(57)【要約】【課題】従来よりも高精度にＣＩＮＲを算出する通信装置を得ること。【解決手段】本発明は、同一周波数をセルまたはセクタごとに繰り返し使用する通信システムを構成する通信装置であって、隣接セルまたは隣接セクタを管理している基地局である隣接基地局から、隣接セルまたは隣接セクタで使用されているパイロット信号系列の情報を取得する制御部４と、パイロット信号における信号電力および干渉電力の測定結果と、取得されたパイロット信号系列の情報とに基づいて、通信品質を測定するベースバンド部３と、を備えることとした。【選択図】図２
2010283510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一周波数をセルまたはセクタごとに繰り返し使用する通信システムを構成する通信装置であって、
隣接セルまたは隣接セクタを管理している基地局である隣接基地局から、隣接セルまたは隣接セクタで使用されているパイロット信号系列の情報を取得するパイロット信号系列情報取得手段と、
パイロット信号における信号電力および干渉電力の測定結果と、前記取得されたパイロット信号系列の情報とに基づいて、通信品質を測定する通信品質測定手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記通信品質測定手段は、
受信したパイロット信号の信号電力を測定する信号電力測定手段と、
雑音電力を測定する雑音電力測定手段と、
前記信号電力および前記雑音電力に基づいて、前記受信したパイロット信号の干渉電力を算出する干渉電力算出手段と、
前記パイロット信号系列の情報に基づいて、隣接セルまたは隣接セクタでそれぞれ使用されているパイロット信号と自セルで使用しているパイロット信号が直交しているかどうかを同一周波数の同一時刻に配置されたパイロット信号ごとに判定する干渉判定手段と、
前記信号電力、前記干渉電力および前記干渉判定手段における判定結果に基づいて通信品質を算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記算出手段は、
前記干渉電力の中に、隣接セルまたは隣接セクタで使用されている各パイロット信号の中の同一周波数の同一時刻で送信されたすべてのパイロット信号と直交関係にあるパイロット信号、を使用して算出された干渉電力が含まれているかどうかを前記判定結果に基づいて判断し、含まれている場合、その干渉電力を使用して通信品質を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記算出手段は、
前記干渉電力の中に、隣接セルまたは隣接セクタで使用されている各パイロット信号の中の同一周波数の同一時刻で送信されたすべてのパイロット信号と直交関係にあるパイロット信号、を使用して算出された干渉電力が含まれているかどうかを前記判定結果に基づいて判断し、含まれていない場合、隣接セルまたは隣接セクタで使用されている各パイロット信号の中の同一周波数の同一時刻で送信された１つ以上のパイロット信号と直交関係にあるパイロット信号を使用して算出された干渉電力があれば、その干渉電力を使用して通信品質を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項５】
前記算出手段は、
隣接セルまたは隣接セクタで使用されている各パイロット信号の中の同一周波数の同一時刻で送信されたいずれのパイロット信号とも直交関係にないパイロット信号を使用して算出された干渉電力のうち、所定量を超える干渉電力については通信品質の算出で使用する
ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記算出手段は、
前記信号電力の平均値を算出し、また、前記干渉電力のうち、前記判定結果に基づいて選択した干渉電力を用いて干渉電力の平均値を算出し、さらに、これらの各平均値に基づいて通信品質を算出する
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項７】
前記通信システムの基地局として動作する場合、
前記算出手段は、前記干渉電力の平均値算出動作において、まず、ユーザに帯域を割り当てる際の最小単位であるユーザ最小帯域ごとの干渉電力の平均値を算出し、さらに、ユーザ最小帯域ごとに算出した各平均値を全帯域にわたって平均化することにより干渉電力の最終的な平均値を算出する
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記通信システムの基地局として動作する場合、
