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JP6585415B2 - Terminal, communication system and communication method therefor - Google Patents

Terminal, communication system and communication method therefor Download PDF

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JP6585415B2 JP2015151121A JP2015151121A JP6585415B2 JP 6585415 B2 JP6585415 B2 JP 6585415B2 JP 2015151121 A JP2015151121 A JP 2015151121A JP 2015151121 A JP2015151121 A JP 2015151121A JP 6585415 B2 JP6585415 B2 JP 6585415B2
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

本発明は、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて、時分割複信方式の無線通信を行う端末、通信システム及びその通信方法に関する。   The present invention relates to a terminal, a communication system, and a communication method thereof that perform time-division duplex wireless communication using a part of a frequency band shared with other systems.

従来、テレビの生中継、緊急報道等の映像伝送を行う無線通信システムに用いる装置として、FPU(Field Pick-up Unit)が知られている。このFPUは、放送分野の素材伝送のために用いられ、中継現場側の移動局(端末)から放送局側の基地局へ本線情報のUL(Up Link)信号を伝送し、放送局側の基地局から中継現場側の移動局へ送り返し情報のDL(Down Link)信号を伝送する。カメラにより撮像された映像は、リアルタイムでファイル伝送され、移動局から基地局へUL信号として送信され、記憶メディアに格納され再生される。   2. Description of the Related Art Conventionally, an FPU (Field Pick-up Unit) is known as a device used in a wireless communication system that performs video transmission such as live television broadcasts and emergency reports. This FPU is used for transmission of materials in the broadcasting field, transmits a UL (Up Link) signal of main line information from a mobile station (terminal) on the relay site side to a base station on the broadcasting station side, and transmits a base on the broadcasting station side. The DL (Down Link) signal of the return information is transmitted from the station to the mobile station on the relay site side. Video captured by the camera is file-transmitted in real time, transmitted as a UL signal from the mobile station to the base station, stored in a storage medium, and played back.

FPUで最も高速化が望まれるのは、放送で使用されている映像情報等である本線情報のUL信号である。FPUでは、UL信号の伝送レートを高くするため、UL信号の送信区間をDL信号の送信区間よりも長くする時分割複信(TDD:Time Division Duplex)方式が採用されている。なお、時分割複信では、電波の伝搬による遅延を吸収するため、UL送信期間とDL送信期間との間にガードタイムが設けられる(特許文献1参照)。   The highest speed desired in the FPU is the UL signal of the main line information, which is video information used in broadcasting. The FPU employs a time division duplex (TDD) system in which the UL signal transmission period is longer than the DL signal transmission period in order to increase the UL signal transmission rate. In time division duplexing, a guard time is provided between the UL transmission period and the DL transmission period in order to absorb delay due to radio wave propagation (see Patent Document 1).

FPUでは、トランシーバ等の他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて無線通信を行うため、使用中の周波数帯域における干渉の有無を常時監視し、他のシステムとの干渉を防ぐ必要がある。FPUの基地局は、各サブキャリアの受信レベル(干渉量)を測定し、受信レベルが所定の閾値を越えた場合に、他のシステムが当該周波数帯域の使用を開始した(干渉が発生した)と判断し、当該サブキャリアの使用を中止して他のサブキャリアを使用するようにシンセサイザのローカル信号の周波数を変更する(特許文献2参照)。   In FPU, since wireless communication is performed using a part of the frequency band shared with other systems such as transceivers, it is necessary to constantly monitor the presence or absence of interference in the frequency band in use and prevent interference with other systems. . The FPU base station measures the reception level (interference amount) of each subcarrier, and when the reception level exceeds a predetermined threshold, another system starts using the frequency band (interference has occurred). The frequency of the local signal of the synthesizer is changed so that the use of the subcarrier is stopped and another subcarrier is used (see Patent Document 2).

特開平9−51327号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-51327 特開2012−29253号公報JP 2012-29253 A

シンセサイザは、ローカル信号の周波数を変更すると、変更後の周波数が安定するまで時間がかかる。従来では、周波数変更後、周波数が安定するまで、全てのサブキャリアにおいてプリアンブル、制御信号、データのいずれも送信しないので、無送信区間が長くなり、伝送効率が低下してしまう。   When the frequency of the local signal is changed, the synthesizer takes time until the changed frequency is stabilized. Conventionally, since no preamble, control signal, or data is transmitted on all subcarriers until the frequency becomes stable after the frequency change, the non-transmission period becomes longer, and the transmission efficiency decreases.

本発明の目的は、シンセサイザがローカル信号の周波数を変更する際の伝送効率の低下を抑えることができる端末、通信システム及びその通信方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a terminal, a communication system, and a communication method thereof that can suppress a decrease in transmission efficiency when a synthesizer changes the frequency of a local signal.

本発明に係る端末は、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて基地局との間でOFDM信号を送受信する端末であって、前記基地局で選択されたサブキャリアを示す情報を含む前記OFDM信号を受信する受信部と、前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させるシンセサイザ部と、上り信号に対して直交周波数分割多重処理を行ってOFDM信号を生成するOFDM信号生成部と、前記OFDM信号にガードインターバルを付加するGI付加部と、前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を用いて前記ガードインターバルが付加されたOFDM信号をアップコンバートして無線送信する送信部と、を具備し、前記基地局との通信開始前に、前記基地局から、サブキャリアの周波数を変更するタイミングのガードインターバルが通知され、前記シンセサイザ部は、サブキャリア毎に、2個のシンセサイザを有し、一方のシンセサイザから現在通信中の1つのサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、前記基地局が通信中のサブキャリアの変更を選択した場合、他方のシンセサイザから変更後のサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、前記他方のシンセサイザが安定するまでの時間を経過した後のガードインターバル内において、ローカル信号の出力の切替を行う。 A terminal according to the present invention is a terminal that transmits and receives an OFDM signal to and from a base station using a part of a carrier frequency in a frequency band shared with other systems, and indicates a subcarrier selected by the base station A receiving unit that receives the OFDM signal including information, a synthesizer unit that generates a local signal having a frequency of the selected subcarrier, and an OFDM that generates an OFDM signal by performing orthogonal frequency division multiplexing on an uplink signal A signal generation unit, a GI addition unit for adding a guard interval to the OFDM signal, and up-converting and wirelessly transmitting the OFDM signal to which the guard interval is added using a local signal having a frequency of the selected subcarrier. comprising a transmitter, a, before starting communication with the base station, from said base station, the subcarrier frequency Is notified guard interval timing to be changed, the synthesizer section, for each subcarrier, has two synthesizer to generate a local signal of a frequency of one sub-carrier currently in communication from one synthesizer, the When the base station has selected to change the subcarrier in communication, the guard interval after the local synthesizer generates a local signal of the frequency of the changed subcarrier and the time until the other synthesizer becomes stable has elapsed. The output of the local signal is switched.

