synchronization timing information of the control channel in which synchronization is established. This eliminates the need to establish communication channel synchronization at the start of communication. Further, since information for establishing synchronization such as a start bit can be made unnecessary in the communication channel, it is possible to prevent transmission efficiency from being lowered due to synchronization. Further, by offsetting the frame timing of the communication channel from the frame timing of the control channel, the frame of the communication channel can be transmitted at an arbitrary timing.
[0013]
In addition, the following effects can be obtained by separating and setting the subcarriers used in the control channel and the subcarriers used in the communication channel. In multicarrier CDMA, when a subcarrier used in a control channel and a subcarrier used in a communication channel are used in common, the control channel and the communication channel are determined by different long codes assigned to each base station. Diffused. Therefore, in order to establish synchronization in the control channel, it is necessary to identify the subcarrier used by the control channel and the long code. In order to search for this subcarrier and long code, it is necessary to perform signal processing on all subcarriers, and the signal processing becomes enormous. Therefore, if the subcarriers used in the control channel and the subcarriers used in the communication channel are separated and set as dedicated, it is not necessary to spread the control channel subcarriers with a long code. Therefore, it is possible to easily establish synchronization of the control channel by performing signal processing only on the subcarrier for the control channel.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the configuration of a transmitter according to an embodiment of the present invention to which the synchronization method of the present invention is applied.
In the transmitter 1 shown in FIG. 1, control data is input to the control channel unit 10, and a start bit is added at the start
[0015]
Further, the communication data is input to the communication channel unit 20, and the
[0016]
Here, FIG. 3 shows a configuration example of a control channel subcarrier and a communication channel subcarrier.
As shown in FIG. 3, the subcarrier for the control channel and the subcarrier for the communication channel are subcarriers arranged orthogonally and set separately. When the total number of control channel subcarriers and communication channel subcarriers is M, the number of control channel subcarriers is N, and the remaining number of subcarriers S (= MN) is the communication channel subcarrier. It is considered as a subcarrier. Each subcarrier is a dedicated subcarrier for each channel, a subcarrier for the control channel is used only for the control channel, and a subcarrier for the communication channel is used only for the communication channel. The total number M of subcarriers is actually considered to be on the order of 1000 to 2000. In this case, the number N of subcarriers for the control channel is several tens, and the number of remaining subcarriers is the number for the communication channel. It is considered as a subcarrier.
[0017]
For example, as shown in FIG. 3, when four subcarriers f1, f2, f3, and f4 are subcarriers for the control channel, each substation of f1, f2, f3, and f4 is assigned to each base station in the mobile communication network. Each carrier is assigned. In this case, subcarriers having the same frequency are not assigned to at least adjacent base stations. Then, the assigned subcarrier is multiplied by the modulation symbol of the control channel in IFFT section 30. In addition, when the number of subcarriers fa, fb, fc, fd, fe,... Fk is 50, for example, and this subcarrier is a subcarrier for a communication channel, the spreading length in the spreading
[0018]
In the transmitter 1, the spreading code chip is arranged on the frequency axis and spread on the frequency axis. Instead, the spreading code is arranged on the time axis and the time axis is arranged. It may be diffused upward. In the transmitter 1 described above, for the sake of convenience, the
[0019]
Next, FIG. 2 shows the configuration of a receiver according to an embodiment of the present invention to which the synchronization method of the present invention is applied.
In the receiver 100 shown in FIG. 2, the received MC-CDMA signal is separated into control channel subcarriers and communication channel subcarriers by means such as a filter. The extracted control channel subcarriers are supplied to the control channel unit 50 and demodulated into control data by the control
[0020]
Further, the subcarrier for the communication channel is supplied to the communication channel unit 60, and a fast Fourier transform is performed in an FFT (Fast Fourier Transform)
[0021]
As described above, the receiver 100 decodes the communication channel in synchronization with the control channel frame. In this case, in the transmitter 1, when the frame start timing of the communication channel and the frame start timing of the control channel are the same, the frame start timing of the communication channel is matched with the frame start timing of the control channel. The communication channel is decoded. Also, in the transmitter 1, when the frame start timing of the communication channel is offset by a certain time with respect to the frame start timing of the control channel, the frame start timing of the control channel based on the difference information notified by the control channel The communication channel is decoded at the frame start timing of the communication channel that is offset by a certain time.
[0022]
Here, the frames of the control channel and the communication channel will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the control channel is spread by a short code unique to the control channel, and the spreading length is, for example, 3 (the number of short code chips is 3). The communication channel is spread by a short code unique to the communication channel, and the spread length is, for example, 5 (the number of short code chips is 5). In order to make the frame length of the control channel and the frame length of the communication channel the same, the length of one frame is a common multiple of the spreading length of the control channel and the spreading length of the communication channel. In the case shown in FIG. 4, the length of one frame is “15” (number of chips is 15). In the control channel, five control symbols are included in one frame, and in the communication channel, three communication symbols are included in one frame. Will be.