前記算出手段は、前記干渉電力の平均値算出動作において、まず、各ユーザに割り当てている帯域ごとの干渉電力の平均値を算出し、さらに、ユーザに割り当てている帯域ごとに算出した各平均値を全帯域にわたって平均化することにより干渉電力の最終的な平均値を算出する
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項９】
前記雑音電力測定手段が雑音電力を測定する場合、
前記隣接基地局に対して一定期間の間通信を行わないように依頼し、
前記雑音電力測定手段は、前記一定期間の間に電力測定を行うことにより雑音電力を測定する
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１０】
前記雑音電力測定手段が雑音電力を測定する場合、
前記隣接基地局に対して一定期間の間パイロット信号を送信しないように依頼し、
前記雑音電力測定手段は、前記一定期間の間にパイロット信号送信用の各周波数で電力測定を行うことにより雑音電力を測定する
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１１】
前記雑音電力測定手段は、
隣接セルまたは隣接セクタで使用されている各パイロット信号の中の同一周波数の同一時刻で送信されたいずれのパイロット信号とも直交関係にないパイロット信号を使用して前記干渉電力算出手段で算出された干渉電力、を利用して雑音電力を測定する
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１２】
前記通信システムの基地局として動作する場合、
さらに、
前記パイロット信号系列の情報に基づいて、自局が使用するパイロット信号系列をスケジューリングするスケジューリング手段、
を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１３】
前記通信品質をＣＩＮＲとすることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１４】
ＷｉＭＡＸシステムの通信装置として動作することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１５】
同一周波数をセルまたはセクタごとに繰り返し使用する通信システムを構成する通信装置が実行する通信品質測定方法であって、
隣接セルまたは隣接セクタを管理している基地局である隣接基地局から、隣接セルまたは隣接セクタで使用されているパイロット信号系列の情報を取得するパイロット信号系列情報取得ステップと、
パイロット信号における信号電力および干渉電力を測定する電力測定ステップと、
前記取得したパイロット信号系列の情報と、前記測定した信号電力および干渉電力とに基づいて、通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
を含むことを特徴とする通信品質測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セル（またはセクタ）ごとに同一周波数帯域を繰り返し利用する無線通信システムの通信装置および通信品質測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速移動体通信であるモバイルＷｉＭＡＸ（Worldwide  interoperability  for  Microwave  Access）が新たな通信網として注目されている。モバイルＷｉＭＡＸでは、マルチセル環境を構築することにより、高いモビリティを実現している。また、上り回線および下り回線において、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）を用いた通信が規格化されており、各セル，セクタで同一周波数帯域を繰り返し利用することで周波数利用効率を高め、高速通信を実現している。同一周波数帯域を繰り返し使用する場合、セルやセクタ間およびユーザ間に干渉が発生するため、このシステムでは、適応変調や電力制御といったリンクアダプテーションを行うことにより影響（干渉）を抑制する措置が取られる。これらの技術では、一般的に通信品質の一尺度である信号電力対干渉及び雑音電力比（ＣＩＮＲ：Carrier  to  Interference  and  Noise  power  Ratio）を利用した制御を実施している（下記非特許文献１参照）。
【０００３】
