频率偏移估计部将从PRACH(物理随机访问信道)接收信号获得的具有最大峰功率的最大窗口信息、和从PUSCH(物理上行共用信道)接收信号获得的信道估计值的相关值的相位的符号相组合来估计频率偏移。
1.一种通信装置,其特征在于,所述通信装置具有:信道估计部,所述信道估计部根据物理上行共用信道PUSCH接收信号进行信道估计;以及频率偏移估计部,所述频率偏移部将从物理随机访问信道PRACH接收信号获得的具有最大峰功率的最大窗口信息、和从所述PUSCH接收信号获得的信道估计值的相关值的相位的符号相组合来估计频率偏移,所述频率偏移估计部基于分割频率偏移估计可能范围所得到的第1频率区间群的各频率区间和最大窗口之间的对应关系、以及分割所述频率偏移估计可能范围所得到的第2频率区间群的各频率区间和信道估计值的相关值的符号之间的关系,根据所述信道估计值的相关值的相位估计所述频率偏移。
2.如权利要求1所述的通信装置,其特征在于,所述通信装置具有:PRACH接收处理部和PUSCH接收处理部,所述PRACH接收处理部至少包括:多个最大路径检测器,所述多个最大路径检测器利用相互不同的多个窗口,从PRACH接收信号中分别检测出最大路径功率,最大路径窗口选择部,所述最大路径窗口选择部将与由所述多个最大路径检测器分别检测出的最大路径功率中最大的功率对应的窗口选择为最大窗口,所述PUSCH接收处理部至少包括:所述信道估计部,所述信道估计部根据接收参考信号进行信道估计;所述频率偏移估计部;以及解调部,所述解调部利用由所述频率偏移估计部估计的频率偏移量来进行频率偏移补偿,所述频率偏移估计部利用来自所述信道估计部的信道估计值的相关值的相位和其符号信息以及来自所述最大路径窗口选择部的最大窗口信息来估计频率偏移。
3.如权利要求2所述的通信装置,其特征在于,所述多个窗口包括:中央窗口、左窗口、右窗口,所述频率偏移估计部将从PUSCH接收信号获得的信道估计值的复相关值R的偏角设为argxa0R[radian]、并将T_S[s]设为PUSCH子帧的前半、后半时隙的参考符号之间的时间宽度,在所述argxa0R大于等于0、且小于π、最大窗口为中央窗口或右窗口的情况下,通过 Δf = arg R [ radian ] 2 π × 1 T S [ s ] ]]>在所述argxa0R大于等于0、且小于π、最大窗口为左窗口的情况下,通过 Δf = ( arg R [ radian ] 2 π - 1 ) × 1 T S [ s ] ]]>在所述argxa0R大于等于-π、且小于0、最大窗口为中央窗口或左窗口的情况下,通过 Δf = arg R [ radian ] 2 π × 1 T S [ s ] ]]>在所述argxa0R大于等于-π、且小于0、最大窗口为右窗口的情况下,通过 Δf = ( arg R [ radian ] 2 π + 1 ) × 1 T S [ s ] ]]>来求出频率偏移Δf,并将频率偏移估计可能范围设为大于等于-1/T_S[Hz]且小于+1/T_S[Hz]的范围。
4.如权利要求3所述的通信装置,其特征在于,分别与所述中央窗口、左窗口、右窗口对应的第1至第3最大路径检测器将路径搜索宽度设为N_search、将前导序列长度设为N_ZC、将左右窗口的峰和中央窗口的峰之间的距离设为d,分别利用中央窗口W_center={0,1,...,N_search-1}、右窗口W_right={d^-1、(d^-1+1)modxa0N_ZC,...,(d^-1+N_search-1)modxa0N_ZC}、左窗口W_left={N_ZC-d^-1、(N_ZC-d^-1+1)modxa0N_ZC,...,(N_ZC-d^-1+N_search-1)modxa0N_ZC}求出功率p(k)的平方的最大值。
5.如权利要求2所述的通信装置,其特征在于,所述最大路径窗口选择部基于多个窗口的最大路径功率中、以预定的缩放值进行补正后的功率来选择最大窗口。
6.一种无线通信系统,所述无线通信系统具有权利要求1所述的通信装置。
7.一种无线通信系统,所述无线通信系统包括基站,该基站具有权利要求1所述的通信装置。
8.一种频率偏移估计方法,其特征在于包括:根据物理上行共用信道PUSCH接收信号进行信道估计;以及将从物理随机访问信道PRACH接收信号获得的具有最大峰功率的最大窗口信息、和从所述PUSCH接收信号获得的信道估计值的相关值的相位的符号相组合来估计频率偏移,基于分割频率偏移估计可能范围所得到的第1频率区间群的各频率区间和最大窗口之间的对应关系、以及分割所述频率偏移估计可能范围所得到的第2频率区间群的各频率区间和信道估计值的相关值的符号之间的关系,根据所述信道估计值的相关值的相位估计所述频率偏移。
9.如权利要求8所述的频率偏移估计方法,其特征在于,利用相互不同的多个窗口,从PRACH接收信号中分别检测出最大路径功率,将与所述检测出的最大路径功率中最大的功率对应的窗口选择为最大窗口,利用信道估计值的相关值的相位和其符号信息以及所述最大窗口信息来估计频率偏移。
10.如权利要求9所述的频率偏移估计方法,其特征在于,所述多个窗口包括:中央窗口、左窗口、右窗口,将从PUSCH接收信号获得的信道估计值的复相关值R的偏角设为argxa0R[radian]、并将T_S[s]设为PUSCH子帧的前半、后半时隙的参考符号之间的时间宽度,在所述argxa0R大于等于0、且小于π、最大窗口为中央窗口或右窗口的情况下,通过 Δf = arg R [ radian ] 2 π × 1 T S [ s ] ]]>在所述argxa0R大于等于0、且小于π、最大窗口为左窗口的情况下,通过 Δf = ( arg R [ radian ] 2 π - 1 ) × 1 T S [ s ] ]]>在所述argxa0R大于等于-π、且小于0、最大窗口为中央窗口或左窗口的情况下,通过 Δf = arg R [ radian ] 2 π × 1 T S [ s ] ]]>在所述argxa0R大于等于-π、且小于0、最大窗口为右窗口的情况下,通过 Δf = ( arg R [ radian ] 2 π + 1 ) × 1 T S [ s ] ]]>来求出频率偏移Δf,将频率偏移估计可能范围设为大于等于-1/T_S[Hz]且小于+1/T_S[Hz]的范围。
