Ofdm无线通信方法及无线通信装置的制作方法

专利名称：Ofdm无线通信方法及无线通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信方法及无线通信装置，特别是关于采用 正交频分复用 (OFDMA : Orthogonal Frequency Division Multiplexing),通过正交频分多址接入(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access )实现蜂窝通信的技术。
背景技术：
在无线通信中，由于可以使用的频率资源是有限的，所以在有限 的频域带宽内如何实现高的频率使用效率和高的通信速度成为实现 系统上的重大关键。在这样的背景下，进行着采用可以进行用户调度 频带的OFDM无线通信技术的研究开发。OFDM是在频域内产生传 输数据，通过IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)变换成时域的信 号，作为无线信号进行发送。在接收端，通过FFT (Fast Fourier Transform),从时域变换成频域的信号，取出原来的信息。在进行通 信时，除了进行数据传输的数据信道之外，还需要为建立上行线路连 接的接入信道、传输下行线路及上行线路控制信息的无线控制信道、 及通知信道分配或系统信息的广播信道等控制信道。标准化团体正EE802.20，提出了以OFDM为基础的无线方式， 在非专利文献1中，定义了传输下行线路控制信息的下行无线控制信 道。此外，作为LTE (Long Term Evolution),标准化团体3GPP提出 了以OFDM为基础的无线方式，在非专利文献2中，定义了上述下 行无线控制信道。另外，作为LBC (Loosely Backward Compatible), 标准化团体3GPP2提出了以OFDM为基础的无线方式，在非专利文献3中，定义了传输下行线路控制信息的下行无线控制信道。码分多址接入方式(CDMA: Code Division Multiple Access)及 其以前的无线信道方式中的无线控制信道，通过时分、频分、码分中 的一种，固定地分离数据信道和控制信道。例如在CDMA通信方式 中，通过扩展编码同时发送多个信道，在接收端，通过特定编码的反 扩展运算，可以取出需要的信息，但是分配给控制信道的扩展编码预 先确定。另一方面，在现在发展中的第3代移动通信中，正在朝将所有信 息放在IP上进行通信的方向变化。根据这种趋势，使用OFDM的下 一代通信一般是宽频带的，需要交换各种形式的信息。所谓各种形式 的信息，例如是最大努力型(Best Effort)的数据通信，VoIP的声音 通信，图像等的流动信息。为了实现更宽频带，提出了在下一代通信中不是设置无线控制信 道专用的线路，而是无线控制信道也和普通的数据信道一样，使用由 OFDM构成的信道的一部分的方法。无线控制信道也和普通的数据信 道一样使用由OFDM构成的信道的一部分。根据连接的无线移动站 的数量、及各移动站所需要的无线信道数量、传输线路的状况等，通 过适当控制对无线控制信道的资源分配，可以削减因安全系数设计而 产生的无线控制信道的额外开销。在非专利文献1中，记载了将下行控制信道的F-SSCH等无线控 制信道使用几个由OFDM构成的信道进行传输的方法。该无线控制 信道，在超帧的前头说明了分配量及配置。在超帧的前头，在采甩说明了无线控制信道的分配量及配置的方 式的基站上连接的移动站，按以下的步骤接收无线控制信道。步骤101:取得了在超帧前头的前导信号中记载的与控制信道分 配相关的信息，此处超帧是由几个PHY帧构成的单位，在前面发送 前导信号。步骤102:从接收信号中取出该PHY帧，根据所确定的解调方 法，进行无线控制信道的解调处理。在非专利文献3中，记载了与非专利文献1相似的方式，但是对 于下行的无线控制信道实施功率控制，不仅是时间X频率，而且通过 在发送的功率中优化资源，减少对其他单元干扰的方法。上述说明中的PHY帧，是由多个OFDM符号构成的无线区域中 时间方向的最小分割单位。信道编码等的处理，以该PHY帧为单位 进行。图1是表示非专利文献3的帧构成的图。图1是TDD时的超帧构成，在超帧的前面配置前导信号。图2表示前导信号的构成。前导信号的构成如图2中所示，由终端取得帧同步的导频部 (TDM1、 TDM2、 TDM3)和广播信息(pBCHO、 pBCHl)构成。"PHY 帧"与标准化的称呼不同，有时也称为子帧。 (非专利文献1)正EE C802.20-06/04 (非专利文献2) 3GPP TR25.814 V7,0.0 (2006-06) (非专利文献3) 3GPP2 C30-20060626-054R2 1、智能天线支持时的课题作为有效利用有限频带的技术，着眼于空间信号处理。智能天线， 定义为在接收时或发送时，实现波束成形或MIMO (Multi Input Multi Output)的空间调制技术的总称。天线阵由使多个天线单元在空间上 分离设置的天线单元群构成，用于实现智能天线。下面，首先对波束 成形的课题进行整理。波束成形， 一般是基站端安装的功能，从多个天线发送附加了复 合权重的信号，通过空间合成，电波只向特定的方向发射，控制定向 的技术，在基站端设置的理由是因为基站消耗功率的基准不严、及容 易取得天线间隔的缘故。下面以基站上的波束形状为例说明该课题。课题l:图3表示为说明波束成形的电路概念图。波束成形如图3中所示，是对于由多个天线301接收的信号，采 用由各天线测量的传输通路推测结果，作成阵列权重(302)，将该阵 列权重加到接收信号上进行加权相加(303)，得到特定方位信号的阵 列增益的技术。或者是拷贝多个发送信号(304)，采用上行线路的信 息作成下行线路的阵列权重(305)，对拷贝的信号加上权重(307)， 从各天线发送，只在特定的方位得到信号的阵列增益的技术。上行线路(移动站一基站)根据基站各天线接收的信号，可以推 测各天线接收信号的传输通路。利用推测的传输通路结果，可以很容 易进行阵列权重的推测。另外在TDD方式(Time Division Duplex) 时，由于上行线路(移动站一基站)和下行线路(基站一移动站)通 过的时间分割，利用完全相同的传输通路，所以利用在上行线路推测 的传输通路，可以推测下行线路的阵列权重。特别是在信道连续分配 的线路交换型的通信中，从可以定期接收的上行线路，可推测下行线 路的传输通路。但是，现在比起这样的线路交换服务来说，互联网所代表的包型 通信正在成为主流，在包型通信中，在上行线路上并不一定存在与下 行线路成对的信息，不能进行下行线路的天线阵控制。另外，OFDMA的技术特征在于，由于有频率扩展，可对资源自 由分配，可提高频率的利用效率。从而，为了控制天线阵，当上行线 路和下行线路成对捆在一起时，频率资源分配的自由度受到制约，与 自由进行信道分配相比，存在频率利用效率恶化的问题。图4表示非专利文献3的上行控制信道的构成。在本例中，上行的控制信道在频率轴上跳动(Hopping)。