モバイルＷｉＭＡＸを適用したシステムにおいては、パイロット信号と呼ばれる基地局と端末局間において既知である信号系列を用いてＣＩＮＲを測定している。また、このシステムでは、パイロット信号としてランダム系列を使用しており、ＣＩＮＲを測定する場合、まず、パイロット信号に基づき、干渉電力及び雑音電力を含む受信信号電力（全受信信号電力）と干渉電力及び雑音電力を含まない信号電力を求め、全受信信号電力から信号電力を減じることにより干渉及び雑音電力を周波数ごとに算出する。そして、各周波数において算出した電力（信号電力，干渉及び雑音電力）を割り当てられた周波数帯域幅でそれぞれ平均化し、その結果得られた各平均値に基づいて各ユーザのＣＩＮＲを算出する。下記非特許文献１には、ＣＩＮＲの平均化方法の一例も併せて記載されている。
【０００４】
また、下記特許文献１には、隣接サブキャリアの類似性を利用してＣＩＮＲを正確に推定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２０４３０７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】IEEE  P802.16Rev2/D9,“Part16:Air  Interface  for  Broadband  Wireless  Access  Systems”,  January  2009,
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の測定方法を使用した場合、ＣＩＮＲを高精度に測定することができない、という問題があった。以下、この理由について説明する。
【０００８】
たとえば、時間方向において十分な数のパイロット信号を確保出来ない場合、干渉電力測定精度が劣化するため、これに伴ってＣＩＮＲの測定精度が劣化する。また、周波数方向において十分な数のパイロット信号を確保出来ない場合、雑音電力測定精度が劣化するため、これに伴ってＣＩＮＲの測定精度が劣化する。
【０００９】
ＷｉＭＡＸシステムのようにＯＦＤＭＡを用いた通信システムでは、周波数ダイバーシチ効果を得るため、各ユーザが使用する周波数帯域を時間の経過と共に変更する。その結果、同一ユーザが同一周波数を用いる時間は短くなり、パイロット信号を増加させることが出来ない。実際のＷｉＭＡＸシステムの上り回線においても、同一周波数で送信する２つのパイロット信号のみを用いて算出された各周波数の電力（信号電力，干渉及び雑音電力）を用いてＣＩＮＲが算出される。この２つのパイロット信号の符号パターンをパイロットパターンと定義する。所望セル（通信装置が収容されているセル）と干渉セル（所望セルに隣接するセルなど、そのセルにおける通信が所望セルにおける通信の干渉となるセル）では、上述したようにランダムなパイロットパターン（ランダム系列）が適用されており、パイロットパターンが互いに直交している場合は、雑音成分および干渉成分を含んだ状態の信号から干渉成分を分離することが可能である。言い換えれば、直交していない場合には、干渉成分を分離できない。パイロット信号は、ＢＰＳＫ変調されており、かつ１つの周波数では２つのパイロット信号によってパイロットパターンが形成されているため、１つのパイロットパターンに対して直交パターンが２種類，非直交パターンが２種類存在する。そのため、３以上の全てのセル，セクタのパイロットパターンが互いに直交することはない。パイロットパターンが非直交である周波数では、受信した信号から干渉成分を分離することができないため、信号成分に干渉成分が含まれてしまい、干渉電力および信号電力を正しく測定することが出来ない。既に述べたように、ＣＩＮＲは各周波数で算出した信号電力，干渉及び雑音電力を平均化することで算出するが、上記のような干渉成分を分離できない周波数での電力算出結果は誤差を含むこととなるので、これを含めて平均化を行い、得られたＣＩＮＲは誤差が大きくなる。
【００１０】
また、ＷｉＭＡＸシステムの上り回線においては、端末局は基地局に割り当てられた帯域内のみで通信を行う。そのためＣＩＮＲは、この帯域内で測定されることとなる。雑音は、平均０のガウス分布になることが広く知られている。そのため、サンプル数が多ければ雑音電力測定は比較的容易である。しかし、割り当てられた帯域幅が小さくサンプルが少ない場合、正確な雑音電力測定は困難となる。雑音電力を正確に測定できなければ当然、ＣＩＮＲの算出精度が劣化する。