(57)【要約】高速フェージング時にも良好な信号受信電力推定精度を実現できる受信装置および受信方法、ならびにコンピュータプログラムを提供する。本発明の受信装置は、受信した信号である受信信号の信号受信電力を測定する期間を、受信信号の電力に関する特性値（例えば、ＳＮＲなど）に応じて分割する分割出願と、分割されたそれぞれの期間である分割期間毎のチャネル推定値の電力から、ＲＳＲＰ（信号受信電力）を計算する計算手段とを有する。【選択図】図２
2012133691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号である受信信号の信号受信電力を測定する期間を、受信信号の電力に関する特性値に応じて分割する分割手段と、
分割されたそれぞれの期間である分割期間毎のチャネル推定値の電力から、上記信号受信電力を計算する計算手段と
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置において、
前記分割期間毎のチャネル推定値の電力を時間軸方向に加算する加算手段と、
加算された結果を周波数方向に平均化する平均化手段と、
周波数方向に平均化された結果に対し共役乗算の処理を適用する共役乗算手段と
をさらに有し、
前記計算手段は、共役乗算の結果から、前記信号受信電力を計算する
ことを特徴とする受信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の受信装置において、
前記特性値は、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）、総受信電力、または自動利得制御の利得のいずれかである
ことを特徴とする受信装置。
【請求項４】
受信した信号である受信信号の信号受信電力を測定する期間を、受信信号の電力に関する特性値に応じて分割する分割ステップと、
分割されたそれぞれの期間である分割期間毎のチャネル推定値の電力から、上記信号受信電力を計算する計算ステップと
を含むことを特徴とする受信方法。
【請求項５】
受信した信号である受信信号の信号受信電力を測定する期間を、受信信号の電力に関する特性値に応じて分割する分割ステップと、
分割されたそれぞれの期間である分割期間毎のチャネル推定値の電力から、上記信号受信電力を計算する計算ステップと
を含む処理をコンピュータに行わせるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受信装置および受信方法、ならびにコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の通信方式として注目されている、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）で標準化されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの無線通信システムにおいて、受信機から報告された信号受信電力などの受信品質情報を基に基地局間のハンドオーバを行うかどうかが決定される。ここで、適切な基地局とのハンドオーバを実施するためには、受信機における電力推定精度を向上させる必要がある。【０００３】
従来の方式では、チャネル推定値に対してまず時間方向に電圧加算が行われた後、周波数方向平均化が実施される。その後、隣接するＲＳ（リファレンスシグナル）間で共役乗算が行われ、その結果がさらに同相加算された後、信号受信電力が算出される。【０００４】
また、従来、信号を受信する受信部と、この受信部から出力された第１時間間隔の信号を用いて伝送路歪みを推定する第１伝送路推定部と、受信部から出力された第１時間間隔より短い第２時間間隔の信号を用いて伝送路歪みを推定する第２伝送路推定部と、第１伝送路推定部からの信号と第２伝送路推定部からの信号のうち制御部からの制御信号に基づいていずれか一方を選択し出力する選択部と、この選択部からの伝送路推定信号に基づいて受信部から出力された受信信号を補正する補正部とを有するＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）受信装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２９６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方式ではＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）が低い環境において、時間方向の電圧加算の期間を多くとることで精度を上げることができるが、高速フェージング時には回転成分による誤差のため、推定電力が小さくなってしまう。【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、高速フェージング時にも良好な信号受信電力推定精度を実現できる受信装置および受信方法、ならびにコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によると、受信した信号である受信信号の信号受信電力を測定する期間を、受信信号の電力に関する特性値に応じて分割する分割手段と、分割されたそれぞれの期間である分割期間毎のチャネル推定値の電力から、信号受信電力を計算する計算手段とを有することを特徴とする受信装置が提供される。【０００９】
本発明の第２の観点によると、受信した信号である受信信号の信号受信電力を測定する期間を、受信信号の電力に関する特性値に応じて分割する分割ステップと、分割されたそれぞれの期間である分割期間毎のチャネル推定値の電力から、信号受信電力を計算する計算ステップとを含むことを特徴とする受信方法が提供される。【００１０】
本発明の第３の観点によると、コンピュータに、受信した信号である受信信号の信号受信電力を測定する期間を、受信信号の電力に関する特性値に応じて分割する分割ステップと、分割されたそれぞれの期間である分割期間毎のチャネル推定値の電力から、信号受信電力を計算する計算ステップとを含む処理を行わせることを特徴とするコンピュータプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高速フェージング時にも良好な信号受信電力推定精度を実現できる受信装置および受信方法、ならびにコンピュータプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】受信器の構成を示すブロック図である。