11.如权利要求10所述的频率偏移估计方法,其特征在于,分别与所述中央窗口、左窗口、右窗口对应的第1至第3最大路径检测器,将路径搜索宽度设为N_search、将前导序列长度设为N_ZC、将左右窗口的峰和中央窗口的峰之间的距离设为d,分别利用中央窗口W_center={0,1,...,N_search-1}、右窗口W_right={d^-1、(d^-1+1)modxa0N_ZC,...,(d^-1+N_search-1)modxa0N_ZC}、左窗口W_left={N_ZC-d^-1、(N_ZC-d^-1+1)modxa0N_ZC,...,(N_ZC-d^-1+N_search-1)modxa0N_ZC}求出功率p(k)的平方的最大值。
12.如权利要求9所述的频率偏移估计方法,其特征在于,基于多个窗口的最大路径功率中、以预定的缩放值进行补正后的功率来选择最大窗口。
13.一种频率偏移补偿方法,其特征在于,利用通过权利要求8所述的频率偏移估计方法来估计的频率偏移进行频率偏移的补偿。技术领域
本发明主张日本国专利申请:特愿2009-260457号(2009年11月13日申请)的优先权,并将该申请的全部记载内容以引用的方式引入到了本说明书中。本发明涉及无线通信系统,尤其涉及进行频率偏移估计/补偿的通信装置、频率偏移估计方法、无线通信系统、以及程序。
背景技术
在3GPP(3rdxa0Generationxa0Partnershipxa0Project,第三代伙伴计划)LTE(Longxa0Termxa0Evolution,长期演进)中,作为上行链路访问方式,采用DFT(Discretexa0Fourierxa0Transform,离散傅立叶变换)-扩频(spread)-OFDM(Orthogonalxa0Frequencyxa0Divisionxa0Multiplexing,正交频分复用)。通常,在DFT-扩频-OFDM中,由于终端的移动或振动器的频率偏移等,而在收发机之间产生载波频率差(以下,称作“频率偏移”)。一旦产生频率偏移,则使信号的传输特性变差。为了防止频率偏移,通常在接收侧进行频率偏移量的估计、以及频率偏移的补偿。以下,对于3GPPLTE中的初始访问顺序、通常的收发处理进行说明,接下来对于频率偏移估计/补偿及其课题进行说明。首先,说明初始访问顺序的概况。在LTE中,作为在终端从空闲状态转入连接状态时等、用于确立上行链路的同步的手段而利用随机访问顺序。图1是示出随机访问顺序的图。另外,图1与非专利文献1的第53页的图(Figure10.1.5.1-1Contentionxa0basedxa0Randomxa0Accessxa0Procedure,xa0基于竞争随机访问过程)对应。如图1所示,随机访问顺序由如下4个步骤构成。xa0<步骤1>随机访问前导(上行链路)(Randomxa0Accessxa0Preamblexa0onxa0RACHxa0inxa0uplink)<步骤2>随机访问响应(下行链路)(Randomxa0Accessxa0Responsexa0generatedxa0byxa0MACxa0onxa0DL-SCH(Downxa0linkxa0Sharedxa0Channel,下行链路共享信道))<步骤3>初次调度数据访问(Firstxa0Scheduledxa0ULxa0Transimissionxa0onxa0UL-SCH(Upxa0linkxa0Sharedxa0Channel,上行链路共享信道))(上行链路)<步骤4>数据访问(下行链路)(Contentionxa0Resolutionxa0onxa0DL)以下,以上行链路的动作为中心说明随机访问顺序的详细情况以及基站中的通常的接收处理动作。图2示出LTE上行链路中用于终端的初始访问等中的PRACH(Physicalxa0Randomxa0Accessxa0Channel:物理随机访问信道)的前导格式(随机访问前导格式)。图2与非专利文献2的第33页的图(Figure5.7.1-1Randomxa0accessxa0preamblexa0format,随机访问前导格式)对应。随机访问前导由0.1ms长(=TCP)的CP(Cyclicxa0Prefix,循环前缀)部和0.8ms长(TSEQ)的前导序列(Preamblexa0Sequence)部构成。在LTE中,为了图1的步骤1,预先准备有图2的随机访问前导用的频率/时间资源,终端在从空闲状态转入连接状态时,利用被指定的随机访问用的频率/时间资源来发送步骤1的随机访问前导。图4作为原型示例(参考情况)示出基站侧的接收机的PRACH接收处理部的一般的构成。参照图4,PRACH接收处理部包括:循环前缀去除部11、DFT(Discretexa0Fourierxa0Transform:离散傅立叶变换)部12、子载波解映射部13、前导信号乘法计算部14、IDFT(Inversexa0Discretexa0Fourierxa0Transform:离散傅立叶逆变换)部15、最大路径检测部16。在图4的接收处理部中,针对以随机访问用频率/时间资源接收的接收信号在循环前缀去除部11中去除循环前缀。接下来,针对被去除了循环前缀的信号在DFT部12中实施DFT。针对进行DFT之后的信号(频域),在子载波解映射部13中进行子载波解映射,取出属于所指定的随机访问用频率资源的信号。在前导信号乘法计算部14中,对通过子载波解映射部13经子载波解映射之后的信号和发送前导信号的复共轭进行乘法计算。针对来自前导信号乘法计算部14的输出信号,在IDFT部15中进行IDFT,并在最大路径检测部16中计算出经IDFT后的信号(时域)的单位样本的功率(将计算出的单位样本的功率称作“PRACH的相关值”)。最大路径检测部16求出PRACH相关值的峰(最大)功率,若峰(最大)功率大于等于预先设定的阈值,则看作终端发送了前导,基站通过下行链路发送图1的步骤2的随机访问响应。未图示的终端一旦从基站接收到随机访问响应(图1的步骤2),则在初次调度数据访问(图1的步骤3)中,利用PUSCH(Physicalxa0Upxa0linkxa0Sharedxa0Channel:物理上行链路共用信道)发送数据。图3示出PUSCH的子帧(Subxa0frame)的格式。1子帧的时间长度为1ms,1子帧由14个DFT-扩频(Spread)-OFDM符号以及随附到其上的CP(CyclicPrefix:循环前缀)构成。在14个符号内,将从第0个(左端的符号)开始数第3个、第10个符号称作参考符号(Referencexa0Symbol)(用RS表示)。