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信品質（ＣＩＮＲ）を高精度に算出する通信装置および通信品質測定方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、同一周波数をセルまたはセクタごとに繰り返し使用する通信システムを構成する通信装置であって、隣接セルまたは隣接セクタを管理している基地局である隣接基地局から、隣接セルまたは隣接セクタで使用されているパイロット信号系列の情報を取得するパイロット信号系列情報取得手段と、パイロット信号における信号電力および干渉電力の測定結果と、前記取得されたパイロット信号系列の情報とに基づいて、通信品質を測定する通信品質測定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、通信装置は、周囲の他の基地局が管理している隣接セル（またはセクタ）で使用されているパイロット信号系列の情報を取得し、この情報とパイロット信号における信号電力および干渉電力の測定結果とに基づいて通信品質を測定することとしたので、通信品質を従来よりも高精度に測定することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる通信装置が想定している通信システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる通信装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、通信装置が利用可能なパイロットパターンと、直交するパイロットパターンの対応関係を示した図である。
【図４】図４は、各基地局が他の基地局で使用されているパイロット信号系列の情報を取得する動作を示した図である。
【図５】図５は、ベースバンド部においてＣＩＮＲ測定を行う機能ブロックの一例を示す図である。
【図６】図６は、干渉判定部が実施する判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、平均化部におけるＣＩＮＲ算出動作を説明するための図である。
【図８】図８は、平均化部におけるＣＩＮＲ算出動作を説明するための図である。
【図９】図９は、干渉判定部における判定結果の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、干渉判定部における判定結果の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、干渉判定部における判定結果の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、干渉判定部における判定結果の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、パイロット信号系列をスケジューリングする様子を示した図である。
【図１４】図１４は、各基地局が他の基地局におけるユーザ使用帯域の情報を取得する動作を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかる通信装置および通信品質測定方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
実施の形態１．
本実施の形態および後述する各実施の形態では、一例として、上り方向の通信品質（ＣＩＮＲ）を測定する場合の動作、すなわち基地局がＣＩＮＲを測定する場合の動作について説明する。しかしながら、以下に説明する通信品質の測定動作は下り方向にも適用可能である。
【００１７】
図１は、本実施の形態にかかる通信装置が想定している通信システムの一例を示す図である。図示したように、本実施の形態では、通信品質（ＣＩＮＲ）を測定しようとしている基地局とその通信相手（所望端末＃０）との通信に対する干渉源がセクタセル（３セクタ）内の所望セクタ以外の２セクタのみである場合を想定して説明する。なお、これは説明を簡単化するための限定であり発明自体を限定するものではない。所望セクタ＃０に対する干渉セクタ＃１，＃２ではそれぞれ、干渉端末＃１，＃２が通信を行い、所望セクタ＃０における通信（基地局と所望端末＃０との通信）に干渉を与えるものとする。また、本実施の形態では、通信システムがＷｉＭＡＸシステムの場合について説明する。
【００１８】
図２は、本実施の形態にかかる通信装置の構成例を示す図であり、この通信装置は、入力信号を増幅して出力するアンプ部１と、入力信号に対して所定の信号処理を実施し、入力信号が高周波信号であればバースバンド信号に変換し、これとは逆にベースバンド信号が入力された場合には高周波信号に変換する無線部２と、後述するＣＩＮＲ測定処理を含むベースバンド処理を行うバースバンド部３と、通信制御を行う制御部４と、を備える。
【００１９】