这样， 通过使用跳动的控制信道，可以知道各频率的传输通路。但是即使本 方法，依赖于跳动的周期使传输通路推测的周期变长，TDD上的上行和下行传输通路特性大体相同的假定就会破坏。传输通路具有频率特性。特别是在具有天线间隔分开的天线构成 的系统中，频率特性变化有加大的倾向，依赖于跳动周期的现有方法 很难进行传输通路推测。另外，在非专利文献3中公开了上行通过CDMA发送以宽频带 进行发送，得到频率分集效果的控制信道发送。由CDMA发送的信 号需要通过滤波器使之不对其他OFDM信号产生干扰。图5表示进行滤波器限制的结果的信号。如图5中所示，进行滤波器限制的结果，与OFDM信号相比， 由于滤波器滤除的频带(501)增益降低，所以不能得到足够的传输 通路信息。在OFDM (502)信号中，当各信道的传输通信息为 & 数l时，300KHz频带的平均传输通路推测结果，可用下式进行推测，+ 数2 另一方面，在CDMA信号(503)中，存在增益不足的部分(501)， 平均传输通路推测结果用下式表示" 数3变为加权重的传输通路推测结果，不能进行充分反映增益不足部分 (501)信息的推测。另夕卜，当进行块跳动时，最好求出反映每300KHZ 的传输通路推测结果的阵列权重，但是在CDMA中，是求1.275MHz 构成的子频带全体的平均传输通路推测结果，存在对构成子信道的每 300KHz的各信道不能推测传输通路的问题。 2、移动站电池的课题近些年来，随着无线区间上数据通信高速化，使用的频带宽度有增加的倾向。因此在移动站的课题中，特别要对着眼于消耗功率的课 题进行整理。 课题2-1:在现有的方式单一载体中，例如以PHS为例，其频带宽度为 300KHZ的窄频带，由于调制方式Ji /4QPSK和瞬时功率与平均功率差 (PAPR)小，所以可抑制补偿，可以采用小型放大器。这样，可以 降低上行数据发送中移动站(Mobile Station; MS)的消耗功率。但是 像OFDM那样宽频带、且PAPR接近高斯分布的方式中，对放大器 要求大的补偿。因此与现有的方法相比，发送时的消耗功率增大，存 在电池使用时间短的问题。下面使用图6对宽频带的影响进行说明。在图6中，横轴表示频率，纵轴表示频带的功率密度。终端能发 送的功率从消耗功率的关系看是有限度的。在图6中，发送功率等于 频率和功率密度之积，即由601及602所包围的面积。在窄频带通信 中，如601所示，由于发送的频带窄，所以可以提高频率的功率密度 进行发送。但是，当宽频带时，由于发送功率(=602中包围的面积) 一定，所以必须降低频率的功率密度。由于功率密度越低对热噪声的 抵抗力越弱，所以为了实现宽频带通信，必须提高面积的发送功率。 这是一个课题。课题2-2:为了降低移动站的消耗功率，在等待接收的状态，将进行接收监 视的间隔设定了长的时间。例如以PHS为例，间隔为1.2秒。但是当 间隔长时，在有向终端的指名呼叫的呼叫控制信息的间隔也变长，存 在连接时的时间变长的课题。3、单元搜索的课题移动站，在加入电源时及切换时等，需要调查(单元搜索)周围 存在怎样的基站、电波接收强度最高的基站是哪一个。下面对单元搜索的课题进行汇总。 课题3-l:移动站的搜索一般来说是接收基站发送的导频信号及共同控制 信道，从接收电平调査接收状态最好的基站的操作。进行单元搜索的 时机可以是电源接通时、基站等待接收保持电平降低时、通信过程中 切换时等。通信过程中切换时，为使通信间歇时间短，存在縮短基站 单元搜索时间的课题。课题3-2:TDMA-TDD方式的PHS至少需要100msec的搜索时间。 图7表示现有的控制信道发送定时分散。如图7中所示，通过在5msec的TDMA帧上设置20个间隔时间， 基站在5X20msec的100msec内以1次发送定时发送控制信息。在 TDMA帧中由于最大有4槽，所以可以分离20X4=80台基站，但是移动站的单位搜索期间需要观测全部槽，当频繁进 行单元搜索时，存在移动站消耗功率的问题。 4、有关控制信道的课题 在此说明有关控制信道的课题。 课题4-1:在OFDM通信中，接收机进行FFT处理的窗口选取方法是很重要 的。在0FDM中，为了降低符号间的干扰，在进行FFT处理时，插入 了保护间隔(GI: Guard Interval)(或周期前缀(CP: Cyc 1 ic Pref ix)),使符号相互不干扰。图8表示接收信号(801)和接收机端的FFT窗口 (802-805)间的关系。在第n个及(n+l)个ofdm符号上附加了 gi。当fft窗口纳入 包含GI的OFDM符号内时，在窗口内符号的信息不变化。或者副载波的信号由于在特定频率成分上是相位和振幅信息相乘的信号，所以通过FFT的正交性，对其他副载波不会影响，不会产生干扰。从而，在 CASE1及CASE2上不产生对其他副载波的信号干扰。但是，像CASE3 及CASE4那样，在FFT窗口的途中第(N-11)及第(N+l)个OFDM符 号时，特定副载波信号的振幅或相位急聚变化，将产生其他的副波成 分，在相邻的副载波上产生干扰。图9表示对相邻副载波的干扰电平的计算结果。 图9表示了当FFT点数为256时，在窗口中以进入了什么取样干 扰为参数的对相邻副载波的干扰电平的计算结果。S =64/256表示仅 窗口尺寸的1/4覆盖了别的OFDM符号时的干扰量。这样，当由于超 过GI的窗口设定，FFT正交性破坏时，相邻副载波上产生大的干扰。 这种现象会在下述的情况产生。(1) 在移动站很难确保足够的周期的休眠状态发送接入信道时。(2) 移动站在休眠状态，只间歇地观测基站信息时。 对于休眠状态进行简单说明。移动站的状态有无效状态、有效状态、及休眠状态3种。图IO是表示移动站的物理信道的变化图。无效状态1003是在等待接收状态下释放无线连接的状态。有效 状态是在通信中的状态下进行数据发送接收的状态，分配个别控制信 道和数据信道(1001)。休眠状态1002，是即使在通信中也没有数据 发送接收的状态，虽然分配了个别控制信道，但是数据信道由其他用 户使用或释放(1002)。在包通信中，为了有效使用通信线路的资源， 一般只在有效状态分配数据信道，而在休眠状态一般重复进行释放数 据信道并将通信权交给其他用户这样的操作。这时，根据基站端及移动站端的FFT窗口的选取方法不同，存 在产生大的干扰的课题。关于(2),在非专利文献3中，公开了加长 超帧前头的GI长度，且只是前头的PHY帧变长的帧格式。多个基站通过获取帧同步，防止符号间的干扰。 课题4-2:由于个别控制信道是额外开销，所以信息量需要限制在最小限度，以提高效率。另一方面，也发送表示线路状态的CQI (Channel Quality Indicator),或信道分配信息等重要信息，所以希望稳定地发 送。为此希望用容易得到分集效果的方法发送信号。在非专利文献3 中，下行向多个移动站返回个别控制信息，使用多个块(Tile)发送 取得频率分集效果。但是，当利用天线阵发送个别控制信道时，不能 向多个用户返回控制信道。存在返回的信息不能形成特定波束进行发 送的i果题。5、有关移动站的帧同步的课题在此说明有关移动站帧同步的课题。