参考符号发送在收发两侧都已知的序列,并用于接收侧的数据解调用的信道估计、频率偏移估计中。另外,此外的第0、1、2、4、5、6、7、8、9、11、12、13个的12个符号(用D表示)用于数据发送。子帧的前半时隙(Slot#0)为0.5ms、后半时隙(Slot#1)为0.5ms,前半、后半时隙的参考符号(RS)之间的时间宽度为0.5ms。基站在接收图1的步骤3的上行信号之后,在图1的步骤4中执行对其的下行数据发送。接下来,说明图1的步骤3中的PUSCH的通常的接收处理。图5作xa0为原型示例(参考情况)示出基站侧接收机的PUSCH接收处理部的通常的构成。接收处理部包括:循环前缀去除部21、DFT部22-1、22-2、子载波解映射部23-1、23-2、参考信号乘法计算部24、信道估计部25、频率偏移估计部26、数据均衡部27、解调部28。PUSCH接收信号在循环前缀去除部21中被去除循环前缀,并被分割成数据信号和参考符号。被分割的接收数据信号、接收参考符号分别在DFT部22-1、22-2中被实施DFT,经DFT后的信号(频域)分别在子载波解映射部23-1、23-2中被进行子载波解映射,并去除被分配给该用户的频域的信号。在参考信号乘法计算部24中,对被进行子载波解映射的参考符号和发送参考符号的复共轭进行乘法计算,之后,在信道估计部25中,获得信道估计值。利用所获得的信道估计值,在频率偏移估计部26中估计频率偏移量。接下来,将所获得的信道估计值和经子载波解映射后的数据信号输入到数据均衡部27,并对其执行数据信号的频域均衡。最后,通过数据均衡部27被进行频域均衡之后的信号在解调部28中被变换成时域信号,并且,在解调部28中利用由频率偏移估计部26估计的频率偏移量,针对被变换成时域信号的信号进行频率偏移补偿。针对被变换成时域信号的信号进行的通常的频率偏移补偿的例子如下式(1)所示。 s dem , comp ( k ) = s dem ( k ) · exp ( - j 2 πk · Δf · ΔT ) ; k = 0,1,2 , . . . ( 1 ) ]]>在式(1)中,s_dem(k)(k=0、1、2、...)表示在解调部28中被变换成时域信号的复信号(频率偏移补正前)。s_dem、comp(k)(k=0、1、2、...)表示在解调部28中针对被变换成时域信号的复信号实施了频率偏移补正之后的信号(频率偏移补正后)。Δf[Hz]表示通过频率偏移估计部26估计的频率偏移估计值。ΔT[s]表示在解调部28中被变换成时域的解调信号的单个样本之间xa0的时间宽度。取从PUSCH信号的前半、以及后半时隙的参考符号(RS)所获得的2个时隙的复信道估计值之间的相关,并取该复相关值的偏角,由此获得初始访问时的频率偏移量。以下,详细说明该处理。首先,假设分配给用户的每个子载波的复信道估计值。H(s、k)xa0xa0xa0xa0(2)在式(2)中,s表示1子帧内的时隙编号,s=0、1(0:前半时隙、1:后半时隙)(参照图3)。k表示子载波编号,k=0、1、...、N-1(其中,N为分配给该用户的子载波数)。利用2个时隙的信道估计值,如下式(3)、(4)那样估计出频率偏移量Δf[Hz]。按照下式(3)计算出从PUSCH接收信号所获得的2个时隙的信道估计值(H(s=0、k)和H(s=1、k))之间的相关值R。 R = Σ k = 0 N - 1 H ( s = 0 , k ) * · H ( s = 1 , k ) - - - ( 3 ) ]]>在式(3)中,*表示复共轭。ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="60"/>表示从k=0到N-1(N为分配给该用户的子载波数)的H(s=0、k)^*H(s=1、k)的总和。从式(3)的相关值R通过下式(4)计算出频率偏移估计值Δf[Hz]。ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在式(4)中,T_s[s]是PUSCH的前半/后半时隙的2个参考符号(RS)之间的时间宽度[单位:s(秒)]。argxa0R表示信道估计值的复相关值R的偏角[单位:radian(弧度)],其范围为-π~+π。在利用了式(4)的频率偏移量Δf的估计中,利用了从PUSCH获得的信道估计值的复相关值R的偏角argxa0R为:2π·Δf·T_S[radian]xa0xa0xa0xa0(5)的事实。在LTE中,被规定为T_S=0.5[ms](=0.5×10^-3)(参照图3),因此上式(4)成为下式(6)。 Δf [ Hz ] = arg R [ radian ] 2 π × 1 0.5 × 10 - 3 = 1000 × arg R [ radian ] π ( - π ≤ arg R < π ) - - - ( 6 ) ]]>在这里,利用了上述的估计方法的情况的频率偏移的估计可能范围[Hz]根据取相关的2个时隙(前半、后半时隙)的参考符号(RS)之间的时间宽度T_s[秒]通过下式(7)唯一确定。另外,式(7)的关系式根据式(4)的Δf=(argxa0R)/(2πTS)中argxa0R为-π≦argxa0R<π的关系导出。ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>在LTE的PUSCH子帧格式的规定(T_s=0.5[ms](=0.5×10^-3))中,频率偏移的估计可能范围通过式(7)成为-1000Hz~1000Hz的范围。另外,在专利文献1中记载有:LTE通信系统的基站装置和终端装置之间的空中接口上的控制信号、数据信号(通过PRACH传送前导、包含在PUSCH的帧中的参考信号)、终端装置、基站装置的构成。另外,专利文献2公开了:在存在载波频率偏移的环境中,快速准确地检测出前导代码的装置、方法(检测出目标基站的前导索引并选择目标小区,估计关于目标基站的整数载波频率偏移)。专利文献3公开了:利用第1、第2前导来决定接收信号序列的第1频率偏移的构成等。专利文献1:日本专利文献特开2008-136172号公报;专利文献2:日本专利文献特开2008-236744号公报;专利文献3:日本专利文献特表2002-518880号公报。非专利文献1:3GPPxa0TS36.300V8.9.0(2009-06)10.1.5Randomxa0Accessxa0Procedure;非专利文献2:3GPPxa0TS36.211V8.7.0(2009-05)5.7Physicalxa0Randomxa0Accessxa0Channel;非专利文献3:3GPPxa0TS36.104V9.0.0(2009-06)B.3Highxa0Speedxa0Trainxa0Condition。