図３は、本実施の形態にかかる通信装置が利用可能なパイロットパターンと、このパイロットパターンに直交するパイロットパターン（以下、直交パイロットパターンと呼ぶ）の対応関係を示した図である。既に説明したとおり、パイロットパターンとは同一周波数で送信される２つのパイロット信号の符号パターン（組み合わせ）である。図３に示したように、パイロットパターンは４種類存在し、パイロットパターンの各々に対し２種類の直交パイロットパターンが存在する。たとえば、パイロットパターン｛(-1,0)，(-1,0)｝に対する直交パイロットパターンは｛(-1,0)，(1,0)｝および｛(1,0)，(-1,0)｝の２つである。残りの｛(-1,0)，(-1,0)｝および｛(1,0)，(1,0)｝は非直交パイロットパターンである。
【００２０】
つづいて、本実施の形態にかかる通信装置の特徴的な動作について説明する。ここでは、説明の便宜上、図１に示した所望セクタ＃０，干渉セクタ＃１，干渉セクタ＃２がそれぞれ、異なる基地局＃０，＃１，＃２により管理されているものとする。また各基地局は同じ構成であり同様の動作をそれぞれ行うが、所望セクタ＃０を管理する基地局＃０の動作例について説明する。
【００２１】
本実施の形態の通信システムを構成する各基地局は、自身が管理しているセクタに対して干渉を与えるセクタを管理している周囲の他の基地局から、その基地局で使用しているパイロット信号系列の情報を取得する。そして、ＣＩＮＲを測定する際には、他の基地局が使用しているパイロット信号系列を考慮して測定を行うことにより、測定精度を向上させる。図４は、各基地局が他の基地局とパイロット信号系列の情報を交換することにより他の基地局で使用されているパイロット信号系列の情報を取得する動作を示した図である。本実施の形態では、図１に示した３つのセクタそれぞれにおける通信が相互に干渉を与える場合を想定しているので、これらの各セクタを管理している基地局＃０，＃１，＃２が、図４に示したように、使用しているパイロット信号系列の情報を交換する。
【００２２】
このように各基地局が使用しているパイロット信号系列の情報を交換することで、各基地局では、各周波数におけるパイロットパターンの関係が既知となる。その結果、たとえば基地局＃０は、各周波数に配置されたパイロット信号から測定した干渉が、図１における干渉セクタ＃１の干渉なのか、干渉セクタ＃２の干渉なのか、両方の足し合わされた干渉なのか、どちらも測定されないかをあらかじめ知ることができる。パイロット信号系列の情報を基地局間で交換する（他の基地局から取得する）タイミングは、初期設定時の一度だけ行う，定期的に行う，基地局間で何らかの情報をやり取りする際に一緒に通知する，などが考えられる。また、基地局ごとに異なる条件を設けておき、この条件を満たした場合に通知するまたは他の基地局に対して通知要求を行うようにしてもよい。
【００２３】
なお、パイロット信号系列の情報を交換する動作は制御部４（図２参照）が行う。制御部４は、他の基地局が使用しているパイロット信号系列の情報を取得した場合、それをベースバンド部３へ通知する。ベースバンド部３は、通知されたパイロット信号系列の情報を保持しておき、その後のＣＩＮＲ測定動作で使用する。すなわち、制御部４がパイロット信号系列情報取得手段としての動作を行い、またベースバンド部３が通信品質測定手段としての動作を行う。
【００２４】
ＣＩＮＲ測定の具体的な動作について説明する。図５は、ベースバンド部３においてＣＩＮＲ測定を行う機能ブロックの一例を示す図である。この機能ブロックは、信号電力測定部３１，受信信号電力測定部３２，雑音電力測定部３３，減算器３４および３５，平均化部３６，干渉判定部３７からなる。また、信号電力測定部３１および受信信号電力測定部３２には、受信信号から抽出されたパイロット信号が受信パイロット信号として入力される。干渉判定部３７には、自セクタ（所望セクタ＃０）内の所望端末＃０が送信するパイロット信号系列の情報（所望信号減のパイロットパターン）、および制御部４（図２参照）が他の基地局から取得した「他の基地局が使用しているパイロット信号系列の情報」（干渉源のパイロットパターン）が入力される。
【００２５】
ＣＩＮＲ測定を行う場合、ベースバンド部３においては、入力された受信パイロット信号に基づいて、信号電力測定部３１，受信信号電力測定部３２がそれぞれ、パイロット信号成分の電力である信号電力，入力された信号（パイロット信号成分、干渉成分および雑音成分を含んだ受信パイロット信号）の電力である全受信信号電力を測定する。信号電力測定部３１は、信号電力を測定する際、入力された信号からパイロット信号成分を抽出し、その信号電力を測定するが、干渉成分として含まれる信号パターンとパイロットパターンが非直交の場合、干渉成分を除去することができない。すなわち、信号電力の測定結果は誤差（除去できなかった干渉成分の電力）を含むこととなる。