课题5:当在多个基站多路发送共同控制信道时，前提是在周围基站间进行帧同步。另一方面，如图11中所示，从移动站(iiio)看，由于 传输延迟，例如在基站1(1101)和基站3(1103)上产生T3-T1(1122、 1120)的传输延迟。因此，如图12所示，某一个基站的信号对移动 站的接收窗口 (1210)通过不连续点，由此产生符号间的干扰。在有 可能产生传输延迟的某个例如宏单元配置中，也存在提高接收时的同 步建立成功率的课题。发明内容本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种无线 通信方法及无线通信系统，即使实施块跳动也可容易实施在实现智能 天线中所需要的传输通路推测，缓和单元间干扰的影响，另外，实现 高速的单元搜索，支援实现高速的切换，并降低接入信道的干扰，降 低休眠状态的无线观测频度，实现削减移动站的消耗功率。上述课题通过无线通信方式解决在两个以上的通信机甲和乙采用的以OFDMA为基础的TDD无线通信方式中，甲在对预先确定的 系统频带进行分割构成的子频带全区域发送导频信号；具有多个天线 的乙，根据接收到的导频信号，推测构成子频带的连续频率块的子信 道传输通路，乙利用推测结果决定向甲发送信号时使用的阵列权重。 另外，上述课题通过无线通信方式解决:在上述无线通信方式中，上述通信机乙向甲发送信号时，在将一个包分多次进行发送时，每次 发送时，变更发送的子信道，并且该变更模式对每个无线基站不相同。另外，上述课题通过无线基站装置解决该无线基站装置具有采用以OFDMA为基础的TDD无线通信方式的多个天线，由多个天线 接收终端装置在子频带整个区域发送的导频信号；根据接收的导频信 号，推测构成子频带的连续频率块的每个子信道的传输通路；利用推 测结果决定向上述终端装置发送信号时使用的阵列权重。另外，上述课题通过无线终端装置解决该无线终端装置采用以 OFDMA为基础的TDD无线通信方式，在对预先确定的系统频带进行分割构成的子频带整个区域，将导频信号和个别控制信息加以终端 装置固有的编码，作成OFCDMA信号，并发送上述OFCDMA信号。另外，上述课题通过无线基站装置解决向终端装置发送信号时， 在将一个包分多次发送时，每次发送时，变更发送的子信道，并且该 变更模式对每个基站不相同。根据本发明，即使进行块跳动也可容易实施在实现智能天线中所 需要的传输通路推测，可以缓和单元间干扰的影响。另外，实现高速 的单元搜索，支援实现高速的切换，并降低接入信道的干扰，降低休 眠状态的无线观测频度，实现削减移动站的消耗功率。


图1是表示现有的PHY帧构成的图。图2表示现有的共同控制信道的构成图。图3是为说明波束成形的电路概念图。图4是表示上行控制信道的构成图。图5是表示OFDM和CDMA的波谱的图。图6是表示CDMA和OFDM的频率和功率关系的图。图7是表示现有的控制信道发送定时分散的图。图8是说明对基站的帧定时的移动^^接收窗口位置接收结果的图。图9表示对相邻副载波的干扰电平的计算结果的图。 图IO是说明物理信道迁移的图。 图ll是说明传输延迟的图。图12是说明本发明实施例中具有不同GI长度的帧的图。图13是表示按频率轴和时间轴2维考虑的OFDM信号分割例的图。图14是表示本发明的实施例中关于共同控制信道发送的全体构 成图。图15是说明本发明实施例中控制信道发送帧的图。 图16是表示移动站和基站同步状态的图。 图17是表示本发明的实施例中呼叫连接时序的图。 图18是说明本发明的实施例中下行共同控制信道构成的图。 图19是表示本发明的实施例中共同控制信道的符号及数据模式 的图。图20是表示基站的配置及发送频率的图。 图21是表示OFDM符号的配置例的图。图22是表示本发明的实施例中共同控制信道的导频信号的配置 模式的图。图23是说明本发明的实施例中基站的共同控制信道分离方法的图。图24是说明移动站从多个周围基站接收频率的图。 图25是说明移动站从多个周围基站接收频率的图。 图26是说明移动站从多个周围基站接收频率的图。 图27是表示本发明实施例中的基站对周围基站的导频配置进行检索的处理流程图。图28是表示本发明的实施例中通过匹配滤波器分离出的信号和电平的图。图29是表示普通相关器构成的图。图30是表示本发明的实施例中控制信道发送内容的图。图31是表示本发明的实施例中进行移动站单元搜索时的处理流程图。图32是表示移动站进行切换时的处理流程图。 图33是说明本发明的实施例中下行个别控制信道构成的图及上 行个别控制信道构成的图。图34是说明本发明的实施例中下行个别控制信道的使用方法的图。图35是表示下行波束成形的图。图36是说明本发明实施例的通信信道构成中使用HARQ的图。 图37是说明由于频率选择性衰减的影响产生包错误的图。 图38是表示本发明的实施例中接收系统构成的图。 图39是表示本发明的实施例中发送系统构成的图。
具体实施方式
下面举几个实施例说明本发明的实施方式。 假设蜂窝无线从CDMA转到OFDM。 OFDM是利用高速傅里叶 变换(FFT)，将频带分割为子频带单位，在各子频带中个别发送信息的方式。图13表示OFDMA信号分割的例子。图13是按频率轴和时间轴2维考虑的OFDMA信号分割的例子， 纵轴是频率。在图13的例子中具有20MHz的系统频带。子频带再分 割成几个副载波单位。而横轴为时间，分割成子帧的最小单位。在这 样分割的图13中加有序号的四边形称为块。 (实施例1)[系统说明]图14表示系统的构成例。系统包括IP网络(1400)上连接的基站(Base Station: BS) 1401-1403和移动站(1404-1406)。基站和移动站间以TDMA—TDD 通信方式进行发送接收。调制方式采用OFDM。发送接收的信号分类为控制信道(CCH)和数据信道(DCH)。 下行控制信道是将表示基站状态的通知信息及接收信息发送给移动 站的信道。上行控制信道用于请求呼叫起动。数据信道用于发送接收 用户数据。[基帧构成]在图15中表示本发明实施例1的基帧构成。基帧1510由预先确定数量的TDMA帧1501构成。在TDMA帧 1501中有2种模式。第1个模式是图中1502所示的模式，在基帧的 前头的TDMA帧(图15中是FRAME1)中采用。另1个模式是由 1503表示的模式，在基帧的前头以外的TDMA帧中采用。槽1 4是 下行信道发送定时，槽5 8是上行信道发送定时。在基帧前头的模式 1502中，第1槽分配给下行共同控制信道。而第5槽分配给上行控 制信道。该基帧的构成，在多个基站上共有，基帧取得同步。即，即 使不同的基站，也在同一时刻开始基帧，下行的共同控制信道(第1 模式1502的第1槽)的定时在多个基站上是同时的。在下行共同控制信道中，包括表示帧前头的前导信号模式部和共 同控制信道部。共同控制信道部，通知报告基站信息的广播信息、进 行移动站呼叫的指名呼叫信息、及对接入信道进行应答的应答信息。在上行控制信道中，对基站发送移动站请求接入的接入信道(ACH: Access Channel)。移动站在发出接入信道阶段，对于基站不 能说是定时控制达到很充分的状态。