发明内容
以下,提供通过本发明的分析。根据非专利文献3,在LTE中,在基站需要对-1340~+1340Hz范围的频率偏移进行补偿。与此相对,在上述的初始访问时的频率偏移的估计中,频率偏移估计可能范围成为-1000Hz~1000Hz的范围。即,存在以下问题:在非专利文献3中规定的频率偏移内的、-1000~-1340Hz、以及1000~1340Hz的范围中无法正确地估计频率偏移。例如,频率偏移为+1100Hz的情况的、2个参考符号之间的相关值R的相位argxa0R(-π≦argxa0R<π)如下式(8)成为1.1π(→-0.9π)[radian]。若利用式(6),则如下式(9)所示的那样频率偏移Δf被估计为-900Hz。相关值的相位[radian]=2π×Δf×T_S=1100×0.5·10^-3=1.1π≡-0.9π(8) Δf [ Hz ] = - 0.9 π [ radian ] 2 π × 1 T S [ s ] ( = 0.5 × 10 - 3 ) ( - π ≤ arg R < π ) ]]> = - 900 [ Hz ] - - - ( 9 ) ]]>即,无法正确地估计频率偏移。对于-1000~-1340Hz的范围也是同样的。因此,本发明的目的在于提供能够扩大频率偏移估计可能范围并且能够正确地估计频率偏移的方法、装置、系统、以及程序。根据本发明的第1视点,提供了一种通信装置,所述通信装置具有频率偏移估计部,所述频率偏移部将从PRACH(Physicalxa0Randomxa0Accessxa0Channel:物理随机访问信道)接收信号获得的具有最大峰功率的最大窗口信息、和从PUSCH(Physicalxa0Uplinkxa0Sharedxa0Channel:物理上行共用信道)接收信号获得的信道估计值的相关值的相位的符号相组合来估计频率偏移。根据本发明的第2视点,提供了一种频率偏移估计方法,其特征在于,将从PRACH(Physicalxa0Randomxa0Accessxa0Channel:物理随机访问信道)接收信号获得的具有最大峰功率的最大窗口信息、和从PUSCH(Physicalxa0Uplinkxa0Sharedxa0Channel:物理上行共用信道)接收信号获得的信道估计值的相关值的相位的符号相组合来估计频率偏移。根据本发明的第3视点,提供了一种频率偏移估计程序,使计算机(处理器)执行以下处理:将从PRACH(Physicalxa0Randomxa0Accessxa0Channel:物理随机访问信道)接收信号获得的具有最大峰功率的最大窗口信息、和从PUSCH(Physicalxa0Uplinkxa0Sharedxa0Channel:物理上行共用信道)接收信号获得的信道估计值的相关值的相位的符号相组合来估计频率偏移。还提供了一种存储有根据本发明的频率偏移估计程序的存储介质(存储器装置、磁/光盘介质/装置)。根据本发明,能够扩大频率偏移估计可能范围,能够正确地估计频率偏移。本发明的其他特征和优点将从下面结合附图的详细说明中变得对本领域技术人员是显而易见的,其中只是通过对认为能够实现本发明的最佳模式的说明而仅仅示出并说明了本发明的示例性实施方式。将会认识到,本发明可以有其他不同的实施方式,并且其若干细节能够在各种明显方面中进行修改,都不脱离本发明。因此,附图和说明将在本质上被认为是说明性的,而非限制性的。
附图说明
图1是示出随机访问顺序的图;图2是示出PRACH前导格式的图;图3是示出PUSCH子帧格式的图;图4是示出PRACH接收机的构成的图;图5是示出PUSCH接收机的构成的图;图6是示出PRACH相关值Δf=0[Hz]的图;图7是示出PRACH相关值Δf=300[Hz]的图;图8是示出PRACH相关值Δf=625[Hz]的图;图9是示出PRACH相关值Δf=1100[Hz]的图;图10是示出PRACH相关值-300[Hz]的图;图11是示出PRACH相关值Δf=-625[Hz]的图;图12是示出PRACH相关值Δf=-1100[Hz]的图;图13是示出中央/左右窗口的峰功率的关系的图;图14是示出本发明的一个实施方式的单载波传输系统的构成的图;图15是示出本发明的一个实施方式的单载波传输系统发送机(PRACH)的构成的图;图16是示出本发明的一个实施方式的单载波传输系统发送机(PUSCH)的构成的图;图17是示出本发明的一个实施方式的单载波传输系统接收机(PRACH)的构成的图;图18是示出本发明的一个实施方式的单载波传输系统接收机(PUSCH)的构成的图;图19是示出误检测概率的图。
具体实施方式
说明本发明的优选的方式。本发明的优选的方式中的一个由所述第1视点提供。在本发明的第2方式中,所述频率偏移估计部基于分割频率偏移估计可能范围所得到的第1频率区间群的各频率区间和最大窗口之间的对应关系、以及分割所述频率偏移估计可能范围所得到的第2频率区间群的各频xa0率区间和信道估计值的相关值的符号之间的关系,根据所述信道估计值的相关值的相位估计所述频率偏移。在本发明的第3方式中,所述通信装置具有:PRACH接收处理部和PUSCH接收处理部。所述PRACH接收处理部至少包括:多个最大路径检测器,所述多个最大路径检测器利用相互不同的多个窗口,从PRACH接收信号中分别检测出最大路径功率,最大路径窗口选择部,所述最大路径窗口选择部将与由所述多个最大路径检测器分别检测出的最大路径功率中最大的功率对应的窗口选择为最大窗口,所述PUSCH接收处理部至少包括:信道估计部,所述信道估计部根据接收参考信号进行信道估计;所述频率偏移估计部;以及解调部,所述解调部利用由所述频率偏移估计部估计的频率偏移量来进行频率偏移补偿,所述频率偏移估计部利用来自所述信道估计部的信道估计值的相关值的相位和其符号信息以及来自所述最大路径窗口选择部的最大窗口信息来估计频率偏移。