【００２６】
信号電力および全受信信号電力の測定が終了すると、次に、減算器３４が、信号電力および全受信信号電力を受け取り、全受信信号電力から信号電力を減算し、干渉および雑音電力（干渉電力と雑音電力の足し合わされた電力）を算出する。
【００２７】
そして、減算器３５が減算器３４での算出結果（干渉および雑音電力）、および雑音電力測定部３３で予め測定され保持されている雑音電力を受け取り、減算器３４での算出結果から雑音電力を減算することにより干渉電力を算出する。雑音電力測定部３３が雑音電力を測定する方法については後述する。なお、減算器３５で算出された電力値が０以下の場合は、受信パイロット信号に干渉成分が含まれておらず雑音成分のみ含まれていたこととなる。また、信号電力測定部３１の説明でも示したが、干渉成分として含まれる信号パターンとパイロットパターンが非直交の場合、信号電力の測定結果は誤差を含むので、誤差を含んでいる信号電力を用いて算出した干渉電力は当然、誤差を含むこととなる。
【００２８】
信号電力測定部３１、受信信号電力測定部３２、減算器３４および減算器３５は、上記の処理をすべてのパイロット信号が割り当てられているすべての周波数に対して実行し、信号電力および干渉電力を得る。得られた信号電力および干渉電力は随時平均化部３６に渡される。
【００２９】
パイロット信号が割り当てられているすべての周波数について、信号電力の測定および干渉電力の算出が終了すると、その結果得られたすべての信号電力および干渉電力と、干渉判定部３７における判定結果に基づいて、平均化部３６がＣＩＮＲを算出する。
【００３０】
ここで、干渉判定部３７の動作について説明する。干渉判定部３７は、上述した所望信号源のパイロットパターンおよび干渉源のパイロットパターン制御部４から受け取ると、これらを用い、たとえば図６に示した判定処理を行う。これにより、パイロット信号が割り当てられている各周波数においてどの干渉源からの干渉電力が測定可能であるか、すなわち、各周波数での干渉電力測定結果にどの干渉源からの干渉電力の測定結果が含まれるかを判定する。図６において、Ｐr,aは、干渉源ｒから送信されたａ番目のパイロット信号を示し、Ｉr,aはＰr,aによる干渉電力を示している。図６に示した例では、干渉判定部３７は、まず、Ｐ0,aがＰ1,aと直交するかどうかを確認し（ステップＳ１）、さらに、Ｐ0,aがＰ2,aと直交するかどうかを確認する（ステップＳ２，Ｓ３）。干渉判定部３７は、Ｐ0,aがＰ1,aおよびＰ2,aと直交している場合（ステップＳ１−Ｙｅｓ，ステップＳ２−Ｙｅｓ）、パイロット信号ａからＩ1,aとＩ2,aを足し合わせた干渉電力が測定可能と判断する。また、Ｐ0,aがＰ1,aのみと直交している場合（ステップＳ１−Ｙｅｓ，ステップＳ２−Ｎｏ）、パイロット信号ａから干渉電力Ｉ1,aが測定可能と判断する。また、Ｐ0,aがＰ2,aのみと直交している場合（ステップＳ１−Ｎｏ，ステップＳ３−Ｙｅｓ）、パイロット信号ａから干渉電力Ｉ2,aが測定可能と判断する。それ以外の場合には（ステップＳ１−Ｎｏ，ステップＳ３−Ｎｏ）、パイロット信号ａから干渉電力を測定することが不可能と判断する。
【００３１】
平均化部３６がＣＩＮＲを算出する動作の詳細について説明する。本実施の形態では基地局の動作について説明しているので、平均化部３６は、ＣＩＮＲの測定において、まず、図７に示したユーザ最小帯域という周波数ブロックを対象として、これらの各ブロックにおける干渉電力を算出する。ユーザ最小帯域とは、基地局がユーザに帯域を割り当てる際の最小単位であり、基地局は、１つ以上のユーザ最小帯域を配下の端末局（所望端末）に割り当てる。図７において、ｑはユーザ最小帯域番号，ｍはユーザ最小帯域内のパイロット信号数である。ただし、同一ブロックの干渉電力のうち、他と比較して大きな誤差を含んでいるものについては処理対象から除外するなどして、最終的に求めるＣＩＮＲの算出精度を向上させる。どれを除外するか（どれを用いて処理を行うか）は干渉判定部３７での判定結果を参照して決定する。除外するものをどのように決定するか、および除外した後にどのようにして干渉電力を算出するかについては、別途説明する。各ブロックについての干渉電力の算出が終了すると、平均化部３６は、さらに、図８に示したように、ユーザ最小帯域で得られた干渉電力を全帯域で平均化することにより干渉電力を算出する。
【００３２】
そして、平均化部３６は、全パイロット信号の平均信号電力を算出し、この平均信号電力および上記の手順で算出された干渉電力を用い、次式（１）に従ってＣＩＮＲを算出する。なお、Ｃaはａ番目のサブキャリアから求めた信号電力、Ｉqはユーザ最小帯域＃ｑにおける平均干渉電力である。またＮPowerは雑音電力であり、雑音電力測定部３３で測定されたものを予め取得しておくなどする。