从而，接入信道以与其他信道可 以同时发送的构成，将产生课题4-l中所示的对相邻副载波的干扰。 为了防止该干扰，在本发明的实施例1中，构成了发送接入信道的专 用信道(定时)。这就是上行控制信道。在图15中，第1模式(15402) 的第5槽是上行控制信道。这样，即使未充分同步的移动站对基站端 发送了接入信道，其影响也不会波及其他信道。从而课题4-l得到解 决。接入信道的发送并不限于呼叫时，例如在切换处理时，连接新的 基站时也同样。对于新的连接对象的基站，移动站可以通过发送接入 信道建立连接。这时，移动站对连接源的基站取得了定时调整，但是 对相邻的基站，由于传输距离与连接源的基站不同，所以未取得定时 调整。在该状态，即使将通常的GI长度的信息发送给新连接对象的 基站，新连接对象的基站也不知道接受定时，未能取得调整。从而需 要赋予吸收环形解扣延迟分散的足够长的GI长度。如果加长GI长度， 则基站在GI长度范围的适当定时上设定FFT的窗口 ，进行FFT处理， 可以在不产生符号间干扰的情况下进行上行接入信道的接收。GI长 度长的接入信道，当与GI长度短的其他信道同时接收时，产生符号 间干扰的情况如已说明那样，但是在本发明中，由于接入信道与其他 GI长度短的OFDM符号不在同时间共存，所以通过基站端及移动站 端的FFT窗口取法不同，不会发生产生大干扰的课题4-l。从而可解 决课题4-l。在基站，同时进行接入信道的检测和定时测量。图16是表示移动站和基站同步状态的图。18如图16中所示，如果在基站检测出移动站发送的接入信道 (1610)，则从模拟随机信号的相位分出接收定时T。根据所分出的 接收定时，计算在FFT窗口中放入接收信号的定时调整量。例如当 接收定时为T、 FFT窗口的基准值为X (1600)时，使移动站发送定 时延迟(X-T)，从移动站的接收信号(1611)可以收在FFT的窗口 (1610)内。该定时调整量作为接入信道的应答以从基站发送的应答 信道(GCH)信号进行发送，再与移动站的ID和会话号、信道分配 信息一起发送延迟时间调整信息。接收应答信息的移动站，使用指定 的信道，发送个别控制信道(DCCH)。这时，个别控制信道根据由 格壮特信号指定的定时修正值的定时进行发送。以上适用于图17所 示的呼叫连接时序1702-1704的处理。接入信道不需要按OFDM格式，作为另一实施例，例如也可以 是CDMA信号。移动站根据预先确定的规则，作成模拟随机信号， 作为CDMA信号进行发送。基站在上行控制信道的定时(前头TDMA 帧的第5槽)上，由根据上述预先确定的规则的模拟信号构成相关器， 并同时进行接入信道的检测和定时测量。如果检测出接入信道，则根 据模拟随机信号的相位分出接收定时。根据所分出的接收定时，计算 在FFT窗口中放入接收信号的定时调整量。例如当接收定时为T、FFT窗口的基准值为X时，使发送定时只延迟(X-T)，来自移动站的接 收信号可以进入FFT的窗口。作为接入信道的应答，在从基站发送 的应答信号中，与移动站的ID和会话信号、信道分配信息一起发送 延迟时间调整的信息。接收应答信息的移动站，使用指定的信道，发 送个别控制信道。这时，个别控制信道在根据应答信号指定的定时修 正值的定时发送。从而，从原理上不会发生由接入信道发送产生的对 其他信道的干扰。从而根据基站端或移动站端的FFT窗口的选取方 法，可解决产生大的干扰的课题4-l。 [基帧前头槽的构成]下面使用图18，对共同控制信道构成进行说明。 首先对现有例进行说明。图1表示非专利文献3的超帧的构成。在超帧的前头的前导信号 中发送共同控制信道。图2是超帧的前头的前导信号的帧格式。前导信号由取得帧同步 并识别基站的导频(TDM1、 TDM2、 TDM3)、有系统OFDM基本格 式信息的F-pBCHO、及有指名呼叫及广播信息的F-pBCHl构成。在 前导信号后面的信道是有通常数据信道的PHY帧。在图1中表示了 TDD构成的情况，基站(BS)和终端(MS)按时间分割利用同一频 率。下面通过图18说明本发明的实施例。在图18的例子中，与现有 例一样共同控制信道由下行线路的前头槽发送。在图18的上图中， 表示了一个基站发送的信号。附图纵轴表示频率，横轴表示时间。前 面槽识别基站，并分割成为取得帧同步的前导信号构成的同步信道(SCH: Syncronization channel) (1810)和共同控制信道(1802)。 其余部分(1812)表示没有信号的保护间隔。发送频带是由1.275MHz 构成的子频带单位，但是SCH发送给包括多个子频带构成的系统频 带的整个频带(1801)。另一方面，共同控制信道只对预先确定的或自身确定的子频带进行发送(1802)。共同控制信道发送的子频带， 与数据信道发送的子频带一致。本发明的特征在于，在前头槽的构成 单元中，在整个频带发送前导信号部，而只在特定的频率发送其余的 控制信道部。图19表示本发明的前头槽构成的详细符号配置例。 在本实施例中，基站在同步信道部分中由FDM&TDM&CDM构 成。即通过频率、时间和编码进行分割多路。附图左侧表示时间上早 的时间。图19表示1个子频带X1槽的构成。子频带的频带宽度由 37.5KHzX34副载波构成，为1.275MHz。 1槽为0. 625msec。在子频带中包括DC载波(2408)和保护副载波(2409)。由于10FDM符号长 度是GI长的1/8，所以为30usec。如图19中所示，同步信道分成前段的20FDM符号及后段80FDM 符号。前段2符号(1901)是为进行帧同步的基准信号，插入了无调 制信号，使用该信号，终端进行帧同步和频率修正。该帧同步用的信 号，由周围的基站全部输出无调制信号，在空间合成进行接收。终端 使用该接收信号提取定时。接着的80FDM符号是FDM&TDM构成。从而 存在从该基站什么也不发送的空符号(E即ty) 1902。符号的有/无与 频率有关，这也是本发明的特征。在每个基站中，不同的PN符合系 列或PN编码系列的相位不同，由CDM进行多路。图20中表示基站的配置及发送频率。理想的频率的配置，如图20中所示，相邻的基站为不同的频率 配置(f0、 fl、 f2、 f3)。使用同一频率的基站，用同一阴影分开表 示，在本例中，再利用率为4，最近的同一频率的基站，为基站间距 离的2倍。图21表示OFDM符号的配置例。上述的编码系列，例如由16级的2个PN编码系列作成，以第l 系列的结果为I轴，第2系列的结果为Q轴，作成QPSK的符号，初 始相位例如为与基站ID相关的序号，与频率轴一起，例如按图21中 由数字表示的顺序配置，可以作出相互间相关低的系列。用PN编码 系列对接收信号进行与相关已知信号的相关运算，可以区别从多个基 站来的信号。在上述实施例中，同步信道为FDM&TDM构成，该有符号和空符号 的模式，连接在各基站发送的数据信道的频率上。这是本发明的关键。 图22表示本发明的实施例中共同控制信道的导频信号的配置模式。有符号和空符号的模式，有图22中2201、 2202、 2203、 2204所示的几个模式，分别处于正交关系。即，2201和2202有符号的模式 不完全一致。