本発明に係る通信システムは、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いてOFDM信号を送受信する基地局と端末との通信システムであって、前記基地局が、データの送受信に使用するサブキャリアを選択するサブキャリア選択部と、前記選択したサブキャリアを示す情報を含む下り用制御信号を生成する制御信号生成部と、下り信号に対して直交周波数分割多重処理を行って下り用OFDM信号を生成するOFDM信号生成部と、前記下り用OFDM信号を前記端末に送信する送信部と、を具備し、前記端末が、前記基地局で選択されたサブキャリアを示す情報を含む前記OFDM信号を受信する受信部と、前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させるシンセサイザ部と、上り信号に対して直交周波数分割多重処理を行ってOFDM信号を生成するOFDM信号生成部と、前記OFDM信号にガードインターバルを付加するGI付加部と、前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を用いて前記ガードインターバルが付加されたOFDM信号をアップコンバートして無線送信する送信部と、を具備し、前記基地局は、前記端末との通信開始前に、サブキャリアの周波数を変更するタイミングのガードインターバルを前記端末に通知し、前記端末の前記シンセサイザ部は、サブキャリア毎に、2個のシンセサイザを有し、一方のシンセサイザから現在通信中の1つのサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、前記基地局が前記サブキャリア選択部により通信中のサブキャリアの変更を選択した場合、他方のシンセサイザから変更後のサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、前記他方のシンセサイザが安定するまでの時間を経過した後のガードインターバル内において、ローカル信号の出力の切替を行う。 A communication system according to the present invention is a communication system between a base station and a terminal that transmits and receives an OFDM signal using a part of a carrier frequency in a frequency band shared with another system, and the base station transmits and receives data. A subcarrier selection unit that selects a subcarrier to be used, a control signal generation unit that generates a downlink control signal including information indicating the selected subcarrier, and a downlink signal by performing orthogonal frequency division multiplexing processing on the downlink signal An OFDM signal generation unit that generates an OFDM signal for transmission and a transmission unit that transmits the OFDM signal for downlink to the terminal, and the terminal includes information indicating a subcarrier selected by the base station A receiving unit that receives an OFDM signal, a synthesizer unit that generates a local signal having a frequency of the selected subcarrier, and an upstream signal. An OFDM signal generation unit that generates an OFDM signal by performing frequency division multiplexing processing, a GI addition unit that adds a guard interval to the OFDM signal, and the guard interval using a local signal having a frequency of the selected subcarrier. A transmission unit that up-converts the added OFDM signal and wirelessly transmits the signal, and before the base station starts communication with the terminal, the base station sets a guard interval of timing for changing the frequency of the subcarrier to the terminal. The synthesizer unit of the terminal has two synthesizers for each subcarrier, and generates a local signal of the frequency of one subcarrier currently in communication from one synthesizer, and the base station If the subcarrier selection unit selects to change the subcarrier in communication, the other synthesizer To generate a local signal of a frequency of subcarriers the changed from The, the other synthesizer in the guard interval after a lapse of time to stabilize, to switch the output of the local signal.

本発明に係る通信方法は、他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いてOFDM信号を送受信する基地局と端末との通信方法であって、前記基地局が、データの送受信に使用するサブキャリアを選択し、前記選択したサブキャリアを示す情報を含む下り用制御信号を生成し、下り信号に対して直交周波数分割多重処理を行って下り用OFDM信号を生成し、前記下り用OFDM信号を前記端末に送信し、前記端末が、前記基地局で選択されたサブキャリアを示す情報を含む前記下り用OFDM信号を受信し、前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、上り信号に対して直交周波数分割多重処理を行って上り用OFDM信号を生成し、前記OFDM信号にガードインターバルを付加し、前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を用いて前記ガードインターバルが付加されたOFDM信号をアップコンバートして無線送信し、前記基地局は、前記端末との通信開始前に、サブキャリアの周波数を変更するタイミングのガードインターバルを前記端末に通知し、前記端末は、サブキャリア毎に、2個のシンセサイザを有し、一方のシンセサイザから現在通信中の1つのサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、前記基地局が通信中のサブキャリアの変更を選択した場合、他方のシンセサイザから変更後のサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、前記他方のシンセサイザが安定するまでの時間を経過した後のガードインターバル内において、ローカル信号の出力の切替を行う。 A communication method according to the present invention is a communication method between a base station and a terminal that transmits and receives an OFDM signal using a part of carrier frequencies in a frequency band shared with other systems, and the base station transmits and receives data. Select a subcarrier to be used, generate a downlink control signal including information indicating the selected subcarrier, perform orthogonal frequency division multiplexing on the downlink signal to generate a downlink OFDM signal, and generate the downlink OFDM signal. An OFDM signal is transmitted to the terminal, and the terminal receives the downlink OFDM signal including information indicating the subcarrier selected by the base station, and generates a local signal having a frequency of the selected subcarrier. Then, an uplink OFDM signal is generated by performing orthogonal frequency division multiplex processing on the uplink signal, a guard interval is added to the OFDM signal, and the selection is performed. Was up-converts the OFDM signal in which the guard interval is added using a local signal of the frequency subcarrier transmitted by radio, the base station, before starting communication with the terminal, to change the frequency of the subcarrier The timing guard interval is notified to the terminal, and the terminal has two synthesizers for each subcarrier, and generates a local signal of a frequency of one subcarrier currently in communication from one synthesizer, When the base station has selected to change the subcarrier in communication, the guard interval after the local synthesizer generates a local signal of the frequency of the changed subcarrier and the time until the other synthesizer becomes stable has elapsed. The output of the local signal is switched.

本発明によれば、サブキャリアを変更する際にも、切れ目無く信号を送信することができるので、シンセサイザがローカル信号の周波数を変更する際の伝送効率の低下を抑えることができる。   According to the present invention, since a signal can be transmitted without interruption even when changing a subcarrier, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency when the synthesizer changes the frequency of a local signal.

本発明の実施の形態1に係る基地局の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the base station which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る端末の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the terminal which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る端末のシンセサイザ部の内部構成を示すブロック図The block diagram which shows the internal structure of the synthesizer part of the terminal which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る無線通信システムのフレーム構成とサブキャリア選択を説明する図The figure explaining the frame structure and subcarrier selection of the radio | wireless communications system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る端末の周波数変更動作を示すフロー図The flowchart which shows the frequency change operation | movement of the terminal which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る無線通信システムのフレーム構成とサブキャリア選択を説明する図The figure explaining the frame structure and subcarrier selection of the radio | wireless communications system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る無線通信システムのフレーム構成とサブキャリア選択を説明する図The figure explaining the frame structure and subcarrier selection of the radio | wireless communications system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る無線通信システムのフレーム構成とサブキャリア選択を説明する図The figure explaining the frame structure and subcarrier selection of the radio | wireless communications system which concerns on Embodiment 1 of this invention.

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

(実施の形態1)
<基地局の構成>
図1は、本発明の実施の形態1に係る基地局100の構成を示すブロック図である。図1に示すように、基地局100は、制御信号生成部101と、パイロットシンボル生成部102と、プリアンブル生成部103と、変調部105と、タイミング制御部106と、切替部107と、S/P部108と、IFFT部109と、GI付加部110と、無線送信部111と、無線受信部112と、レベル測定部113と、サブキャリア選択部114と、シンセサイザ部115と、同期検波部116と、GI除去部117と、FFT部118と、チャネル推定部119と、チャネル補償部120と、P/S部121と、復調部122と、から主に構成されている。なお、タイミング制御部106、切替部107、S/P部108、IFFT部109およびGI付加部110により、OFDM(直交周波数分割多重)信号生成部151が構成される。
(Embodiment 1)
<Base station configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of base station 100 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the base station 100 includes a control signal generation unit 101, a pilot symbol generation unit 102, a preamble generation unit 103, a modulation unit 105, a timing control unit 106, a switching unit 107, an S / P unit 108, IFFT unit 109, GI addition unit 110, radio transmission unit 111, radio reception unit 112, level measurement unit 113, subcarrier selection unit 114, synthesizer unit 115, and synchronous detection unit 116 GI removal section 117, FFT section 118, channel estimation section 119, channel compensation section 120, P / S section 121, and demodulation section 122. The timing control unit 106, the switching unit 107, the S / P unit 108, the IFFT unit 109, and the GI addition unit 110 constitute an OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) signal generation unit 151.

制御信号生成部101は、サブキャリア選択部114から出力された選択サブキャリア情報を含む制御信号を生成して切替部107に出力する。なお、制御信号には、ガードタイムの長さを示す情報、Ack/Nack、リンクアダプテーション情報等が含まれる。   Control signal generating section 101 generates a control signal including selected subcarrier information output from subcarrier selecting section 114 and outputs the control signal to switching section 107. The control signal includes information indicating the length of the guard time, Ack / Nack, link adaptation information, and the like.

パイロットシンボル生成部102は、端末200(図2参照)が既知であるパイロットシンボルを生成して切替部107に出力する。   Pilot symbol generating section 102 generates a pilot symbol known by terminal 200 (see FIG. 2) and outputs the pilot symbol to switching section 107.

プリアンブル生成部103は、端末200(図2参照)が既知であるプリアンブルを生成して切替部107に出力する。なお、プリアンブルは、端末200において、AGC(Automatic Gain Control)、タイミング検出、AFC(Automatic Frequency Control)等に用いられる。   The preamble generation unit 103 generates a preamble that is known to the terminal 200 (see FIG. 2) and outputs the preamble to the switching unit 107. In the terminal 200, the preamble is used for AGC (Automatic Gain Control), timing detection, AFC (Automatic Frequency Control), and the like.