【００３３】
【数１】
2010283510.tif 000003
【００３４】
以下、平均化部３６がユーザ最小帯域における干渉電力を算出する方法について説明する。ユーザ最小帯域における干渉電力を算出する場合、平均化部３６は、干渉判定部３７での判定結果に応じた方法を使用する。
【００３５】
まず、干渉判定部３７での判定結果が図９に示したケースに該当する場合、すなわち、全干渉セクタに対して同時に直交関係となるパイロットパターンが１つでも存在する場合（各干渉源からの干渉電力を足し合わせた干渉電力が測定可能な場合）は、全干渉セクタに対して直交関係となるパイロットパターンが配置された周波数の平均干渉電力を求め、これをユーザ最小帯域の平均干渉電力とする。
【００３６】
なお、図９に示したケースでは、全干渉セクタに対して同時に直交関係となるパイロットパターンが存在し、なおかつ異なる周波数で各干渉セクタに直交関係となるパイロットパターンが存在する（ある周波数で干渉源＃１からの干渉電力が測定可能で、また他の周波数では干渉源＃２からの干渉電力が測定可能となっている）ので、以下のような算出方法も利用可能である。すなわち、全干渉セクタに対して直交関係となるパイロットパターンの周波数の平均干渉電力Ｘを求め、また、干渉セクタ＃１のみの平均干渉電力と干渉セクタ＃２のみの平均干渉電力の足し合わされた電力Ｙを求め、さらにＸとＹの平均を求めて、この平均値をユーザ最小帯域の平均干渉電力とする。
【００３７】
次に、干渉判定部３７での判定結果が図１０に示したケースに該当する場合、すなわち、全干渉セクタに対して同時に直交関係となるパイロットパターンは存在しないが異なる周波数で各干渉セクタに直交関係が存在する場合は、干渉セクタ＃１のみの平均干渉電力と干渉セクタ＃２のみの平均干渉電力をそれぞれ求め、これらを足し合わせた電力をユーザ最小帯域の平均干渉電力とする。
【００３８】
また、干渉判定部３７での判定結果が図１１に示したケースに該当する場合、すなわち、パイロットパターンが直交関係にならないセクタが存在する場合は、以下に示した（１）〜（３）のいずれかの処理を行う。
【００３９】
（１）有効データではないとしてこのユーザ最小帯域内で算出された干渉電力をＣＩＮＲ算出に使用しない（このユーザ最小帯域では平均干渉電力を算出しない）。
（２）しきい値を決定しておき、どちらかの干渉セクタの干渉電力のみでもしきい値を超えるような大きさの干渉電力があれば、これを用いてユーザ最小帯域の平均干渉電力を算出する。
（３）他のユーザ最小帯域の平均干渉電力よりも大きな干渉電力があれば、これを用いてユーザ最小帯域の平均干渉電力を算出する。
【００４０】
また、干渉判定部３７での判定結果が図１２に示したケースに該当する場合、すなわち、直交関係になるパイロットパターンがまったく存在しない場合は、有効データではないと判定してこのユーザ最小帯域内で算出された干渉電力をＣＩＮＲ算出に使用しない。
【００４１】
このように、本実施の形態の通信装置（基地局）は、周囲の他の基地局が管理しているセルまたはセクタでそれぞれ使用されているパイロット信号系列の情報を取得し、またこの情報に基づいて、パイロット信号系列が配置された各周波数で測定可能な干渉電力がどの干渉源からのものかを判定し、通信品質（ＣＩＮＲ）を測定する場合には、判定結果に従って選択した干渉電力を使用してＣＩＮＲを算出することとした。これにより、ＣＩＮＲを従来よりも高精度に測定することが可能となる。
【００４２】
本実施の形態で示したＣＩＮＲの算出方法は、１周波数あたりのパイロット信号数が少ない場合に大きな効果が期待できる。すなわち、パイロット信号数が少ない場合、測定精度の低い（大きな誤差を含んだ）電力測定結果の影響が大きくなりＣＩＮＲの測定精度が大きく劣化するおそれがあるが、本実施の形態の基地局では測定精度の低い電力測定結果を使用しないようにしているので、ＣＩＮＲの測定精度を大幅に改善できる。もちろん、パイロット信号数が多い場合に対しても効果がある（測定精度を改善できる）。
【００４３】
実施の形態２．
実施の形態１では、パイロット信号にランダム信号系列を用いる場合について説明したが、ユーザ最小帯域内で各干渉源に対して直交関係にあるパイロットパターンの数が最大となるようにパイロット信号系列をスケジューリングするようにしてもよい（図１３参照）。図１３に示したように、パイロット信号系列をスケジューリングすることで効率的に各干渉セクタの干渉電力を測定することが可能となる。スケジューリングは、たとえば、使用しているパイロット信号系列の情報を他の基地局との間で交換した後に、制御部４が行い、その結果をベースバンド部に通知する。また、他の基地局が使用しているパイロット信号系列の情報（干渉源のパイロットパターン）を制御部４から通知された場合にベースバンド部３の干渉判定部３７が行うようにしてもよい。スケジューリングを行う点以外は実施の形態１と同様である。