[0023]
In the control channel, the start bit is added as described above, but in the case shown in FIG. 4, the start bit added for each frame is 3 bits, and each is spread to the spreading length “3”. It becomes the start symbol S of 3 symbols. Following this start symbol, two control data symbols D spread to a spreading length of “3” follow. Further, in the communication channel, one frame is composed of communication data symbols after spreading having a spreading length of “5” of 3 symbols. In the transmitter 1, for example, as shown in FIG. 4, the
[0024]
As described above, in the receiver according to the present invention, frame synchronization of the communication channel is performed using the synchronization timing information of the control channel in which synchronization is established. This eliminates the need to establish communication channel synchronization at the start of communication. Further, since information for establishing synchronization such as a start bit can be made unnecessary in the communication channel, it is possible to prevent transmission efficiency from being lowered due to synchronization. In addition, if the receiver is notified of the long code information spreading the communication channel by the control data, it is not necessary to search for the long code in the receiver, and the signal processing amount for that purpose is greatly reduced. be able to.
[0025]
Here, as shown in FIG. 3, the subcarrier for the control channel and the subcarrier for the communication channel are subcarriers that are orthogonally arranged and set separately, and each subcarrier is a respective one. It is a channel dedicated subcarrier. The reason will be described next.
In MC-CDMA, a plurality of communication channels are set, and each communication channel is spread with a unique short code. However, since the number of short codes in an orthogonal relationship is limited, by assigning a unique long code to each base station and spreading the short code and the assigned long code, the same short code can be transmitted to each base station. It can be used.
[0026]
Then, in MC-CDMA, when the subcarrier used in the control channel and the subcarrier used in the communication channel are set in common, the control channel and the communication channel are spread with the short code and the long code. become. Therefore, in order to establish synchronization in the control channel, it is necessary to identify the subcarriers used by the control channel and the spread long code. In order to search for this subcarrier and long code, it is necessary to perform signal processing for all subcarriers, and the amount of signal processing is enormous.
[0027]
Therefore, if the subcarrier used in the control channel and the subcarrier used in the communication channel are separated and set as dedicated subcarriers, only the subcarrier for the control channel in the received signal can be extracted. become. For this reason, it becomes possible to perform signal processing of only the subcarriers for the control channel, and synchronization of the control channel can be established with a small amount of signal processing. In this case, even if the control channel is spread with a short code specific to the control channel, the number of control channels is much smaller than the number of communication channels, so the amount of signal processing is very small. Thus, synchronization of the control channel can be easily established. For this reason, in the present invention, the subcarrier for the control channel and the subcarrier for the communication channel are separated and set exclusively.
[0028]
In the above description, the number of control channel subcarriers is four, f1 to f4. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary number of control channel subcarriers can be set exclusively. Further, although the spreading code length for the control channel is set to 3, the present invention is not limited to this, and any spreading code length can be used. Furthermore, when a plurality of control channels are required for each base station, a plurality of control channel subcarriers may be assigned to each base pole, and the control channels of the transmitter and receiver may be a plurality of channels. Furthermore, although the spreading code length for the communication channel is set to 5, the present invention is not limited to this and can be set to an arbitrary spreading code length. Here, when the spreading code length for the control channel and the spreading code length for the communication channel are changed, the frame length becomes a frame length that is a common multiple of the spreading code length for the control channel and the spreading code length for the communication channel. Change as follows.
The transmitter according to the present invention can be applied to a transmission unit of a base station in a mobile communication network, and the receiver according to the present invention can be applied to a mobile station in a mobile communication network.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, frame synchronization of a communication channel can be performed using synchronization timing information of a control channel in which synchronization is established. This eliminates the need to establish communication channel synchronization at the start of communication. Further, since information for establishing synchronization such as a start bit can be made unnecessary in the communication channel, it is possible to prevent transmission efficiency from being lowered due to synchronization.
In addition, by separating the subcarriers used in the control channel and the subcarriers used in the communication channel and setting them exclusively, signal processing can be performed by extracting only the subcarriers for the control channel. Control channel synchronization can be easily established.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a transmitter according to an embodiment of the present invention to which a synchronization method of the present invention is applied.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a receiver according to an embodiment of the present invention to which the synchronization method of the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a control channel subcarrier and a communication channel subcarrier in the transmitter and the receiver according to the embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between frames in a control channel and a communication channel in the transmitter and the receiver according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a communication channel in a conventional MC-CDMA system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmitter, 10 Control channel part, 11 Start bit addition part, 12 Modulation part, 20 Communication channel part, 21 Modulation part, 22 Serial / parallel conversion part, 23 Spreading part, 24 Timing control part, 30 IFFT part, 31 Antenna , 50 control channel unit, 51 control channel demodulation unit, 52 frame synchronization unit, 60 communication channel unit, 61 FFT unit, 62 despreading unit, 63 parallel / serial conversion unit, 64 demodulation unit, 100 receiver
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