例如，当有基站甲和乙时，甲用频率f0发送数据信道， 乙用频率f 1发送数据信道。频率f0与模式2201合作。频率f 1与模 式2202合作。这时甲在所有的频率(f0、 fl、 f2、 f3)上以模式2201 发送同步信道。而乙在所有的频率(f0、 fl、 f2、 f3)上以模式2202 发送同步信道。下面用图23说明基站共同控制信道的分离方法。 在图23中，在上述说明中使用的PN编码，例如如图中所示，假 定为N=15的PN编码时，则编码长度为32767。 PN编码的相位存在 32767个，但是当连续的31个相位设置不分配的规则时，各基站中 的编码长度分配可以选择1024种的模式。结果，移动站可以分离1024 台基站，所以在移动站可以取得共同控制信道的区域，可以想象基站 的各共同控制信道是唯一的。图24、 25、 26是说明移动站从多个周围基站接收频率的情况图。 在图24中，移动站2400，用频率f0可以观测基站2410 2418。 而在图25中，移动站2500，用频率f 1可以观测基站2510 2515。 而在图26中，移动站2600，用频率f2可以观测基站2610 2615。这样，即使再利用率比l大时，也可以在每个频率(观测的是l 个频率以对应于频率的发送模式的图22的2201 2204的遮蔽(Mask)识别各频率)发送的同步信道进行分离接收。从而，从周围的多个基 站(包括频率f0、 fl、 f2)接收多路的同步信道，移动站也可以取 出特定基站的信息。上述说明的同步信道在整个频带进行发送。因此，会担心产生课 题2-1的消耗功率增大、课题2-2的连接时间增大，但是发送的符号 是包括空符号的信息虽然是宽频带，但是每个符号的发送功率可以取 得很大，从而可以解决课题2-l、 2-2。可是，在上述说明中，说明了前段2个符号(图19的1901)是进行帧同步的基准信号，对系统频带全体进行发送的情况。但是在其 他实施例中，本发明的特征也不变化。例如，不是无调制信号，而是插入特定的QPSK或者特定调制方式的模式，该基站将数据信道只发 送给发送子频带的方法也是本发明的范畴。原来本2符号是为基帧同 步而利用的符号。另外，基站间如果以建立基帧同步为前提，如能在 最近的基站上建立基帧同步，则对其他基站也可大体建立该同步。在 这一意义上，在终端观测的子频带上，只在最近的基站建立同步即可。 该符号如利用图12在后面所述，连接2个符号变为1个符号。因此， 如果基站间同步了，则具有长的GI长度的同步符号可以抑制符号间 干扰来进行接收。图27表示基站决定配置模式的处理流程。基站当变为决定导频配置模式的时间时，则状态转移到导频搜索 方式(2701)。在该方式上暂时停止控制信道发送(2702)。将基站的 发送定时切换到接收定时的基站搜索方式(2703)。存储接收的导频 模式和接收电平(2704)。在接收的导频模式中将最低电平的导频模 式作为自身发送的模式(2705)，返回运用状态(2706)。在本发明的构成中，移动站只要观测1.275MHz构成的子频带即 可。其原因是，各基站将同步信道发送给所有的频率(f0、 fl、 f2、 f3)，并且由于基站间取得了基帧同步，所以周围的基站也在同一时 刻发送同步信道。从而即使在移动站接收的频率(例如f3)，周围的 全部基站也发送同步信道。移动站如果搜索了频率f0的基站，则只 要确认模式2201的发送模式即可。如果搜索了频率fl的基站，贝U只 要确认模式2202的发送模式即可。根据图20，输出相同频率的基站 有多个，但再利用率下降，只要能够分离特别高数量的基站即可。因 此，例如在以模式2201发送信号时，对于模式2201的各符号，可加 上PN编码系列的编码。在接收机端通过取相当的PN编码系列的匹 配，可以分离各基站的信号。从而可以分割同一频率的信息。图28表示匹配滤波器的例子。核对作业，例如可以通过图28中所示的匹配滤波器进行。通过 接收RF2801，由图中未画出的天线接收的信号，经过放大、降频变 频，变换成基带信号。变换的基带信号通过匹配滤波器进行峰值检测。 通过利用不同模式的匹配滤波器，判断哪个模式(基站)的接收功率 强。通过一系列操作，可以对最接近的基站进行调査(单元搜索)。 在图28中，通过由4个匹配滤波器(2802-2805)输出的信号 (2806~2809)的比较，判断2806模式的基站是最接近的基站的模式。通过以上的单元搜索操作，可以以基帧为单位结束单元搜索操作。能 进行该单元搜索的基帧的前头，例如可以对5msec的TDMA帧6次中的l次的比例构成。这样，由于30msec可以进行l次单元搜索，所以可解决课题3-1及课题3-2。在上述实施例中，说明了由多个匹配滤波器构成的例子，但是对 1个匹配滤波器以时分复用时，或使用图29中所示的相关器时，本 专利的效果不变，也是本发明的范畴。下面说明图29的相关器构成。以接收RF变换成基带信号的信号，在多个延迟元件(2901 2904) 上，进行各取样时间的延迟。然后在乘法器(291(^2913)上乘以分 支系数a，在加法器2920上相加。通过一系列乘法加法运算，可得 到模式a的相关结果。在OFDM中，当移动站从非同步状态接收时，对于图12中的1201 的定时，会发生移动站窗口 1210跨过OFDM符号的情况。这时由于 发生不连续点，所以产生图9中所示的^^扰，对相邻波段及载波产生 坏影响。特别是在下行同步符号接收中，由于同时观测远方多个基站， 所以本课题是本质的、是深刻的。避免这些情况的方法如图29中所示。OFDM符号由取得同步的 GI部和传输数据的Data部构成。图19的同步符号l卯l如图12的1202中所示，进行符号连接，并且构成加长GI (Guard interval)长 度的Long GI。假定移动站的接收窗口 (1210)在图12中所示的位 置时，ShortGI由于包含符号边界的不连续点，所以产生上述干扰。 由于从接近的基站来的信号定时错位产生的干扰的影响，使其他基站 的接收失败的可能性变高。但是，如图12的1202中所示，例如如果 使GI长度构成为IOFDM符号以上的Long GI时，则连续的期间加 长，上述的担心会大为改善。接收成功后，移动站在其后的OFDM 符号(图19的1906、 Short GI)的接收中，可以使帧同步精度进一 步提高，可解决课题5-l。另一方面，也可有助于基站的消耗功率。通过只是共同控制信道 内的控制信息在某一个子频带发送，可以降低基站发送功率的增大。 这时，移动站选择接收功率高的基站种类，并通过该基站种类向正在 发送的子频带转移，在该子频带上得到基站的共同控制信道的控制信 息。图14中表示共同控制信道发送定时。各基站按下行控制信道发 送定时(1410-1412)发送共同控制信道。这时，基站1401在从频率 f0到fn的频带发送同步信号和导频信号，控制信息只在f0上发送。 图30表示本发明的实施例中的控制信道发送内容。 如图30中所示，基站1当全频率为fl到f4时，在fl f4所有频 率上发送导频模式A，而只在频率fl上发送控制信息。基站2也在 fl f4所有频率上发送导频模式B，而只在频率G上发送控制信息。 