在本发明的第4方式中,所述多个窗口包括:中央窗口、左窗口、右窗口,所述频率偏移估计部将从PUSCH接收信号获得的信道估计值的复相关值R的偏角设为argxa0R[radian]、并将T_S[s]设为PUSCH子帧的前半、后半时隙的参考符号之间的时间宽度,在argxa0R大于等于0、且小于π、最大窗口为中央窗口或右窗口的情况下,通过 Δf = arg R [ radian ] 2 π × 1 T S [ s ] ]]>在argxa0R大于等于0、且小于π、最大窗口为左窗口的情况下,通过 Δf = ( arg R [ radian ] 2 π - 1 ) × 1 T S [ s ] ]]>在argxa0R大于等于-π、且小于0、最大窗口为中央窗口或左窗口的情况下,通过 Δf = arg R [ radian ] 2 π × 1 T S [ s ] ]]>在argxa0R大于等于-π、且小于0、最大窗口为右窗口的情况下,通过 Δf = ( arg R [ radian ] 2 π + 1 ) × 1 T S [ s ] ]]>来求出频率偏移Δf,并将频率偏移估计可能范围设为大于等于-1/xa0T_S[Hz]且小于+1/T_S[Hz]的范围。在本发明的第5方式中,分别与所述中央窗口、左窗口、右窗口对应的第1至第3最大路径检测器将路径搜索宽度设为N_search、将前导序列长度设为N_ZC、将左右窗口的峰和中央窗口的峰之间的距离设为d,分别利用中央窗口W_center={0,1,...,N_search-1}、右窗口W_right={d^-1、(d^-1+1)modxa0N_ZC,...,(d^-1+N_search-1)modxa0N_ZC}、左窗口W_left={N_ZC-d^-1、(N_ZC-d^-1+1)modxa0N_ZC,...,(N_ZC-d^-1+N_search-1)modxa0N_ZC}求出功率p(k)的平方的最大值。在本发明的第6方式中,当选择最大窗口时,基于多个窗口的最大路径功率中、以预定的缩放值进行补正后的功率来选择最大窗口。本发明所涉及的方法将从图1的步骤1的PRACH接收信号所获得的相关值的峰功率和从图1的步骤3的PUSCH接收信号所获得的信道估计值的相关值这两者相组合来进行频率偏移估计。另外,在相关技术中,只根据图1的步骤3的PUSCH接收信号来进行估计。如下说明的那样,根据本发明,频率偏移Δf的估计可能范围能够从相关技术的-1000Hz~1000Hz扩大到-2000Hz~2000Hz的范围。图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12分别示出频率偏移量Δf=0[Hz]、Δf=300[Hz]、Δf=625[Hz]、Δf=1100[Hz]、Δf=-300[Hz]、Δf=-625[Hz]、Δf=-1100[Hz]的PRACH接收信号的相关值(PRACH相关值)。其中,在这里,假设了1个路径的无线传输路径。在图6至图12中横轴表示k(k=0~N_zc-1;N_zc为后述的PRACH的前导序列长度)、纵轴表示功率|p(k)|²[dB]。在不存在频率偏移的情况下(Δf=0[Hz]),如图6所示,中央窗口(center_window)的k=0有尖锐的峰、并且相对于中央窗口的左右的窗口(right_window、left_window)中不存在尖锐的峰。与此相对,在存在频率偏移的情况下,从图7和图10(PRACH相关值Δf=±300[Hz])、图8和图11(PRACH相关值Δf=±625[Hz])、图9和图12(PRACH相关值Δf=±1100[Hz])可知,在左右窗口中也存在峰。在这里,需要注意的是:将包含k=0的窗口定义为中央窗口(center_window)、将包含k=u^-1的窗口定义为右窗口(right_window)、将包含k=N_zc-u^-1的窗口定义为左窗口(left_window)。这是用于PRACH前导的、Zadoff-Chu序列特有的性质。该左右窗口的峰和中央窗口的峰之间的距离(时差)d对于任意的u通过下式(10)唯一确定。d=u^-1modN_ZC(10)在式(10)中,u表示非专利文献2的第39页、5.7.2Preamblexa0Sequencexa0Generation的PRACH前导的定义式:x_u(n)内的参数“u”(Physicalxa0Rootxa0Sequencexa0Index,物理根序列指数)。N_zc为被规定在非专利文献2第40页的Table5.7.2-1Randomxa0accessxa0preamblexa0sequencexa0length中的PRACH的前导序列长度(=839、或者139)。u^-1是modxa0N_zc条件下的u的乗法的逆,是对u进行乘法计算的结果为1(u·u^-1=u^-1·u≡1modxa0N_zc)的、大于等于1且小于N_zc的数。图6至图12的Δf=0[Hz]、Δf=±300[Hz]、Δf=±625[Hz]、Δf=±1100[Hz]的PRACH相关值为u=3、N_cs=839的例子,在该情况下,u^-1=280(3×280=840≡1mod839)。即,在该例子中,在存在频率偏移的情况下(Δf≠0)、不仅在中央窗口(center_window)的k=0存在峰、还在右窗口(right_window)的k=u^-1(=280)、以及左窗口(left_window)的k=N_zc-u^-1(=559),受到频率偏移的xa0影响而存在峰。根据图6至图12的Δf=0[Hz]、Δf=±300[Hz]、Δf=±625[Hz]、Δf=±1100[Hz]的PRACH相关值可知,从PRACH接收信号所获得的相关值的各窗口中的峰的大小很大程度地依赖于频率偏移量。在例如图6那样没有频率偏移的Δf=0[Hz]情况下,只在k=0的点示出了尖锐的峰,与此相对,在其他的频率偏移的情况、例如图7、图10的Δf=±300[Hz]的情况下,在右窗口(right_window)的k=u^-1(在该例子中为k=280)、左窗口(left_window)的k=839-u^-1(在该例子中为k=559)也可以看到功率比中央窗口(center_window)小的峰。在图8的频率偏移Δf=625[Hz]的情况下,中央窗口(center_window)内的峰功率与右窗口(right_window)内的峰功率一致,在图9的频率偏移Δf=1100[Hz]中,右窗口(right_window)内的峰功率超过中央窗口(center_window)内的峰功率。