変調部105は、送信データ(DLデータ)を変調し、送信信号を切替部107に出力する。なお、変調前の送信データには、誤り訂正符号化やインターリーブ等の符号化処理が行われる。   Modulation section 105 modulates transmission data (DL data) and outputs the transmission signal to switching section 107. Note that transmission data before modulation is subjected to encoding processing such as error correction encoding and interleaving.

タイミング制御部106は、OFDM信号が所定のフレーム構成(図4参照)になるように、切替部107に対して、プリアンブル生成部103から出力されたプリアンブル、パイロットシンボル生成部102から出力されたパイロットシンボル、制御信号生成部101から出力された制御信号、変調部105から出力された送信信号の、S/P部108に出力するタイミングを制御する。特に、タイミング制御部106は、サブキャリア選択部114からサブキャリアの変更を行うことを示すフラグ情報を入力すると、端末200のプリアンブルの送信開始タイミングで周波数の変更を行うように周波数の変更タイミングを指示する指示信号を、シンセサイザ部115に出力する。   The timing control unit 106 transmits the preamble output from the preamble generation unit 103 to the switching unit 107 and the pilot output from the pilot symbol generation unit 102 so that the OFDM signal has a predetermined frame configuration (see FIG. 4). The timing at which the symbol, the control signal output from the control signal generation unit 101, and the transmission signal output from the modulation unit 105 are output to the S / P unit 108 is controlled. In particular, when the timing control unit 106 receives flag information indicating that the subcarrier is to be changed from the subcarrier selection unit 114, the timing control unit 106 sets the frequency change timing so as to change the frequency at the preamble transmission start timing of the terminal 200. An instruction signal for instructing is output to the synthesizer unit 115.

切替部107は、タイミング制御部106の制御に基づき、プリアンブル生成部103から出力されたプリアンブル、パイロットシンボル生成部102から出力されたパイロットシンボル、制御信号生成部101から出力された制御信号、変調部105から出力された送信信号の内一つをS/P部108に出力する。なお、切替部107は、ガードタイムおよびUL信号区間には、S/P部108に何も出力しない。   Based on the control of the timing control unit 106, the switching unit 107 includes a preamble output from the preamble generation unit 103, a pilot symbol output from the pilot symbol generation unit 102, a control signal output from the control signal generation unit 101, and a modulation unit One of the transmission signals output from 105 is output to the S / P unit 108. Note that the switching unit 107 outputs nothing to the S / P unit 108 during the guard time and UL signal sections.

S/P部108は、切替部107から直列に出力された信号列をn個(nは2以上の整数)の並列な信号列に変換し(直列/並列)、IFFT部109に出力する。   The S / P unit 108 converts the signal sequence output in series from the switching unit 107 into n (n is an integer of 2 or more) parallel signal sequences (serial / parallel), and outputs them to the IFFT unit 109.

IFFT部109は、S/P部108から出力された並列信号(周波数軸上の信号)に対してIFFT(逆フーリエ変換処理)を行うことにより、n個のサブキャリアに重畳されるOFDM信号(DL信号)を生成し、GI付加部110に出力する。   The IFFT unit 109 performs an IFFT (inverse Fourier transform process) on the parallel signal (the signal on the frequency axis) output from the S / P unit 108, whereby an OFDM signal superimposed on n subcarriers ( DL signal) is generated and output to the GI adding unit 110.

GI付加部110は、IFFT部109から出力されたOFDM信号に対して、有効シンボル波形の一部をコピーしたGI(ガードインターバル)を当該有効シンボルの先頭に付加し、無線送信部111に出力する。   The GI adding unit 110 adds a GI (guard interval) obtained by copying a part of the effective symbol waveform to the OFDM symbol output from the IFFT unit 109 at the head of the effective symbol, and outputs it to the radio transmission unit 111. .

無線送信部111は、GI付加部110から出力されたOFDM信号に対して増幅、フィルタリング等の無線送信処理を行う。そして、無線送信部111は、無線送信処理後の信号に対して、シンセサイザ部115から出力されたローカル信号を用いてアップコンバートし、無線信号を得る。そして、無線送信部111は、アンテナから無線信号(DL信号)を送信する。   The wireless transmission unit 111 performs wireless transmission processing such as amplification and filtering on the OFDM signal output from the GI addition unit 110. Then, the wireless transmission unit 111 up-converts the signal after the wireless transmission process using the local signal output from the synthesizer unit 115 to obtain a wireless signal. Then, the wireless transmission unit 111 transmits a wireless signal (DL signal) from the antenna.

無線受信部112は、アンテナに受信された無線信号(UL信号)に対して、増幅、フィルタリング等の無線受信処理を行う。さらに、無線受信部112は、無線受信処理後の信号に対して、シンセサイザ部115から出力されたローカル信号を用いてダウンコンバートし、ベースバンドのOFDM信号を得る。そして、無線受信部112は、OFDM信号をレベル測定部113および同期検波部116に出力する。   The wireless reception unit 112 performs wireless reception processing such as amplification and filtering on the wireless signal (UL signal) received by the antenna. Further, the wireless reception unit 112 down-converts the signal after the wireless reception processing using the local signal output from the synthesizer unit 115 to obtain a baseband OFDM signal. Radio receiving section 112 then outputs the OFDM signal to level measuring section 113 and synchronous detection section 116.

レベル測定部113は、ガードタイムの受信レベル(干渉量)を測定し、測定値をサブキャリア選択部114に出力する。   Level measurement section 113 measures the guard level reception level (interference amount) and outputs the measurement value to subcarrier selection section 114.

サブキャリア選択部114は、使用中のサブキャリアにおいて、ガードタイムの受信レベルの測定値が閾値以下の周波数を継続してサブキャリアとして選択する。また、サブキャリア選択部114は、ガードタイムの受信レベルの測定値が閾値を越えた周波数があった場合、他のシステムが当該周波数の使用を開始した(干渉が発生した)と判断し、当該周波数の使用を中止し、他のサブキャリアを使用するようにサブキャリアの変更を行う。そして、サブキャリア選択部114は、選択したサブキャリアを示す選択サブキャリア情報を制御信号生成部101及びシンセサイザ部115に出力する。また、サブキャリア選択部114は、サブキャリアの変更を行うことを示すフラグ情報をタイミング制御部106に出力する。   The subcarrier selection unit 114 continuously selects, as a subcarrier, a frequency at which the measurement value of the reception level of the guard time is equal to or lower than the threshold value in the subcarrier in use. In addition, when there is a frequency at which the measured value of the reception level of the guard time exceeds the threshold, the subcarrier selection unit 114 determines that another system has started using the frequency (interference has occurred), and The use of the frequency is stopped, and the subcarrier is changed to use another subcarrier. Subcarrier selection section 114 then outputs selected subcarrier information indicating the selected subcarrier to control signal generation section 101 and synthesizer section 115. Further, the subcarrier selection unit 114 outputs flag information indicating that the subcarrier is changed to the timing control unit 106.

シンセサイザ部115は、サブキャリア選択部114が選択したサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させて無線送信部111および無線受信部112に出力する。サブキャリアの変更を行う場合、シンセサイザ部115は、タイミング制御部106に指示されたタイミングで、サブキャリア選択部114が新たに選択したサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させる。   The synthesizer unit 115 generates a local signal having the frequency of the subcarrier selected by the subcarrier selection unit 114 and outputs the local signal to the radio transmission unit 111 and the radio reception unit 112. When changing the subcarrier, the synthesizer unit 115 generates a local signal of the frequency of the subcarrier newly selected by the subcarrier selection unit 114 at the timing instructed by the timing control unit 106.

同期検波部116は、無線受信部112から出力されたOFDM信号のプリアンブルを用いて同期検波処理を行い、所定のタイミングでOFDM信号をGI除去部117に出力する。   The synchronous detection unit 116 performs synchronous detection processing using the preamble of the OFDM signal output from the wireless reception unit 112, and outputs the OFDM signal to the GI removal unit 117 at a predetermined timing.

GI除去部117は、同期検波部116から出力されたOFDM信号の各シンボルからガードインターバルを除去し、FFT部118に出力する。   GI removal section 117 removes the guard interval from each symbol of the OFDM signal output from synchronous detection section 116, and outputs the result to FFT section 118.