同样，基站3、基站4的导频也在所有频率上发送，控制信息在各包 括的频率上发送。图31表示本发明的实施例中的移动站单元搜索的处理流程。 移动站如图31中所示，由电源接通等的触发，开始单元搜索 (3102)，取得多个基站ID，测量各功率(3103)，搜索接收功率最 高的导频模式(3104)，接收选择的导频模式所包括的子频带控制信 息(3105)，有规则等的信息、且检查是否等待也没问题的报告内容，并变为等待方式(3107)。下面说明导频模式的搜索方法(3104)。如图28中所示，移动站 接收由RF多路化的导频信号，通过匹配滤波器(2802-2805)分离 成各导频信号。测量所分离的导频信号的接收功率电平。在图28中 由匹配滤波器2802分离的导频信号的电平(2806)成为最高功率， 匹配滤波器选择该信号。这样由于从移动站的初始状态到基站选择的 时间可以縮短，所以可以降低切换或消耗功率，可以解决必须縮搜索 时间的课题3-1及频繁搜索而产生功率消耗的课题3-2。在上述实施 例中说明了移动站同步时的方法，但是由于使用了同步信号和导频信 号为1.275MHz的宽频带的子频带全部，所以与现有方式的窄频带单 一载波相比，可以提高同步精度。如上所述，当可以縮短移动站的单元搜索时间，也可以縮短通信 中的切换时间。图32表示切换时的移动站处理流程。移动站的RF只是1系统的例子。移动站在通信中接收电平和错 误率常时存在，当接收电平降低且错误率上升时(3202)，起动切换。而起动切换后，搜索周围基站(3203)，结果选择接收电平最高的基 站(3204)，起动呼叫连接时序(3205)与切换对象的基站重新开始 通信。在这一系列处理中，需要花时间的处理是周围基站搜索(3203) 和呼叫连接时序(3205)。通过本发明可以縮短周围基站的搜索时间 (3203)，结果可縮短切换时间，可解决縮短搜索时间的课题3-l。 [通信槽的构成]通信槽如图15的1503所示，在全部槽定时上可以通信。但是基 帧定时上的槽1及槽5，如1502所示，由于分配给了控制信道发送 定时，所以除了这些之外的槽可以进行通信。图33表示上行/下行通信信道的OFDM符号格式构成。 下行通信信道由导频信号3303、个别控制信道3301、数据信道263302及隔离载波3304构成。个别控制信道3301具有功率控制信息 或通信信道质量、通信应答用的ACK、信道分配等的信息，每个通 信中的移动站有进行个别控制的信道。数据信道是对用户数据进行发 送接收的信道。数据信道以对1.275MHz的子频带再进行4分割的 300KHz的子信道单位，即使1个用户使用全部信道，多个用户也可 以在每个子信道上使用。从而，可以实现从低速到高速的最大努力通 信。1个块(34副载波X190FDM符号)可以在频率方向分4份，在 时间方向也分4份。图34表示本发明的实施例中的下行个别控制信道的使用方法。 个别控制信道和数据信道可以自由分配，例如如图34中所示可 采用只将1个单元(3401)作为用户1的个别控制信道，块的其他部 分全部作为用户1的数据信道(3402)及对其接收的导频信道(3403) (图34上图)，或将频率方向的4个子信道分别分配"用户l"、"个 别控制信道用"、"用户3"、"用户4"，在面向用户N (N=l、 3、 4) 的子信道的前头部分，配置面向用户N的个别控制信道(3411)，其 后配置数据信道(3412)(图34下图)等。可以实现在各个个别控制 信道用的子信道上配置面向其他多个用户的个别控制信道的构成。即 使通过天线阵使各信号进行符合各终端站的波束成形，也可以配置各 信号可以接收的导频信号(3413)。图34的下图中，可以在4个用户 以上的终端站共用一个块，可以得到用户分集效果。对于上行数据信道，也与下行数据信道一样，由导频信号3313 及3315、个别控制信道3311、数据信道3312及隔离载波3314构成。 数据信道是对用户数据进行通信的信道，与下行一样，以300KHz为 单位的子信道构成，既可以1个用户使用全部子信道，也可以每个用 户使用子信道。这样，就能实现对上行进行从低速到高速的最大努力 通信。个别控制信道3311与前段的Pilot3315配合形成编码，由基站 发出的指示使移动站固有的代码变成例如M系列等编码的OFCDMA。由于编码编码对每个移动站是唯一的，所以即使多个用 户量的控制信息进行了多路，以后也可以分离。因此，该个别控制信 道通过功率控制，在接收端的基站控制终端的发送功率使之达到一定 的接收质量。由个别控制信道发送的信息，是通信应答用的ACK、 下行信道质量信息等，是与移动站对个别控制信息进行通信的信道。 另外，此处不是用CDMA，而是用OFDMA发送导频。基站根据各 300KHz的导频信息，进行各300KHz的传输通路推测，可以对频率 特性不同的1.275MHz的频带以300KHz的分辨率进行传输通路推 测。使用该传输通路推测结果，在下行线路上，可以进行天线阵的控 制，从而可以解决课题l-l。 [块跳动的实现]在包方式中，作为包错误发生时的救助，HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)是很重要的。在本实施例中，HARQ对同一子信道 的同一槽成对进行。上行下行如果是第1槽，则像第5槽那样对应第 N槽的下行和第(N+4)槽的上行。在下行的HARQ上，基站由第 K-TDMA帧的第N槽发送信号。移动站根据接收结果，在同一 TDMA 帧的第(N+4)槽发送ACK或NACK。发送该ACK时，该信道开放， 在发送NACK时，在第(K+l) -TDMA帧的第N槽，进行同一信息 源的第2次信号发送。在进行第N次信号发送时，传输通路的状况最好进行大的变化。图35表示下行波束成形。当将无方向性的天线离开数个波长设置的天线阵时，方向模式变 为可多次看到图35中所示的分级波瓣的模式。当考虑多个基站间干 扰时，与基站甲连接的移动站A和与基站乙连接的移动站B，在第l 次HARQ发送中冲突时，如果继续使用同一频率，则干扰模式不变 化。艮卩，基站甲、基站乙都以第K-TDMA帧的第N槽分别对移动站 A、 B发送信号，在第(K+l) -TDMA帧的第N槽，进行同一信息源的第2次信号发送。由此，如图36所示，将1个块构成的子频带(3601)按频率分 割成4个子信道，使用各个子信道对个别移动站发送信号。子信道加 有逻辑序号(#1~#4)。当实施HARQ时，对逻辑序号分配会话。逻 辑序号，在实际的物理频率上配置时，进行编码。图36的下图表示 这一情况。横轴表示时间方向，纵轴表示频率方向。在第1TDMA帧(最左)上，逻辑子信道#1物理分配到频率最低的子信道(最上)。 在第2TDMA帧上分配频率最高的子信道(最下)，随着时间的推进， 根据预先确定的模式，进行跳动。在看多个基站时，各基站以独自的 相位(跳动模式的相位，从图36下图左侧数的位置)进行跳动，每 当TDMA帧更新时向右移动l个。这样，在基站间，跳动是独立的， 每个HARQ的发送次数冲突的移动站不同。结果可以与天线模式不 同，从移动站A看的基站乙的天线模式变为每个HARQ的发送次数 是不同的模式，可提高HARQ的效果。