另外,在图11的频率偏移Δf=-625[Hz]的情况下,中央窗口(center_window)内的峰功率与左窗口(left_window)内的峰功率一致,在图12的频率偏移Δf=-1100[Hz]中,左窗口(left_window)内的峰功率超过中央窗口(center_window)内的峰功率。图13是示出频率偏移和中央、左右窗口的峰功率之间的关系的图。另外,图13的横轴为频率偏移(Frequencyxa0Offset:Δf[Hz])、纵轴为峰功率[dB]。△表示中央窗口(center_window)的峰功率、□表示右窗口(right_window)的峰功率、X表示左窗口(left_window)的峰功率。从图13可知,根据各频率偏移的范围,如下关系(A1)~(A3)成立。需要注意的是该关系不依赖于参数u(Physicalxa0Rootxa0Sequencexa0Index,物理根序列指数)。(A1)在-2000Hz≦频率偏移≦-625Hz的范围中,中央窗口的峰功率<左窗口的峰功率成立、且右窗口的峰功率<左窗口的峰功率成立。从而,左窗口的峰功率最大。(A2)在-625Hz≦频率偏移≦625Hz的范围中,中央窗口的峰功率>左窗口的峰功率成立、且中央窗口的峰功率>右窗口的峰功率成立。从而,中央窗口的峰功率最大。(A3)在625Hz≦频率偏移≦2000Hz的范围中,中央窗口的峰功率<右窗口的峰功率成立、且左窗口的峰功率<右窗口的峰功率成立。从而,右窗口的峰功率最大。另外,从PUSCH接收信号获得的信道估计值的相关值R的相位argxa0R[radian]通过下式(11)计算。2π×Δf[Hz]×T_S[s]xa0xa0xa0(11)因此,在频率偏移(Frequencyxa0Offset:Δf[Hz])为-2000Hz~2000Hz的范围内,关于PUSCH信道估计值的相关值R的相位(argxa0R:-π~π[radian])的符号,如下关系(B1)~(B3)成立。(B1)在-2000Hz≦频率偏移≦-1000Hz的范围内,PUSCH信道估计值的相关值R的相位(argxa0R)的符号:+xa0(B2)在-1000Hz≦频率偏移≦0Hz的范围内,PUSCH信道估计值的相关值R的相位(argxa0R)的符号:-xa0(B3)在0Hz≦频率偏移≦1000Hz的范围内,PUSCH信道估计值的相关值R的相位(argxa0R)的符号:+xa0(B4)在1000Hz≦频率偏移≦2000Hz的范围内,PUSCH信道估计值的相关值R的相位(argxa0R)的符号:-xa0将(A1)至(A3)、(B1至B4)所述的2个性质、即具有从PRACH获得的相关值的最大峰的窗口信息(中央/右/左窗口)、以及从PUSCH获得的信道估计值的相关值的相位符号相组合,如下式(12)~(15)所示,估计频率偏移Δf[Hz],由此,能够将频率偏移估计可能范围在LTE情况下(T_S=0.5×10^-3[s])从-1000Hz~1000Hz的范围扩大到-2000Hz~2000Hz的范围。Δf[Hz]=argR[radian]/2π×1/Ts[s](-π≤argR<π);“argR≥0”,且“MaxWindow=centerxa0orxa0right”的情况(12)Δf[Hz]=(argR[radian]/2π-1)×1/Ts[s](-π≤argR<π);“argR≥0”,且“MaxWindow=left”的情况(13)Δf[Hz]=argR[radian]/2π×1/Ts[s](-π≤argR<π);“argR<0”,且“MaxWindow=centerxa0orxa0left”的情况(14)Δf[Hz]=(argR[radian]/2π+1)×1/Ts[s](π≤argR<π)“argR<0”,且“MaxWindow=right”的情况(15)在式(12)至(15)中,Δf[Hz]为频率偏移的估计值。MaxWindow=right意味着右窗口的峰功率最大(最大窗口=右窗口)。MaxWindow=center意味着中央窗口的峰功率最大(最大窗口=中央窗口)。MaxWindow=left意味着左窗口的峰功率最大(最大窗口=左窗口)。例如,在频率偏移为+1100Hz的情况下,如上式(8)所示,参考符号之间的相关值R的相位argxa0R=-0.9π[radian]。在该情况下,(A3)最大窗口为右窗口。通过式(15),可以获得下式(16)。 Δf = ( - 0.9 π [ radian ] 2 π + 1 ) × 1 T S [ s ] = ( 1.1 π 2 π ) × 1 0.5 × 10 - 3 = 1100 [ Hz ] ]]>(16)更加一般地来说,频率偏移估计可能范围能够从式(17)(与式(7)相同)扩大到式(18)。 - 1 2 · 1 T S [ Hz ] ~ 1 2 · 1 T S [ Hz ] ]]>(17) - 1 T S [ Hz ] ~ 1 T S [ Hz ] ]]>(18)在上式(18)的频率偏移估计可能范围-1/T_S≦Δf<1/T_S中,下限-1/T_S与上式(13)中argxa0R[radian]=-π时的Δf对应、1/T_S与上式(15)中argxa0R[radian]为π的情况对应。以下,说明例示的实施方式。[实施方式]图14用框图示出本发明的一个实施方式中的单载波传输系统的构成。本实施方式中的单载波传输系统由发送机1和接收机2构成。图15是示出图14的单载波传输系统发送机的PRACH发送处理部的构成的图。图16是示出图14的单载波传输系统发送机的PUSCH发送处理部的构成的图。参照图15,PRACH发送处理部包括:PRACH前导信号生成部31、DFT(Discretexa0Fourierxa0Transformation,离散傅立叶变换)部32、子载波映射部33、IDFT(Inversexa0Discretexa0Fourierxa0Transformation,离散傅立叶逆变换)部34、循环前缀附加部35。参照图16,PUSCH发送处理部包括:PUSCH数据信号生成部41、PUSCH参考信号生成部42、DFT部43、子载波映射部44、IDFT部45、循环前缀附加部46。图14、图15所示的模块构成示出通常的单载波传输系统发送机的构成的一个例子,并不限于必须具有这样的构成。PUSCH发送时的动作如下。在PUSCH数据信号生成部41、PUSCH参考信号生成部42中分别生成发送数据、发送参考符号,这些按照图3所示的子帧格式被时分复用之后,在DFT部43中被实施DFT。