FFT部118は、GI除去部117から出力されたOFDM信号に対してFFT(フーリエ変換処理)を行うことにより、各サブキャリアに重畳されている信号列を取り出し、パイロットシンボルをチャネル推定部119に出力し、制御信号および受信信号(データシンボル)をチャネル補償部120に出力する。   FFT section 118 performs an FFT (Fourier transform process) on the OFDM signal output from GI removal section 117 to extract a signal sequence superimposed on each subcarrier, and sends pilot symbols to channel estimation section 119. The control signal and the received signal (data symbol) are output to the channel compensation unit 120.

チャネル推定部119は、FFT部118から出力されたパイロットシンボルと既知のパイロットパターンとの相関を計算することにより、サブキャリア毎のチャネル推定を行い、推定結果であるチャネル推定値をチャネル補償部120に出力する。   The channel estimation unit 119 performs channel estimation for each subcarrier by calculating the correlation between the pilot symbol output from the FFT unit 118 and a known pilot pattern, and the channel compensation value as an estimation result is calculated by the channel compensation unit 120. Output to.

チャネル補償部120は、チャネル推定値を用いて制御信号および受信信号(データシンボル)のチャネル変動を補償し、制御信号および受信信号をP/S部121に出力する。   Channel compensation section 120 compensates for channel fluctuations in the control signal and the received signal (data symbol) using the channel estimation value, and outputs the control signal and the received signal to P / S section 121.

P/S部121は、チャネル補償部120から並列に出力されたn個の信号列を直列な信号列に変換し(並列/直列)、制御信号および受信信号を復調部122に出力する。   The P / S unit 121 converts the n signal sequences output in parallel from the channel compensation unit 120 into a serial signal sequence (parallel / serial), and outputs the control signal and the received signal to the demodulation unit 122.

復調部122は、制御信号を復調して制御情報を得る。復調部122は、受信信号を復調して受信データ(ULデータ)を得る。なお、復調された受信データに対しては、デインターリーブ、誤り訂正復号および誤り検出等の復号処理が行われる。   The demodulator 122 demodulates the control signal to obtain control information. The demodulator 122 demodulates the received signal to obtain received data (UL data). The demodulated received data is subjected to decoding processing such as deinterleaving, error correction decoding, and error detection.

<端末の構成>
図2は、本実施の形態に係る端末200の構成を示すブロック図である。図2に示すように、端末200は、無線受信部201と、同期検波部202と、GI除去部203と、FFT部204と、チャネル推定部205と、チャネル補償部206と、P/S部207と、復調部208と、シンセサイザ部210と、制御信号生成部211と、パイロットシンボル生成部212と、プリアンブル生成部213と、変調部215と、タイミング制御部216と、切替部217と、S/P部218と、IFFT部219と、GI付加部220と、無線送信部221と、から主に構成されている。なお、タイミング制御部216、切替部217、S/P部218、IFFT部219およびGI付加部220により、OFDM信号生成部251が構成される。
<Terminal configuration>
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of terminal 200 according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, terminal 200 includes radio reception section 201, synchronous detection section 202, GI removal section 203, FFT section 204, channel estimation section 205, channel compensation section 206, and P / S section. 207, demodulation section 208, synthesizer section 210, control signal generation section 211, pilot symbol generation section 212, preamble generation section 213, modulation section 215, timing control section 216, switching section 217, S / P unit 218, IFFT unit 219, GI adding unit 220, and wireless transmission unit 221 are mainly configured. The timing control unit 216, the switching unit 217, the S / P unit 218, the IFFT unit 219, and the GI adding unit 220 constitute an OFDM signal generation unit 251.

無線受信部201は、アンテナに受信された無線信号(DL信号)に対して、増幅、フィルタリング等の無線受信処理を行う。さらに、無線受信部201は、無線受信処理後の信号に対して、シンセサイザ部210から出力されたローカル信号を用いてダウンコンバートし、ベースバンドのOFDM信号を得る。そして、無線受信部201は、OFDM信号を同期検波部202に出力する。   The wireless reception unit 201 performs wireless reception processing such as amplification and filtering on the wireless signal (DL signal) received by the antenna. Further, the wireless reception unit 201 down-converts the signal after the wireless reception processing using the local signal output from the synthesizer unit 210 to obtain a baseband OFDM signal. Radio receiving section 201 then outputs the OFDM signal to synchronous detection section 202.

同期検波部202は、無線受信部201から出力されたOFDM信号のプリアンブルを用いて同期検波処理を行い、所定のタイミングでOFDM信号をGI除去部203に出力する。   The synchronous detection unit 202 performs synchronous detection processing using the preamble of the OFDM signal output from the wireless reception unit 201, and outputs the OFDM signal to the GI removal unit 203 at a predetermined timing.

GI除去部203は、同期検波部202から出力されたOFDM信号の各シンボルからガードインターバルを除去し、FFT部204に出力する。   GI removal section 203 removes the guard interval from each symbol of the OFDM signal output from synchronous detection section 202, and outputs the result to FFT section 204.

FFT部204は、GI除去部203から出力されたOFDM信号に対してFFT(フーリエ変換処理)を行うことにより、各サブキャリアに重畳されている信号列を取り出し、パイロットシンボルをチャネル推定部205に出力し、制御信号および受信信号(データシンボル)をチャネル補償部206に出力する。   FFT section 204 performs an FFT (Fourier transform process) on the OFDM signal output from GI removal section 203 to extract a signal sequence superimposed on each subcarrier, and sends pilot symbols to channel estimation section 205. The control signal and the received signal (data symbol) are output to the channel compensation unit 206.

チャネル推定部205は、FFT部204から出力されたパイロットシンボルと既知のパイロットパターンとの相関を計算することにより、サブキャリア毎のチャネル推定を行い、推定結果であるチャネル推定値をチャネル補償部206に出力する。   The channel estimation unit 205 performs channel estimation for each subcarrier by calculating a correlation between the pilot symbol output from the FFT unit 204 and a known pilot pattern, and a channel estimation value as an estimation result is calculated by the channel compensation unit 206. Output to.

チャネル補償部206は、チャネル推定値を用いて制御信号および受信信号(データシンボル)のチャネル変動を補償し、制御信号および受信信号をP/S部207に出力する。   Channel compensation section 206 compensates for channel fluctuations in the control signal and the received signal (data symbol) using the channel estimation value, and outputs the control signal and the received signal to P / S section 207.

P/S部207は、チャネル補償部206から並列に出力されたn個の信号列を直列な信号列に変換し(並列/直列)、制御信号および受信信号を復調部208に出力する。   P / S section 207 converts n signal sequences output in parallel from channel compensation section 206 into a serial signal string (parallel / serial), and outputs a control signal and a received signal to demodulation section 208.

復調部208は、制御信号を復調して制御情報を得る。そして、復調部208は、制御情報の内、選択サブキャリア情報をシンセサイザ部210およびタイミング制御部216に出力する。また、復調部208は、受信信号を復調して受信データ(DLデータ)を得る。なお、復調された受信データに対しては、デインターリーブ、誤り訂正復号および誤り検出等の復号処理が行われる。   The demodulator 208 demodulates the control signal to obtain control information. Demodulation section 208 then outputs selected subcarrier information in the control information to synthesizer section 210 and timing control section 216. The demodulator 208 demodulates the reception signal to obtain reception data (DL data). The demodulated received data is subjected to decoding processing such as deinterleaving, error correction decoding, and error detection.

シンセサイザ部210は、復調部208から出力された選択サブキャリア情報が示すサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させて無線受信部201および無線送信部221に出力する。サブキャリアの変更を行う場合、シンセサイザ部210は、タイミング制御部216に指示されたタイミングで、選択サブキャリア情報によって新たに示されたサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させる。なお、シンセサイザ部210の詳細(内部構成)については後述する。   Synthesizer section 210 generates a local signal having the frequency of the subcarrier indicated by the selected subcarrier information output from demodulation section 208 and outputs the local signal to radio reception section 201 and radio transmission section 221. When changing the subcarrier, the synthesizer unit 210 generates a local signal of the frequency of the subcarrier newly indicated by the selected subcarrier information at the timing instructed by the timing control unit 216. Details (internal configuration) of the synthesizer unit 210 will be described later.