图37是表示每个子信道传输通路的频率特性不同的模式图。也依赖于传输通路的延迟分散，在子信道间存在相关，但是传输 通路的特性不同。即使使其跳动，本身无线特性也可以对每个HARQ 的发送次数是不同的。从而，每个子信道进行跳动的块跳动，可以通 过与HARQ组合得到高的改善效果。但是，在此产生了问题。在实施块跳动时，在下行线路上需要使 子信道跳动。而且如上所述，包括天线阵的方向模式需要进行跳动。 但是如上所述，在每个子通过上有相关但传输通路特性不相同。在取 得下行线路的阵列模式时，需要在上行线路上推测传输通路。特别是 包型通信，在下行线路中不一定存在成对的上行线路的信息，不能进 行下行线路的天线阵的控制，特别是OFDMA时，在资源分配上存在 频率的扩展，要通过自由分配提高效率。但是由于是天线阵控制，所 以当将上行线下行线路的频率成对捆在一起，则频率资源分配的自由度受到制约，与自由进行信道分配时相比较，存在频率利用效率恶化 的问题。图4表示非专利文献3的上行控制信道的构成。在本例中，上行 控制信道在频率轴上进行了跳动。这样，使用跳动的控制信道，可以 知道各频率的传输通路。但是即使是本方法，依赖于跳动周期，使传 输通路推测周期变长，破坏了 TDD上的上行和下行传输通路特性大 体相同的假定。传输通路具有频率特性。特别是在具有天线间隔分开的天线构成 的系统中，频率特性的变化(频率选择性)有变大的倾向，依赖于跳 动周期的现有方法，很难推测传输通路。另外，在非专利文献3中公开了上行通过CDMA发送在宽频带 进行发送，得到频率分集效果的控制信道发送。由CDMA发送的信 号，需要想办法通过滤波器使之对其他OFDM信号不干扰。进行滤 波器限制的结果，如图5中所示，与OFDM信号相比，由于滤波器 滤除的频带(501)增益降低，所以不能得到足够的传输通路信息。 在OFDM (502)信号中，当各信道的传输通信息为 & 数l时，300KHz频带的平均传输通路推测结果，可用下式进行推测，十 数2 另一方面，在CDMA信号(503)中，存在增益不足的部分(501)， 平均传输通路推测结果用下式表示" 数3变为加权重的传输通路推测结果，不能进行充分反映增益不足部分 (501)信息的推测。另夕卜，当进行块跳动时，最好求出反映每300KHZ 的传输通路推测结果的阵列权重，但是在CDMA中，是求L275MHz构成的子频带全体的平均传输通路推测结果，存在对构成子信道的每300KHZ的各信道不能推测传输通路的问题。本实施例的上行线路为图33中所示的构成。即，由导频信号3313 及3315、个别控制信道3311、数据信道3312及隔离载波3314构成。 个别控制信道3311与前段的Pilot3315配合形成编码，由基站发出的 指示使移动站固有的代码变成例如M系列等编码的OFCDMA。由于 编码编码对每个移动站是唯一的，所以即使多个用户量的控制信息进 行了多路，以后也可以分离。上行个别控制信道通过功率控制，在接 收端的基站控制移动站的发送功率使之达到一定的接收质量。由个别 控制信道发送的信息，是通信应答用的ACK、下行信道质量信息等， 是与移动站对个别控制信息进行通信的信道。另外，此处不是用 CDMA，而是用OFDMA发送导频。基站根据各300KHz的导频信息， 进行各300KHz的传输通路推测，可以对频率特性不同的1.275MHz 的频带以300KHz的分辨率进行传输通路推测。使用该传输通路推测， 在下行线路上，可以进行天线阵的控制，从而可以解决课题l-l。图38表示接收系统的构成。图38表示移动站的构成，发送的数据在MOD部(3801)进行信 道编码。信道编码的信号，在PN编码部(3802)与导频信号一起由 PN编码附加编码。加有编码的信号输入到MAP部(3803)，调制成 QPSK，在频率上变换。变换的调制信号输入到IFFT，从频域的信息 置换成时域的信息。变为时域的信号在RF部(3804)变换成无线频 率，从天线发送。图39表示发送系统的构成。图39是表示基站的构成图。从天线(3901)接收的信号，在RF 部(3902)变换成基带信号，通过FFT部(3903)从时域的信号变 换成频域的信号。FFT部按图中未画出的定时提取部提取的适当定时 设置窗口，除去GI,进行FFT处理。进行了FFT处理的信号，输入31到DEMAP部(3904)，从频域上的变换取出信号。本发明的特征在 于，在取出的频域上将变换的信息按每个子信道分开，进行传输通路 推测。在图39中，传输通路推测部(3905~3908)就相当于此。各传 输通路推测部对分割的各子信道(图36中相当于3601的#1~#4)进 行传输通路推测。传输通路推测，当1次子帧不能满足接收质量时， 也可以利用多个TDMA帧，对接收的多次传输通路推测结果相加， 进行高精度的传输通路推测。所得到的传输通路推测结果，通过取复 合共轭，可以作为下行阵列权重。图3表示下行权重与信号相乘的BF部的构成。在图3中，发送的信号，在MUL部(304)拷贝成天线数的量。 被拷贝的信号在乘法器(307)中乘以下行阵列权重，在发送RF部 (308)变换成无线频率，从天线(301)发送。在本发明的实施例中，虽然上行和下行的线路在以子频带为单位 时是成对的，但是在子信道为单位时是不成对的。因此，也可以只在 下行发送数据。结果在进行下行线路的无线资源分配时，不产生必须 包括上行线路和下行线路的约束条件。从而可以自由进行资源分配， 可以解决课题1-1。[16、系统的说明]图14表示系统的构成例。系统由IP网络(1400)上连接的基站 (Base Station: BS) 1401~1403和移动站(1404-1406)构成。基站和移动站间以TDMA—TDD通信方式进行发送接收。调制 方式采用OFDM。发送接收的信号分类为控制信道(CCH)和数据 信道(DCH)。下行控制信道是将表示基站状态的通知信息及接收信 息发送给移动站的信道。上行控制信道用于请求呼叫起动。数据信道 用于发送接收用户数据。用图38说明基站进行FDM调制发送信号的方法。发送系统的构成，由MOD部3801进行一次调制(16QAM等)，由PN编码发生器3802变换成PN脉冲波，由MAP部3803进行OFDM 变换，由BF部3804决定波束成形，由IFFT部3805进行反高速傅 里叶变换，以OFDM信号，由RF3806进行发送。另一方面，用图39说明基站接收信号的方法。接收系统的构成， 由FFT部3903对天线3901及RF3902接收的信号进行高速傅里叶变 换，进行OFDM信号的解调，由DEMAP部3904进行各符号的反变 换，由Estimate部3卯5~3908进行信道推测，由DEMOD部3909对 一次调制的数据进行解调。移动站的接收频带宽度假定为1.2MHz。[17、控制信息发送帧]从基站发送的帧构成与现行PHS相同，发送接收各4个槽的 TDMA帧。控制信息从各基站同样由特定槽进行发送。在该特定槽 上控制信息以特定频带宽度通过特定代码进行编码，重复该特定频带 宽度，对系统中利用的全频带进行扩展。移动站只接收预先分配的该 特定频带，通过特定代码对控制信息进行解调接收。