经DFT后的各频率成分通过子载波映射部44被映射到分配给各用户的子载波,然后,在IDFT部45中被实施IDFT。最后,在循环前缀附加部46中,对经IDFT后的信号附加循环前缀并发送。另外,在PRACH的情况下,在前导信号生成部31中生成前导信号,在DFT部32中对所生成的信号实施DFT。之后的处理与PUSCH发送的情况相同。接下来,对本发明的实施方式中的单载波传输系统的接收机的构成进行说明。图17是示出图15的单载波传输系统接收机(PRACH接收处理部)的构成的图。图18是示出图15的单载波传输系统接收机(PUSCH接收处理部)的构成的图。参照图17,在PRACH接收的情况下,接收机(PRACH接收处理部)包括:循环前缀去除部11、DFT部12、子载波解映射部13、前导信号乘法计算部14、IDFT部15、最大路径检测部16R、16C、16L、最大路径窗口选择部17。在本实施方式中,针对图4的构成增加了最大路径窗口选择部17。另外,参照图18,在PUSCH接收的情况下,接收机(PUSCH接收处理部)由循环前缀去除部21、DFT部22-1、22-2、子载波解映射部23-1、23-2、参考信号乘法计算部24、信道估计部25、频率偏移估计部26A、数据均衡部27、解调部28来构成。在本实施方式中,与图5的构成的不同之处在于:对频率偏移估计部26A的输入数据追加来自PRACH接收的最大路径窗口选择信息。另外,图17、图18只是对本发明的实施方式的一个例子,毋庸置疑不一定限定为这样的构成。在PRACH接收的情况下,在循环前缀去除部11中从PRACH接收信号去除循环前缀,接下来,针对被去除了循环前缀的信号在DFT部12中实施DFT,针对经DFT后的信号在子载波解映射部13中进行子载波解映射,取出属于指定的随机访问用频率资源的信号。子载波解映射后的信号在前导信号乘法计算部14中与发送前导信号的复共轭进行乘法计算。针对乘法计算后的数据,在IDFT部15中进行IDFT,在最大路径检测部16R、16C、16L中检测3个(中央、右、左)窗口中的每一个的最大路径,在下一级的最大路径窗口选择部17中,根据3个各窗口的最大路xa0径功率选择具有最大的功率的窗口(详细情况后述)。在PUSCH接收的情况下,在循环前缀去除部21中从PUSCH接收信号中去除循环前缀,并分割为数据信号和参考符号。接下来,针对接收数据信号、接收参考符号分别在DFT部22-1、22-2中实施DFT,经DFT后的信号分别在子载波解映射部23-1、23-2中被子载波解映射,取出分配给该用户的频域的信号。经子载波解映射后的参考符号在参考信号乘法计算部24中与发送参考符号的复共轭进行乘法计算,然后,在信道估计部25中获得信道估计值。利用所获得的信道估计值以及从PRACH接收信号获得的最大路径窗口信息,在频率偏移估计部26A中估计频率偏移量(详细情况后述)。接下来,获得的信道估计值和经子载波解映射后的数据信号被输入到数据均衡部27中,被实施数据信号的频域均衡。最后,经频域均衡后的信号在解调部28中被变换成时域信号,并且,利用所估计的频率偏移量来进行频率偏移补偿。说明本发明的实施方式中的PRACH的最大路径检测部16R、16C、16L、以及最大路径窗口选择部17的详细情况。首先,在PRACH接收处理部中,DFT输出数据p(n)(n=0、1、2、...、N_zc-1)被输入到3个(中央窗口、右窗口、左窗口用)最大路径检测部16R、16C、16L中。被输入的数据p(k)(k=0、1、...、N_zc-1)通过下式(19)计算出每个样本的功率P(k)(k=0、1、...、N_zc-1)。P(k)=|p(k)|²;k=0,1,...,N_ZC-1(19)接下来,在中央窗口、右窗口、左窗口的各最大路径检测部16R、16C、16L中,如下式(20)、(21)、(22)那样,进行最大路径的搜索,获得各窗口中的最大路径功率。在这里,中央/右/左的各窗口分别为以式(20)、(21)、(22)的W_center、W_right、W_left定义的范围。(中央窗口) P max , center = max k ∈ W center | p ( k ) | 2 ; W center = { 0,1 , . . . , N search - 1 } ]]>(20)(右窗口) P max , right = m ax k ∈ W right | p ( k ) | 2 ; W right = { d - 1 , ( d - 1 + 1 ) mod N ZC , . . . , ( d - 1 + N search - 1 ) mod N ZC } ]]>(21)(左窗口) P max , left = max k ∈ W left | p ( k ) | 2 ; W left = { N ZC - d - 1 , ( N ZC - d - 1 + 1 ) mod N ZC , . . . , ( N ZC - d - 1 + N search - 1 ) mod N ZC } ]]>(22)在上式(20)、(21)、(22)中,N_search为路径搜索宽度,一般通过下式(23)提供。但是,不限定于下式(23)。ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>(23)在(23)中,ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="78"/>表示四舍五入到整数的操作(计算)。R_cell为小区半径[m]。3.0×10⁸[m/s]为光速。0.8×10^-3[s]为PRACH前导的时间长度。N_ZC表示前导样本数(=839[sample])。例如,在R_cell=25[km](=25000[m])的情况下,路径搜索宽度N_search如下式(24)那样被算出为175[sample]。ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>(24)通过上述方法所获得的来自中央、右、左的3个窗口最大路径功率输出值P_max、center、P_max、right、P_max、left被输入到最大路径窗口选择部17,并用接下来的基准来选择最大路径窗口MaxWindow(=center、right、left中的xa0任一个)。