制御信号生成部211は、制御信号を生成して切替部217に出力する。なお、制御信号には、ガードタイムの長さを示す情報、Ack/Nack等が含まれる。   The control signal generation unit 211 generates a control signal and outputs it to the switching unit 217. The control signal includes information indicating the length of the guard time, Ack / Nack, and the like.

パイロットシンボル生成部212は、基地局100が既知であるパイロットシンボルを生成して切替部217に出力する。   Pilot symbol generation section 212 generates a pilot symbol that base station 100 is known to output to switching section 217.

プリアンブル生成部213は、基地局100が既知であるプリアンブルを生成して切替部217に出力する。   The preamble generation unit 213 generates a preamble that is known to the base station 100 and outputs the preamble to the switching unit 217.

変調部215は、送信データ(ULデータ)を変調し、送信信号を切替部217に出力する。なお、変調前の送信データには、誤り訂正符号化やインターリーブ等の符号化処理が行われる。   Modulation section 215 modulates transmission data (UL data) and outputs the transmission signal to switching section 217. Note that transmission data before modulation is subjected to encoding processing such as error correction encoding and interleaving.

タイミング制御部216は、OFDM信号が所定のフレーム構成(図4参照)になるように、切替部217に対して、プリアンブル生成部213から出力されたプリアンブル、パイロットシンボル生成部212から出力されたパイロットシンボル、制御信号生成部211から出力された制御信号、変調部215から出力された送信信号の、S/P部218に出力するタイミングを制御する。特に、タイミング制御部216は、選択サブキャリア情報を入力すると、周波数を変更した後、少なくともシンセサイザが安定するまでの時間を経過した後のGI内において、周波数の変更を行うように周波数の変更タイミングを指示する指示信号を、シンセサイザ部210に出力する。   The timing control unit 216 outputs the preamble output from the preamble generation unit 213 and the pilot output from the pilot symbol generation unit 212 to the switching unit 217 so that the OFDM signal has a predetermined frame configuration (see FIG. 4). The timing at which the symbol, the control signal output from the control signal generation unit 211, and the transmission signal output from the modulation unit 215 are output to the S / P unit 218 is controlled. In particular, when the selected subcarrier information is input, the timing control unit 216 changes the frequency so that the frequency is changed so that the frequency is changed at least within the GI after the time until the synthesizer stabilizes. Is output to the synthesizer unit 210.

切替部217は、タイミング制御部216の制御に基づき、プリアンブル生成部213から出力されたプリアンブル、パイロットシンボル生成部212から出力されたパイロットシンボル、制御信号生成部211から出力された制御信号、変調部215から出力された送信信号の内一つをS/P部218に出力する。なお、切替部217は、ガードタイムおよびDL信号区間には、S/P部218に何も出力しない。   Based on the control of the timing control unit 216, the switching unit 217 includes a preamble output from the preamble generation unit 213, a pilot symbol output from the pilot symbol generation unit 212, a control signal output from the control signal generation unit 211, and a modulation unit One of the transmission signals output from 215 is output to the S / P unit 218. Note that the switching unit 217 outputs nothing to the S / P unit 218 during the guard time and DL signal sections.

S/P部218は、切替部217から直列に出力された信号列をn個の並列な信号列に変換し(直列/並列)、IFFT部219に出力する。   The S / P unit 218 converts the signal sequence output in series from the switching unit 217 into n parallel signal sequences (serial / parallel), and outputs the signal sequence to the IFFT unit 219.

IFFT部219は、S/P部218から出力された並列信号(周波数軸上の信号)に対してIFFT(逆フーリエ変換処理)を行うことにより、n個のサブキャリアに重畳されるOFDM信号(DL信号)を生成し、GI付加部220に出力する。   The IFFT unit 219 performs an IFFT (inverse Fourier transform process) on the parallel signal (the signal on the frequency axis) output from the S / P unit 218, whereby an OFDM signal superimposed on n subcarriers ( DL signal) is generated and output to the GI adding unit 220.

GI付加部220は、IFFT部219から出力されたOFDM信号に対して、有効シンボル波形の一部をコピーしたGI(ガードインターバル)を当該有効シンボルの先頭に付加し、無線送信部221に出力する。   GI adding section 220 adds a GI (guard interval) obtained by copying a part of the effective symbol waveform to the OFDM symbol output from IFFT section 219 to the head of the effective symbol, and outputs the result to radio transmitting section 221. .

無線送信部221は、GI付加部220から出力されたOFDM信号に対して増幅、フィルタリング等の無線送信処理を行う。そして、無線送信部221は、無線送信処理後の信号に対して、シンセサイザ部210から出力されたローカル信号を用いてアップコンバートし、無線信号を得る。そして、無線送信部221は、アンテナから無線信号(DL信号)を送信する。   The wireless transmission unit 221 performs wireless transmission processing such as amplification and filtering on the OFDM signal output from the GI addition unit 220. Then, the wireless transmission unit 221 up-converts the signal after the wireless transmission processing using the local signal output from the synthesizer unit 210 to obtain a wireless signal. Then, the wireless transmission unit 221 transmits a wireless signal (DL signal) from the antenna.

<シンセサイザ部の内部構成>
次に、本実施の形態の端末200のシンセサイザ部210の内部構成について、図3のブロック図を用いて説明する。図3に示すように、シンセサイザ部210は、サブキャリアi毎に(iは、1からnまでの何れかの整数)、2個のシンセサイザ210i−1、210i−2と、1つのローカル切替部210i−3と、からなるシンセサイザユニット210iを備えている。
<Internal configuration of synthesizer>
Next, the internal configuration of synthesizer section 210 of terminal 200 of the present embodiment will be described using the block diagram of FIG. As shown in FIG. 3, the synthesizer unit 210 includes two synthesizers 210 i-1 and 210 i-2 and one local switching unit for each subcarrier i (i is any integer from 1 to n). And a synthesizer unit 210i composed of 210i-3.

シンセサイザ210i−1、210i−2の一方は、現在のサブキャリアiの周波数のローカル信号を発生させる。また、シンセサイザ210i−1、210i−2の他方は、新たに選択サブキャリア情報を入力すると、当該選択サブキャリア情報に示されたサブキャリアiの周波数のローカル信号を発生させる。   One of the synthesizers 210i-1 and 210i-2 generates a local signal having a frequency of the current subcarrier i. In addition, when the selected subcarrier information is newly input, the other of the synthesizers 210i-1 and 210i-2 generates a local signal having a frequency of the subcarrier i indicated by the selected subcarrier information.

ローカル切替部210i−3は、タイミング制御部216から入力した指示信号に基づいて、無線送信部111および無線受信部112を接続するシンセサイザ210iを切り替える。具体的には、ローカル切替部210i−3は、無線送信部111および無線受信部112と、現在のサブキャリアiの周波数のローカル信号を発生させているシンセサイザ210i−1、210i−2の一方とを接続する。また、ローカル切替部210i−3は、タイミング制御部216から指示信号を入力すると、指示されたタイミングで、無線送信部111および無線受信部112とシンセサイザ210i−1、210i−2の他方とを接続する。   The local switching unit 210 i-3 switches the synthesizer 210 i that connects the wireless transmission unit 111 and the wireless reception unit 112 based on the instruction signal input from the timing control unit 216. Specifically, the local switching unit 210i-3 includes the wireless transmission unit 111 and the wireless reception unit 112, and one of the synthesizers 210i-1 and 210i-2 that generate local signals of the current frequency of the subcarrier i. Connect. Further, when the instruction signal is input from the timing control unit 216, the local switching unit 210i-3 connects the wireless transmission unit 111 and the wireless reception unit 112 to the other of the synthesizers 210i-1 and 210i-2 at the instructed timing. To do.

<フレーム構成とサブキャリア選択>
次に、本実施の形態の無線通信システムのフレームの構成とサブキャリア選択について、図4を用いて詳細に説明する(図4の横軸は時間)。図4では、基地局100と端末200が通信に使用しているサブキャリアの内の1つにおけるフレーム構成を示している。
<Frame configuration and subcarrier selection>
Next, frame configuration and subcarrier selection in the wireless communication system of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. 4 (the horizontal axis in FIG. 4 is time). FIG. 4 shows a frame configuration in one of the subcarriers used by base station 100 and terminal 200 for communication.