【図２】ＲＳＲＰ測定部の構成を示すブロック図である。
【図３】ＲＳＲＰの計算の処理を説明するフローチャートである。
【図４】コンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態の受信装置について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態を、３ＧＰＰにおいて標準化されているＬＴＥを例として説明する。但し、本発明はこのシステムにのみ限定されるものではない。なお、ＬＴＥの場合に推定する信号受信電力は、ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｐｏｗｅｒ）と呼称されるため、以下の説明では信号受信電力をＲＳＲＰと称する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態の受信装置の一例であるＬＴＥに準拠した受信器１０の構成を示すブロック図である。
【００１６】
受信器１０は、ＲＦ部１１、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１２、チャネル推定部１３、ＳＮＲ測定部１４、およびＲＳＲＰ測定部１５を具備する。
【００１７】
受信器１０の受信アンテナ（図示せず）で受信された信号を、ＲＦ部１１はＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換により得られたデジタル信号を、ＦＦＴ部１２はフーリエ変換により周波数成分のデータに分ける。チャネル推定部１３は、周波数リソース上に予めマッピングされていた既知信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）を用いて、周波数成分のデータから、チャネル状態を表すチャネル推定行列を推定する。ＳＮＲ測定部１４は、推定されたチャネル推定値より伝搬路のＳＮＲを推定し、ＲＳＲＰ測定部１５に通知する。ＲＳＲＰ測定部１５は、ＳＮＲからＲＳＲＰを測定する。
【００１８】
図２は、ＲＳＲＰ測定部１５の構成を示すブロック図である。ＲＳＲＰ測定部１５は、測定期間分割部２１、時間方向電圧加算部２２、周波数方向平均化部２３、共役乗算部２４、および電力計算部２５を含む。
【００１９】
測定期間分割部２１は、受信した信号である受信信号の信号受信電力を測定する期間を、受信信号の電力に関する特性値（例えば、ＳＮＲなど）に応じて分割する。時間方向電圧加算部２２は、分割されたそれぞれの期間である分割期間毎のチャネル推定値の電力を時間軸方向に加算する。周波数方向平均化部２３は、加算された結果を周波数方向に平均化する。共役乗算部２４は、周波数方向に平均化された結果に対し共役乗算の処理を適用する。電力計算部２５は、共役乗算の結果から、ＲＳＲＰ（信号受信電力）を計算する。すなわち、時間方向電圧加算部２２、周波数方向平均化部２３、共役乗算部２４、および電力計算部２５は、分割されたそれぞれの期間である分割期間毎のチャネル推定値の電力から、ＲＳＲＰ（信号受信電力）を計算する。
【００２０】
図３は、ＲＳＲＰの計算の処理を説明するフローチャートである。ステップＳ１１において、測定期間分割部２１は、測定期間を分割する。より詳細には、測定期間分割部２１は、供給されたＳＮＲが予め定められた閾値ＴＳＮＲよりも高い場合、分割数Ｍを分割数ＭＨとし、それ以外の場合、分割数Ｍを分割数ＭＬとする。分割数ＭＨおよび分割数ＭＬはあらかじめ決められている定数である。例えば、分割数ＭＨを２とし、分割数ＭＬを１とすることができる。
【００２１】
総測定サブフレーム数Ｎが、測定期間において測定の対象となるサブフレームの数を表し、分割した測定単位ｍが０，１，  …，Ｍ-１のいずれかとしたとき、それぞれの開始サブフレーム番号ＳＴｍおよび終了サブフレーム番号ＥＤｍはそれぞれ式（１）および式（２）で示される。
【００２２】
【数１】
2012133691.tif 000003
・・・（１）
【００２３】
【数２】
2012133691.tif 000004
・・・（２）
【００２４】
例えば、総測定サブフレーム数Ｎ＝４および分割数Ｍ＝２とした場合、ＳＴ０＝０，ＳＴ１＝２，ＥＤ０＝１，ＥＤ１＝３となる。
【００２５】
ステップＳ１２において、時間方向電圧加算部２２は、受信アンテナａ、送信アンテナｂ、測定期間内のサブフレームインデックス（ｉｎｄｅｘ）ｎ，サブフレーム内のＲＳの時間方向のインデックス（ｉｎｄｅｘ）ｔ，ＲＳの周波数方向のインデックス（ｉｎｄｅｘ）ｉ、および測定期間内のＲＳを含むシンボル数ＮＲＳＴ（ｍ）から、式（３）に示されるように、測定期間分割部２１で分割された測定期間ｍごとにチャネル推定値の時間軸方向電圧加算処理を行う。
【数３】
2012133691.tif 000005
・・・（３）
【００２６】
ステップＳ１３において、周波数方向平均化部２３は、時間方向同相加算後の結果に対して、式（４）に示されるように周波数方向平均化処理を行う。
【数４】
2012133691.tif 000006
・・・（４）
【００２７】
但し、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ数ＮＲＳは、帯域内に含まれるＲｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌの数を表す。
【００２８】
ステップＳ１４において、共役乗算部２４は、式（５）に示されるように、隣接するＲＳ間で共役乗算処理を行う。
【数５】
2012133691.tif 000007
・・・（５）
【００２９】
ステップＳ１５において、電力計算部２５は、式（６）に示されるようにＲＳＲＰを計算し、ＲＳＲＰの計算の処理は終了する。
【数６】
2012133691.tif 000008
・・・（６）
【００３０】