最大路径窗口的选择基准通过例如下式(25)给出。所选择的最大路径信息被输入到PUSCH的频率偏移估计部26A中。 MaxWindow = arg max W ∈ ( centerrightleft ) P max , W ′ , ]]>P′_max,center=S×P_max,center,P′_max,right=P_max,right,P′_max,left=P_max,left,S为缩放值。xa0(25)接下来,在信道估计部25中从PUSCH接收信号中获得分配给该用户的每个子载波的复信道估计值H(s、k)(26)其中,s(1子帧内的时隙编号)=0、1。k(子载波编号)=0、1、...、N-1;N为分配给用户的子载波数),并将该数据以及从该用户的PRACH接收信号通过上述方法所获得的最大路径窗口信息输入到PUSCH接收机的频率偏移估计部26A。在频率偏移估计部26A中,计算出由上式(3)表示的复相关值R。并将所算出的相关值R和从PRACH接收信号获得的最大路径窗口信息(=center、right、left中的任一个)相组合,以下式(27)~(30)的基准估计频率偏移。ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>;“argR<0”,且“MaxWindow=centerxa0orxa0right”的情况(27)Δf[Hz]=(argR[radian]/2π-1)×1/Ts[s](-π≤argR<π);“argR<0”,且“MaxWindow=left”的情况(28)Δf[Hz]=argR[radian]/2π×1/Ts[s](π≤argR<π);“argR<0”,且“MaxWindow=centerxa0orxa0left”的情况(29)ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>“argR<0”,且“MaxWindow=right”的情况(30)通过上述的方法算出的频率偏移估计值Δf[Hz]被输入到PUSCH接收机的解调部28中,并被进行频率偏移补偿。即,在解调部28中,利用在频率偏移估计部26A中估计的频率偏移量,与相关技术同样地,针对变换成时域信号的信号进行频率偏移补偿。针对变换成时域信号的信号进行的频率偏移补偿由例如上式(1)来提供。接下来,说明最大路径窗口选择基准的式(25)中的S(缩放(scaling)值)(P’_max、center=S×P_max、center)的必要性以及作用效果。在上述说明中,为了简单,没有考虑干扰(噪声)成分的影响,然而在实际的接收处理中,肯定有干扰成分添加到接收信号,从而需要考虑其影响。因此,为了考察干扰(噪声)成分对本发明的影响,考虑如下的错误事件E0、E1、E2、E3。在这里列举的事件(E0~E3)全都通过由包含在从PRACH接收信号算出的复相关值中的干扰成分所产生的最大窗口信息的选择错误,来表示所估计的频率偏移很大程度地偏移的事件。E0:在Δf≧1000[Hz]的条件的下,MaxWindow≠Right的事件。E1:在0[Hz]≦Δf<1000[Hz]的条件下,MaxWindow=Left的事件。E2:在-1000[Hz]≦Δf<0[Hz]的条件下,MaxWindow=Right的事件。E3:在Δf<-1000[Hz]的条件下,MaxWindow≠Left的事件。将发生事件E0、E1、E2、E3的概率分别定义为Pr0、Pr1、Pr2、Pr3,则根据对称性,Pr3=Pr0、Pr2=Pr1成立,因此,以下只关注Pr0和Pr1。图19示出针对接收S/N[dB](信号对噪声功率比的分贝表示)的错误概率Pr0、Pr1。另外,在图19中,用实线(细线)连接的△表示Pr0xa0(S=1)、用实线(细线)连接的ο表示Pr1(S=1)、用虚线(粗线)连接的△表示Pr0(S=1.2)、用虚线(粗线)连接的ο表示Pr1(S=1.2)。如图19所示,在不存在缩放S的情况下(与S=1等价),2个不同的错误事件E0和E1的发生频率(实线的Pr0(S=1)、Pr1(S=1))很大程度地不同,一个错误事件(=E1)成为支配的事件。即,在该情况下,针对-1000Hz~1000Hz的范围的频率偏移的最大窗口(MaxWindow)选择错误概率与针对1000Hz以上或-1000Hz以下的范围的频率偏移的最大窗口(MaxWindow)选择错误概率相比,变得非常大。与此相对,在设定为S=1.2的情况下,如图19所示(虚线Pr0(S=1.2)和虚线Pr1(S=1.2)),2个事件的发生频率变得相近,在想要补偿的整个频率偏移的范围内,能够形成2个错误事件的平衡。即,能够不依赖于每个用户的频率偏移量的大小而使对所有用户的最大窗口(MaxWindow)的选择错误发生概率均等。另外,如下处理毋庸置疑可以用在计算机上执行的程序(软件处理)来实现:在图17的PRACH接收处理部中,基于来自IDFT部15的信号(数字信号)检测出最大路径的最大路径检测部16C、16L、16R的处理、选择最大路径窗口的最大路径窗口选择部17的处理,以及图18的PUSCH接收处理部中的频率偏移估计部26A的频率偏移估计处理。根据本发明,提供了一种存储有该程序的存储介质(存储器装置、磁/光盘介质/装置)。如上所述的那样,根据本实施方式,可以获得如下所述的作用效果。为了进行频率偏移估计而将从PUSCH接收信号获得的信道估计值的相关值和从PRACH接收信号获得的最大窗口信息相组合,因此,将频率偏移估计可能范围能够从 - 1 2 · 1 T S [ Hz ] ~ 1 2 · 1 T S [ Hz ] ]]>扩大到 - 1 T S [ Hz ] ~ 1 T S [ Hz ] ]]>的范围。在这里,T_S表示1子帧内的PUSCH的2个参考符号之间的时间宽度。另外,通过在最大窗口选择部中作为选择基准而导入缩放值(S),能够不依赖于每个用户的频率偏移量的大小而使对所有用户的最大窗口的选择错误发生概率均等。另外,将上述的专利文献、非专利文献的各公开内容以引用的方式引入到本说明书中。在本发明的全部公开内容(包含权利要求书)的范围内,并基于其基本的技术构思,可以进行实施方式的变更/调整。另外,在本发明的权利要求书的范围内可以进行各种公开要素的多种多样的组合或选择。即,本发明毋庸置疑包括只要是本领域技术人员就能够根据包含权利要求书的全部公开、技术构思来所能够获得的各种变形、修正。