図4に示すように、本実施の形態の無線通信システム(FPU)では、UL区間(UL信号の送信区間)をDL区間(DL信号の送信区間)よりも長くする時分割複信(TDD:Time Division Duplex)方式が採用されている。なお、FPUでは、DL区間において、データシンボルを送信しない(データ区間を設けない)場合もある。また、FPUでは、所定のフレームにおいて、DL信号を送信せず(DL区間を設けず)、UL信号のみを送信しても良い。   As shown in FIG. 4, in the radio communication system (FPU) of the present embodiment, a time division duplex (TDD) in which a UL section (UL signal transmission section) is longer than a DL section (DL signal transmission section). Time Division Duplex) method is adopted. Note that the FPU may not transmit data symbols (no data section is provided) in the DL section. Further, the FPU may transmit only the UL signal without transmitting the DL signal (without providing a DL section) in a predetermined frame.

UL区間とDL区間との間には、何も信号が送信されないガードタイム(GT)が設けられる。UL区間の最初にはプリアンブルが送信され、次に制御信号が送信され、その次にデータが送信される。各シンボルの先頭にはGIが付加されている。また、UL区間においてプリアンブルが送信され、その次にパイロットシンボルが送信され、その次に制御信号が送信される場合もある。さらに、パイロットシンボルは、制御信号の後のULデータに、一定の時間間隔で挿入される場合もある。   A guard time (GT) in which no signal is transmitted is provided between the UL section and the DL section. A preamble is transmitted at the beginning of the UL section, a control signal is transmitted next, and then data is transmitted. A GI is added to the head of each symbol. In some cases, a preamble is transmitted in the UL period, a pilot symbol is transmitted next, and then a control signal is transmitted. Further, the pilot symbols may be inserted into the UL data after the control signal at regular time intervals.

図4に示す第1シンセサイザS1、第2シンセサイザS2が、図3のシンセサイザ210i−1、210i−2に相当する。   The first synthesizer S1 and the second synthesizer S2 shown in FIG. 4 correspond to the synthesizers 210i-1 and 210i-2 in FIG.

図4において、まず、第1シンセサイザS1が、現在のサブキャリアの周波数f2のローカル信号を発生させているものとする。この場合、端末200は、第1シンセサイザS1から発生した周波数f2のローカル信号を無線送信部111および無線受信部112に出力する。   In FIG. 4, first, it is assumed that the first synthesizer S1 generates a local signal of the current subcarrier frequency f2. In this case, the terminal 200 outputs the local signal of the frequency f2 generated from the first synthesizer S1 to the wireless transmission unit 111 and the wireless reception unit 112.

その後、この状態において、基地局100が、周波数f2のサブキャリアから周波数f4のサブキャリアに変更することを選択したとする。この場合、端末200は、DLデータを受信した後のガードタイム中のタイミングt0において、第2シンセサイザS2の周波数をf4に設定する。   Thereafter, in this state, it is assumed that base station 100 has selected to change from a subcarrier of frequency f2 to a subcarrier of frequency f4. In this case, terminal 200 sets the frequency of second synthesizer S2 to f4 at timing t0 during the guard time after receiving DL data.

そして、端末200は、第2シンセサイザS2が安定するまでの切替期間Txが経過した後のGI内において、第2シンセサイザS2から発生した周波数f4のローカル信号を無線送信部111および無線受信部112に出力するように、周波数の変更を行う。例えば、図4に示すように、先頭の制御信号の前に第2シンセサイザS2が安定するような場合には、先頭の制御信号のGIにおいて周波数を変更しても良い。先頭の制御信号のGIにおいて周波数を変更すれば、プリアンブルのみが変更前の周波数で送信され、全ての制御信号が変更後の周波数から送信されるため、制御信号の通信品質が一切劣化しない。   Then, the terminal 200 transmits the local signal of the frequency f4 generated from the second synthesizer S2 to the wireless transmission unit 111 and the wireless reception unit 112 within the GI after the switching period Tx until the second synthesizer S2 is stabilized. Change the frequency to output. For example, as shown in FIG. 4, when the second synthesizer S2 is stabilized before the head control signal, the frequency may be changed in the GI of the head control signal. If the frequency is changed in the GI of the first control signal, only the preamble is transmitted at the frequency before the change and all the control signals are transmitted from the frequency after the change, so that the communication quality of the control signal does not deteriorate at all.

なお、この場合、AGC、同期検出、AFCに使用されるプリアンブルは、変更前の周波数で送信されるが、基地局100は、AGC、タイミング検出、AFC等を、前回の測定結果を用いて行うことにより、必要な性能を得ることができる。   In this case, the preamble used for AGC, synchronization detection, and AFC is transmitted at the frequency before the change, but the base station 100 performs AGC, timing detection, AFC, and the like using the previous measurement result. Therefore, necessary performance can be obtained.

<端末の周波数変更動作>
次に、本実施の形態に係る端末200の周波数変更動作について、図5を用いて詳細に説明する。
<Terminal frequency change operation>
Next, the frequency changing operation of terminal 200 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.

端末200は、基地局100が通信に使用中の周波数を変更し、その旨を示す選択サブキャリア情報を入力した場合には(ST301:YES)、1つのシンセサイザにおいて当該変更後の周波数を設定する。そして、端末200は、当該シンセサイザが安定すると(ST302:YES)、所定のGI送信区間において(ST303:YES)、周波数を変更する(ST304)。ここで、基地局100が端末200に対して、通信開始前に、周波数を変更するタイミングのGIを通知する場合には、端末200は、ST303において、その通知されたタイミングのGI送信区間であるか否かを判断する。また、基地局100と端末200との間で相互に周波数を変更するタイミングを通知しあう場合には、端末200は、よりタイミングが遅い方のGI送信区間を所定のGI送信区間として判断する。あるいは、周波数設定に要する時間は概ね既知であるため、端末200は、予めGI送信区間を固定で設定し、その設定されたGI送信区間であるかを判断するようにしても良い。   When terminal 200 changes the frequency used by base station 100 for communication and inputs selected subcarrier information indicating that (ST301: YES), terminal 200 sets the changed frequency in one synthesizer. . When the synthesizer is stabilized (ST302: YES), terminal 200 changes the frequency in a predetermined GI transmission section (ST303: YES) (ST304). Here, when base station 100 notifies terminal 200 of GI at the timing of changing the frequency before starting communication, terminal 200 is the GI transmission section at the notified timing in ST303. Determine whether or not. Further, when notifying each other of the timings at which the frequency is changed between the base station 100 and the terminal 200, the terminal 200 determines the GI transmission section with the later timing as the predetermined GI transmission section. Alternatively, since the time required for frequency setting is generally known, terminal 200 may set a fixed GI transmission interval in advance and determine whether the set GI transmission interval is set.

なお、端末200は、選択サブキャリア情報を入力しなければ(ST301:NO)、周波数を変更しない(ST305)。また、端末200は、選択サブキャリア情報を入力しても(ST301:YES)、変更後の周波数を設定したシンセサイザが安定するまで(ST302:NO)、周波数を変更しない(ST306)。また、端末200は、選択サブキャリア情報を入力し(ST301:YES)、変更後の周波数を設定したシンセサイザが安定した後でも(ST302:YES)、所定のGI送信区間でなければ(ST303:NO)、周波数を変更しない(ST307)。   Terminal 200 does not change the frequency unless the selected subcarrier information is input (ST301: NO) (ST305). Also, even if the selected subcarrier information is input (ST301: YES), terminal 200 does not change the frequency until the synthesizer in which the changed frequency is set (ST302: NO) (ST306). Also, terminal 200 inputs selected subcarrier information (ST301: YES), and even after the synthesizer that sets the changed frequency is stabilized (ST302: YES), it is not a predetermined GI transmission section (ST303: NO). ), The frequency is not changed (ST307).

<効果>
このように、本実施の形態によれば、サブキャリア毎に2つのプリアンブルを用意し、サブキャリアを変更する際に、現在のサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させていない方のシンセサイザから、変更後のサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、当該シンセサイザが安定した後のGI内において、周波数の変更を行う。これにより、サブキャリアを変更する際にも、切れ目無く信号を送信することができるので、シンセサイザがローカル信号の周波数を変更する際の伝送効率の低下を抑えることができる。
<Effect>
Thus, according to the present embodiment, when preparing two preambles for each subcarrier and changing the subcarrier, from the synthesizer that does not generate a local signal of the current subcarrier frequency, A local signal having a frequency of the changed subcarrier is generated, and the frequency is changed in the GI after the synthesizer is stabilized. As a result, even when the subcarrier is changed, the signal can be transmitted without interruption, so that it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency when the synthesizer changes the frequency of the local signal.