このように、端末で測定したＳＮＲが閾値より高い場合は測定期間が分割され、それぞれの期間で時間方向の電圧加算・周波数方向平均化・共役乗算およびその同相加算が実施される。それぞれの期間で算出した結果がさらに平均された後、信号受信電力が算出される。これにより、共役乗算による位相ずれ補正前の電圧加算期間が短くなり、高速フェージング環境での電力推定精度を上げることができる。
【００３１】
これまでの説明ではＳＮＲで分割数を決定したが、総受信電力が低い環境では熱雑音の影響によりＳＮＲが劣化するため、そのような環境の場合だけ時間方向の電圧加算数を増やしてもよい。そのため、端末で測定した総受信電力（ＲＳＳＩ）が閾値より小さい場合に分割数ＭＬを選択し、それ以外の場合は分割数ＭＨを選択するようにしてもよい。また、ＲＳＳＩが小さい場合、ＡＧＣ（自動利得制御）のＧａｉｎ（利得）設定が大きくなるため、ＡＧＣ  Ｇａｉｎ設定値が閾値より大きい場合に分割数ＭＬを選択し、それ以外の場合は分割数ＭＨを選択するようにしてもよい。
【００３２】
以上のように、ＳＮＲが低く測定精度が悪くなる環境では従来通り、時間方向の加算を多くすることで低ＳＮＲでの精度を保ちつつ、高速Ｆａｄｉｎｇ環境での測定精度を上げることができる。
【００３３】
すなわち、総受信電力やＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を基にチャネル推定値の電圧加算の期間を切り替えることにより、高速フェージング時にも良好な信号受信電力推定精度を実現できる。
【００３４】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するコンピュータプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のコンピュータプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【００３５】
図４は、上述した一連の処理をコンピュータプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
【００３６】
コンピュータにおいて、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１，ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２，ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３は、バス１０４により相互に接続されている。
【００３７】
バス１０４には、さらに、入出力インタフェース１０５が接続されている。入出力インタフェース１０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部１０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１０７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部１０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部１０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１１１を駆動するドライブ１１０が接続されている。
【００３８】
以上のように構成されるコンピュータでは、ＣＰＵ１０１が、例えば、記憶部１０８に記憶されているコンピュータプログラムを、入出力インタフェース１０５及びバス１０４を介して、ＲＡＭ１０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【００３９】
コンピュータ（ＣＰＵ１０１）が実行するコンピュータプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（ＣＤ-ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ-Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア１１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。
【００４０】
そして、コンピュータプログラムは、リムーバブルメディア１１１をドライブ１１０に装着することにより、入出力インタフェース１０５を介して、記憶部１０８に記憶することで、コンピュータにインストールすることができる。また、コンピュータプログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部１０９で受信し、記憶部１０８に記憶することで、コンピュータにインストールすることができる。その他、コンピュータプログラムは、ＲＯＭ１０２や記憶部１０８にあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータにあらかじめインストールしておくことができる。
【００４１】
なお、コンピュータが実行するコンピュータプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【００４２】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１１…ＲＦ部、１２…ＦＦＴ部、１３…チャネル推定部、１４…ＳＮＲ測定部、１５…ＲＳＲＰ測定部、２１…測定時間分割部、２２…時間方向電圧加算部、２３…周波数方向平均化部、２４…共役乗算部、２５…電力計算部、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＯＭ、１０３…ＲＡＭ、１０８…記憶部、１０９…通信部、１１１…リムーバブルメディア
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012133691.tif 000011
【図４】
2012133691.tif 000012
【国際調査報告】
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