这些控制信息，包括通知信息及指名呼叫信息，再对每个槽通过 OFDM进行调制。这样，移动站可以只以具有特定频带的接收处理能力接收控制信息。下面利用图15、 18说明控制信息发送方式实施例。图15表示本 发明的控制信道发送状态的实施例。将从基站的发送方向定义为下行 连接，而将向基站的接收定义为上行连接。在图15中，通过下行4 个槽、上行4个槽构成帧。该帧在本实施例中以6帧为1组定义为基 本帧。将该基本帧的前头帧的第1槽作为控制信道发送槽。即控制信 息在本实施例中在30msec为1次的比率进行发送。在该槽上通过对 多个控制信息规则重复进行发送。作为应发送的信息对于系统成为共 同控制信息(CCCH)的通知信息。由帧同步所需要的同步信息、接 收信息所需要的指名呼叫信息、及对基站通知接收状态的确认信息构成。将这些发送信息信道分别作为通知信息信道(Broadcast channel: BCCH)、指名呼叫信息信道(Paging channel: PCH)、接收信息信道 (Grant channel: GCH)。对这些信息进行组合，再按规则的顺序进 行发送。将该重复的最小单位定义为超帧。对控制信息分配的槽以外 的发送槽，作为发送下行数据信息的槽。此处将发送数据的通信信道 定义为数据信道。另外，由于上行的槽在基站和移动站上进行以上行 下行为对象的控制，所以接收对应于下行的上行槽的信息。即例如在 第2槽上基站发送时第6槽成为接收槽。此处，对应于下行数据信道 的上行槽作为上行数据信道。而对应于下行共同控制信道的上行槽， 特别从移动站接收应答的控制信息。此处将应答的信道定义为应答信 道(Accese channel- ACH).图18进一步表示该信息的发送状态的详细情况。在此作为实施 例，在解决课题的手段中将上述的特定频带定为L275MHz。在系统 上利用的全部频带(以下称系统频带为)20MHz。该特定频带在该系 统频带上存在15个。从基站对该15个所有频率，发送与由特定频率 发送的信息相同的信息。控制信息从各基站以相同的特定槽，此处以 基本帧的第1槽进行发送。在该特定槽上控制信息以特定频带宽度通 过特定代码进行编码，再以该特定频带宽度1.275MHz反复15次， 对系统利用的频带即20MHz全体进行扩展发送。移动站只接收预先 分配的其特定频带1.275MHz，通过特定代码对控制信息进行解调接 收。这些控制信息，包括通知信息及指名呼叫信息，再对每个槽通过 OFDM进行调制。这样，移动站可以只以具有特定频带的接收处理能 力接收控制信息。
权利要求
1、一种无线通信系统，包括至少一个无线移动站、及无线基站，所述无线基站通过以正交频分多址接入方式为基础的TDD无线通信方式与上述无线移动站进行无线通信，其特征在于上述无线移动站在对预先确定的可通信的系统频带进行分割构成的子频带整个区域发送导频信号；上述无线基站具有多个天线，根据从上述移动站接收的导频信号推测构成上述子频带的连续频率块的子信道传输通路，利用该推测结果决定向上述无线移动站发送无线信号时使用的阵列权重。
2、 如权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于 上述无线基站在将一个包分多次向上述无线移动站发送时，在上述多次发送时的每一次，变更发送的子信道，并且该变更模式对每 个无线基站不相同。
3、 一种无线基站，通过以正交频分多址接入方式为基础的TDD无线通信方式与无线移动站进行无线通信，其特征在于 具有多个天线；由上述多个天线接收无线移动站在对预先确定的可通信的系统 频带进行分割构成的子频带整个区域发送的导频信号；根据从上述接收的导频信号，推测构成子频带的连续频率块的每 个子信道的传输通路；利用推测结果决定向无线移动站发送信号时使用的阵列权重。
4、 如权利要求3所述的无线基站，其特征在于 在将一个包分多次向上述无线移动站发送时，在上述多次发送时的每一次，变更发送的子信道，并且该变更模式对每个无线基站不相 同。
5、 一种无线移动站，通过以正交频分多址接入方式为基础的TDD无线通信方式进行无线通信，其特征在于在对预先确定的可通信的系统频带进行分割构成的子频带整个 区域，将导频信号和个别控制信息进行上述无线移动站固有的编码，作成OFCDMA信号，并发送上述OFCDMA信号。
6、 一种无线移动站，与无线基站通过正交频分多址接入方式， 以无线信号进行数据的发送接收，其特征在于预先确定发送用于请求对无线基站进行接入的接入信道的时间； 当发送上述接入信道时，使用2个OFDM符号，并将用于使符号相互不干扰而设置的保护间隔作为1个OFDM符号长以上的OFDM符号o
7、 一种无线基站，与无线移动站通过正交频分多址接入方式， 以无线信号进行数据的发送接收，其特征在于对于向上述移动站发送的共同控制信道，在整个频带发送包含用 于表示导频信号或系统基本格式的信息的前导信号。
8、 如权利要求7所述的无线基站，其特征在于-在后续上述前导信号的区域，存在包括从上述无线基站向无线移动站发送的数据的OFDM符号、及从上述基站什么数据也不发送的 空符号。
9、 如权利要求8所述的无线基站，其特征在于 在包括从上述无线基站向无线移动站发送的数据的OFDM符号、和从上述基站什么数据也不发送的空符号的时域及频域上配置的模 式，根据基站发送的数据信道的频率确定。
10、 一种无线通信系统，包括至少一个无线移动站、及无线基站， 所述无线基站通过以正交频分多址接入方式为基础的TDD无线通信 方式与上述无线移动站进行无线通信，其特征在于对于上述无线基站对上述移动站发送的共同控制信道， 在整个频带发送包含用于表示导频信号或系统基本格式的信息的前导信号，在紧随着上述前导信号的区域，存在包括从上述无线基站向无线移动站发送的数据的OFDM符号、及从上述基站什么数据 也不发送的空符号。
11、 如权利要求10所述的无线通信系统，其特征在于 在包括从上述无线基站向无线移动站发送的数据的OFDM符号、和从上述基站什么数据也不发送的空符号的时域及频域上配置的模 式，根据基站发送的数据信道的频率确定。
12、 如权利要求ll所述的无线通信系统，其特征在于 准备多个模式，该模式是在包括从上述无线基站向无线移动站发送的数据的OFDM符号、和从上述基站什么数据也不发送的空符号 的时域及频域上配置的模式。
13、 如权利要求12所述的无线通信系统，其特征在于上述多个模式分别成正交关系。
全文摘要
本发明的无线通信方法及无线通信装置，在至少2个以上的通信机采用以OFDMA为基础的TDD无线通信方式的无线通信系统中，第1通信机在对预先确定的对系统频带进行分割构成的子频带全区域发送导频信号，具有多个天线的第2通信机从接收的导频信号，推测构成子频带的连续频率块的子信道传输通路，第2通信机利用推测结果决定向第1通信机发送信号时利用的阵列权重。
文档编号H04B1/707GK101257340SQ20071016087
公开日2008年9月3日 申请日期2007年12月27日 优先权日2006年12月27日
发明者佐藤淳彦, 古枝幸一郎, 村田一郎, 桑原干夫 申请人:日立通讯技术株式会社