また、GI内において周波数の変更を行うことにより、通信性能の劣化を生じさせないようにすることができる。周波数変更を行うタイミングでは信号が不連続となるため、受信処理に必要な信号を送受信している時以外で周波数を変更する必要がある。GIは受信処理に必要ではないため、GI内で周波数を変更すれば通信性能の劣化は生じない。   In addition, by changing the frequency within the GI, it is possible to prevent deterioration in communication performance. Since the signal becomes discontinuous at the timing of changing the frequency, it is necessary to change the frequency except when transmitting / receiving a signal necessary for reception processing. Since the GI is not necessary for the reception process, the communication performance does not deteriorate if the frequency is changed within the GI.

さらに、誤り耐性に強い制御信号のGIにおいて周波数の変更を行うことにより、通信品質を満足させることができる。制御信号は、通常、変調多値数を少なく設定する等により、データよりも誤り耐性に強い。このため、制御信号のGIにおいて周波数を変更すれば、誤り耐性が弱いデータ送受信に必要な通信品質を満足した上で、シンセサイザがローカル信号の周波数を変更する際の伝送効率の低下を抑えることができる。   Furthermore, the communication quality can be satisfied by changing the frequency in the GI of the control signal having high error tolerance. The control signal is usually more resistant to errors than data, for example, by setting a small number of modulation levels. For this reason, if the frequency is changed in the GI of the control signal, the communication quality required for data transmission / reception with low error tolerance is satisfied, and the decrease in transmission efficiency when the synthesizer changes the frequency of the local signal can be suppressed. it can.

なお、図4では、先頭の制御信号のGIにおいて周波数を変更する例を示したが、本実施の形態はこれに限られず、変更後の周波数を設定したシンセサイザが安定した後の他のGIにおいて周波数を変更するようにしても良い。例えば、図6に示すように、m番目(mは自然数)の制御信号のGIにおいて周波数を変更するようにしても良い。   FIG. 4 shows an example in which the frequency is changed in the GI of the first control signal. However, the present embodiment is not limited to this, and in another GI after the synthesizer in which the changed frequency is set is stabilized. The frequency may be changed. For example, as shown in FIG. 6, the frequency may be changed in the GI of the mth control signal (m is a natural number).

さらに、安価なシンセサイザを使用した場合等、シンセサイザが安定するまでに時間がかかり、制御信号のGIにおいて周波数変更が間に合わないような場合には、図7に示すように、先頭のULデータのGIにおいて周波数を変更しても良い。この場合でも、ULデータを変更後の周波数で送信できるため、データの送受信に必要な通信品質が満足できなくなることはない。   Further, when it takes a long time for the synthesizer to stabilize, such as when an inexpensive synthesizer is used, and the frequency change cannot be made in time for the GI of the control signal, as shown in FIG. In this case, the frequency may be changed. Even in this case, since the UL data can be transmitted at the changed frequency, the communication quality necessary for data transmission / reception is not satisfied.

なお、図8に示すように、特定の時刻における全てのサブキャリアからパイロットを送信する場合には、パイロットシンボルのGIにおいて周波数を変更する必要がある。これは、周波数が変更されると伝搬路特性も異なるため、伝搬路推定に使用されるパイロットシンボルとその後の制御情報およびULデータを、同一の周波数から送信する必要があるためである。   As shown in FIG. 8, when pilots are transmitted from all subcarriers at a specific time, it is necessary to change the frequency in the pilot symbol GI. This is because if the frequency is changed, the propagation path characteristics are also different, and therefore it is necessary to transmit the pilot symbols used for propagation path estimation, the subsequent control information, and the UL data from the same frequency.

また、本実施の形態では、基地局100が、端末200に対して、通信開始前に、周波数を変更するタイミングのGIを通知するようにしても良い。なお、この通知に必要な情報量は3ビット以下である(3ビットの場合、8OFDMシンボルまでタイミングの変更が可能となる)ため、増加する信号の量は僅かである。ここで、周波数を変更するタイミングのGIを示す情報を、端末200が基地局100に通知するようにしても良いし、端末200と基地局100とで相互に通知しあうようにしても良い。例えば、端末200と基地局100とが該情報を相互に通知し合って、周波数設定に時間がかかる方を選択することもできる。   Moreover, in this Embodiment, you may make it the base station 100 notify GI of the timing which changes a frequency with respect to the terminal 200 before a communication start. Note that the amount of information necessary for this notification is 3 bits or less (in the case of 3 bits, the timing can be changed up to 8 OFDM symbols), and therefore the amount of signal to be increased is small. Here, the terminal 200 may notify the base station 100 of information indicating the GI at which the frequency is changed, or the terminal 200 and the base station 100 may notify each other. For example, the terminal 200 and the base station 100 can notify each other of the information and select the one that takes time to set the frequency.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change suitably in the range which does not deviate from the summary of invention, such as replacing suitably the component to what has an equivalent effect.

本発明は、FPU等、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いてOFDM信号を送受信する無線通信システムに用いるに好適である。なお、FPU以外においても、災害時、大規模イベント時、高速道路並びに一般道路において渋滞等が発生している場合、電車やバス等の公共の乗り物が混雑している場合、ロボット等の機械が通信を行う場合(一般にMtoM通信やDtoD通信と呼ばれる通信方法)等においては、通信トラフィックが複数することが予想される。したがって、このような場合においても、本発明は好適である。   The present invention is suitable for use in a wireless communication system that transmits and receives an OFDM signal using a part of a frequency band shared with other systems, such as an FPU. In addition to the FPU, in the event of a disaster, a large-scale event, traffic jams on expressways and general roads, public vehicles such as trains and buses are congested, robots, etc. In the case of performing communication (communication method generally called MtoM communication or DtoD communication) or the like, a plurality of communication traffic is expected. Therefore, even in such a case, the present invention is suitable.

100 基地局
101、211 制御信号生成部
102、212 パイロットシンボル生成部
103、213 プリアンブル生成部
105、215 変調部
106、216 タイミング制御部
107、217 切替部
108、218 S/P部
109、219 IFFT部
110、220 GI付加部
111、221 無線送信部
112、201 無線受信部
113 レベル測定部
114 サブキャリア選択部
115、210 シンセサイザ部
116、202 同期検波部
117、203 GI除去部
118、204 FFT部
119、205 チャネル推定部
120、206 チャネル補償部
121、207 P/S部
122、208 復調部
151、251 OFDM信号生成部
200 端末
210i シンセサイザユニット
210i−1、210i−2 シンセサイザ
210i−3 ローカル切替部
100 base station 101, 211 control signal generation unit 102, 212 pilot symbol generation unit 103, 213 preamble generation unit 105, 215 modulation unit 106, 216 timing control unit 107, 217 switching unit 108, 218 S / P unit 109, 219 IFFT Unit 110, 220 GI addition unit 111, 221 radio transmission unit 112, 201 radio reception unit 113 level measurement unit 114 subcarrier selection unit 115, 210 synthesizer unit 116, 202 synchronous detection unit 117, 203 GI removal unit 118, 204 FFT unit 119, 205 Channel estimation unit 120, 206 Channel compensation unit 121, 207 P / S unit 122, 208 Demodulation unit 151, 251 OFDM signal generation unit 200 Terminal 210i Synthesizer unit 210i-1, 210i-2 Synthesizer 210i-3 local switching unit

Claims (7)

他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いて基地局との間でOFDM信号を送受信する端末であって、
前記基地局で選択されたサブキャリアを示す情報を含む前記OFDM信号を受信する受信部と、
前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させるシンセサイザ部と、
上り信号に対して直交周波数分割多重処理を行ってOFDM信号を生成するOFDM信号生成部と、
前記OFDM信号にガードインターバルを付加するGI付加部と、
前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を用いて前記ガードインターバルが付加されたOFDM信号をアップコンバートして無線送信する送信部と、
を具備し、
前記基地局との通信開始前に、前記基地局から、サブキャリアの周波数を変更するタイミングのガードインターバルが通知され、
前記シンセサイザ部は、サブキャリア毎に、2個のシンセサイザを有し、
一方のシンセサイザから現在通信中の1つのサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、
前記基地局が通信中のサブキャリアの変更を選択した場合、他方のシンセサイザから変更後のサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、
前記他方のシンセサイザが安定するまでの時間を経過した後のガードインターバル内において、ローカル信号の出力の切替を行う、
端末。
A terminal that transmits and receives an OFDM signal to and from a base station using a part of a carrier frequency in a frequency band shared with another system,
A receiver that receives the OFDM signal including information indicating a subcarrier selected by the base station;
A synthesizer unit for generating a local signal having a frequency of the selected subcarrier;
An OFDM signal generation unit that generates an OFDM signal by performing orthogonal frequency division multiplexing on the upstream signal;
A GI adding unit for adding a guard interval to the OFDM signal;
A transmitter that up-converts and wirelessly transmits an OFDM signal to which the guard interval is added using a local signal of the frequency of the selected subcarrier;
Comprising
Before starting communication with the base station, the base station is notified of the guard interval of the timing to change the frequency of the subcarrier,
The synthesizer unit has two synthesizers for each subcarrier,
Generate a local signal with the frequency of one subcarrier currently communicating from one synthesizer,
When the base station selects the change of the subcarrier in communication, the local signal of the frequency of the changed subcarrier is generated from the other synthesizer,
In the guard interval after the time until the other synthesizer stabilizes, the output of the local signal is switched.
Terminal.
前記シンセサイザ部は、制御信号のガードインターバル内において、ローカル信号の出力の切替を行う、
請求項1に記載の端末。
The synthesizer unit switches the output of the local signal within the guard interval of the control signal.
The terminal according to claim 1.
前記シンセサイザ部は、先頭の制御信号のガードインターバル内において、ローカル信号の出力の切替を行う、
請求項2に記載の端末。
The synthesizer unit switches the output of the local signal within the guard interval of the leading control signal.
The terminal according to claim 2.
前記シンセサイザ部は、先頭の上りデータのガードインターバル内において、ローカル信号の出力の切替を行う、
請求項1に記載の端末。
The synthesizer unit switches the output of the local signal within the guard interval of the leading upstream data.
The terminal according to claim 1.
前記シンセサイザ部は、パイロットシンボルのガードインターバル内において、ローカル信号の出力の切替を行う、
請求項1に記載の端末。
The synthesizer unit switches the output of a local signal within a guard interval of a pilot symbol.
The terminal according to claim 1.
他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いてOFDM信号を送受信する基地局と端末との通信システムであって、
前記基地局が、
データの送受信に使用するサブキャリアを選択するサブキャリア選択部と、
前記選択したサブキャリアを示す情報を含む下り用制御信号を生成する制御信号生成部と、
下り信号に対して直交周波数分割多重処理を行って下り用OFDM信号を生成するOFDM信号生成部と、
前記下り用OFDM信号を前記端末に送信する送信部と、
を具備し、
前記端末が、
前記基地局で選択されたサブキャリアを示す情報を含む前記OFDM信号を受信する受信部と、
前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させるシンセサイザ部と、
上り信号に対して直交周波数分割多重処理を行ってOFDM信号を生成するOFDM信号生成部と、
前記OFDM信号にガードインターバルを付加するGI付加部と、
前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を用いて前記ガードインターバルが付加されたOFDM信号をアップコンバートして無線送信する送信部と、
を具備し、
前記基地局は、前記端末との通信開始前に、サブキャリアの周波数を変更するタイミングのガードインターバルを前記端末に通知し、
前記端末の前記シンセサイザ部は、
サブキャリア毎に、2個のシンセサイザを有し、
一方のシンセサイザから現在通信中の1つのサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、
前記基地局が前記サブキャリア選択部により通信中のサブキャリアの変更を選択した場合、他方のシンセサイザから変更後のサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、
前記他方のシンセサイザが安定するまでの時間を経過した後のガードインターバル内において、ローカル信号の出力の切替を行う、
通信システム。
A communication system between a base station and a terminal that transmits and receives an OFDM signal using a part of a carrier frequency in a frequency band shared with another system,
The base station is
A subcarrier selector for selecting a subcarrier used for data transmission and reception;
A control signal generator for generating a downlink control signal including information indicating the selected subcarrier;
An OFDM signal generation unit that generates an OFDM signal for downlink by performing orthogonal frequency division multiplexing on the downlink signal;
A transmitter for transmitting the downlink OFDM signal to the terminal;
Comprising
The terminal is
A receiver that receives the OFDM signal including information indicating a subcarrier selected by the base station;
A synthesizer unit for generating a local signal having a frequency of the selected subcarrier;
An OFDM signal generation unit that generates an OFDM signal by performing orthogonal frequency division multiplexing on the upstream signal;
A GI adding unit for adding a guard interval to the OFDM signal;
A transmitter that up-converts and wirelessly transmits an OFDM signal to which the guard interval is added using a local signal of the frequency of the selected subcarrier;
Comprising
The base station, before starting communication with the terminal, notifies the terminal of the guard interval of the timing to change the frequency of the subcarrier,
The synthesizer part of the terminal is
Each subcarrier has two synthesizers,
Generate a local signal with the frequency of one subcarrier currently communicating from one synthesizer,
When the base station selects the change of the subcarrier in communication by the subcarrier selection unit, the local signal of the frequency of the changed subcarrier is generated from the other synthesizer,
In the guard interval after the time until the other synthesizer stabilizes, the output of the local signal is switched.
Communications system.
他システムと共用する周波数帯域の一部のキャリア周波数を用いてOFDM信号を送受信する基地局と端末との通信方法であって、
前記基地局が、
データの送受信に使用するサブキャリアを選択し、
前記選択したサブキャリアを示す情報を含む下り用制御信号を生成し、
下り信号に対して直交周波数分割多重処理を行って下り用OFDM信号を生成し、
前記下り用OFDM信号を前記端末に送信し、
前記端末が、
前記基地局で選択されたサブキャリアを示す情報を含む前記下り用OFDM信号を受信し、
前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、
上り信号に対して直交周波数分割多重処理を行って上り用OFDM信号を生成し、
前記OFDM信号にガードインターバルを付加し、
前記選択されたサブキャリアの周波数のローカル信号を用いて前記ガードインターバルが付加されたOFDM信号をアップコンバートして無線送信し、
前記基地局は、前記端末との通信開始前に、サブキャリアの周波数を変更するタイミングのガードインターバルを前記端末に通知し、
前記端末は、
サブキャリア毎に、2個のシンセサイザを有し、
一方のシンセサイザから現在通信中の1つのサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、
前記基地局が通信中のサブキャリアの変更を選択した場合、他方のシンセサイザから変更後のサブキャリアの周波数のローカル信号を発生させ、
前記他方のシンセサイザが安定するまでの時間を経過した後のガードインターバル内において、ローカル信号の出力の切替を行う、
通信方法。
A communication method between a base station and a terminal that transmits and receives an OFDM signal using a part of carrier frequencies in a frequency band shared with other systems,
The base station is
Select the subcarrier used for data transmission and reception,
A downlink control signal including information indicating the selected subcarrier is generated;
A downlink OFDM signal is generated by performing orthogonal frequency division multiplexing on the downlink signal,
Transmitting the downlink OFDM signal to the terminal;
The terminal is
Receiving the downlink OFDM signal including information indicating the subcarrier selected by the base station;
Generating a local signal of the frequency of the selected subcarrier;
An upstream OFDM signal is generated by performing orthogonal frequency division multiplexing on the upstream signal,
Adding a guard interval to the OFDM signal;
Up-converting the OFDM signal with the guard interval added using a local signal having a frequency of the selected subcarrier, and transmitting the radio signal,
The base station, before starting communication with the terminal, notifies the terminal of the guard interval of the timing to change the frequency of the subcarrier,
The terminal
Each subcarrier has two synthesizers,
Generate a local signal with the frequency of one subcarrier currently communicating from one synthesizer,
When the base station selects the change of the subcarrier in communication, the local signal of the frequency of the changed subcarrier is generated from the other synthesizer,
In the guard interval after the time until the other synthesizer stabilizes, the output of the local signal is switched.
Communication method.
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