【００４４】
これにより、直交関係にあるパイロットパターンを意図的に増加させ、各ユーザ最小帯域内でのパイロットパターン直交確率の偏りを減少させることができるので、実施の形態１の場合と比較して、さらに干渉電力の測定精度を向上させ、ＣＩＮＲの測定精度を向上させることができる。
【００４５】
なお、パイロット信号系列の情報を基地局間で交換する動作を定期的に行うように構成するなど、同じ基地局と複数回にわたって情報を交換する場合、交換するごとに各基地局がスケジューリングを行うようにしてしまうとスケジューリングを行う意味がなくなるので、各基地局は、初期設定時に（電源投入時に）一度だけ行うようにする。
【００４６】
実施の形態３．
先の各実施の形態では、１つのユーザ最小帯域ごとに電力（信号電力，干渉電力）の平均を求めることとしたが、図１４に示すように、基地局は、他の基地局との間で、各ユーザ（端末局）に割り当てた帯域の情報も交換し、この情報とパイロット信号系列の情報に基づいて各周波数（パイロット信号が配置された周波数）におけるＣＩＮＲ測定結果を判定する（図６参照）ようにしてもよい。すなわち、各ユーザに割り当てられた帯域内での各電力測定結果に対して図６に示した判定処理を行って各電力測定結果を評価し、それら（各ユーザに割り当てられた帯域内での電力測定結果）が上記図９〜図１２のどのケースに該当するかを判定する。なお、これ以外の部分については実施の形態１または２と同様である。
【００４７】
これにより、ユーザ最小帯域内の平均ではなく、ユーザごとの平均をとることが可能となり、サンプル数が増えるため、実施の形態１や２の場合と比較して、上記の評価結果が図９に示したケースや図１０に示したケースに該当する可能性が高くなる。この結果、実施の形態１や２の場合と比較して、さらに干渉電力の測定精度を向上させ、ＣＩＮＲの測定精度を向上させることができる。
【００４８】
実施の形態４．
先の各実施の形態では、ＷｉＭＡＸシステムにおいて、ある基地局に対する干渉源が２つの場合、すなわち、１周波数に配置されたパイロット信号数が干渉源の数と同じ場合の例について示した。しかしながら、１周波数に配置されたパイロット信号数が干渉源の数よりも少ない場合であっても、従来よりも高精度にＣＩＮＲを測定することが可能である。
【００４９】
このような、１周波数に配置されたパイロット信号数が干渉源の数よりも少ない場合には、複数のパイロットにより、直交関係を構築し算出されたデータ（電力算出結果）をすべての干渉電力の和になるように計算することでユーザ最小帯域内の干渉電力を算出する。これは、実施の形態１で説明した図１０のケースでの干渉電力算出動作と同様の動作である。その他の部分は実施の形態１と同様である。
【００５０】
なお、基地局は、実施の形態２と同様、ユーザ最小帯域内で各干渉源に対して直交関係にあるパイロットパターンの数が最大となるようにパイロット信号系列をスケジューリングするようにしてもよい。さらに、実施の形態３と同様に、基地局は、各ユーザに割り当てた帯域の情報を他の基地局から取得し、取得した情報に基づいてユーザ毎の平均を取るようにしてもよい。
【００５１】
このように、実施の形態１〜３で示したＣＩＮＲの測定動作は、干渉源の数が１周波数に配置されたパイロット信号数よりも多い場合に対しても適用可能である。
【００５２】
実施の形態５．
本実施の形態では、雑音電力測定部３３（図５参照）における雑音電力の測定方法について示す。
【００５３】
雑音電力測定部３３が雑音電力を測定する場合、基地局は、たとえば、まず周囲の他の基地局（干渉セルまたは干渉セクタを管理している基地局）すべてに対して一定期間の間通信を行わないように依頼し、この一定期間の間に雑音電力測定部３３で電力測定した結果を雑音電力とする。または、周囲の他の基地局すべてに対して一定期間の間パイロット信号を送信しないように依頼し、この一定期間の間に雑音電力測定部３３で電力測定した結果を雑音電力とする。
【００５４】
このようにして雑音電力を測定することにより雑音電力の測定精度が向上するので、図５に示した減算器３５における干渉電力の算出精度も向上し、その結果、ＣＩＮＲの測定精度が向上する。なお、雑音電力測定部３３での雑音電力測定動作以外については、先の実施の形態で説明したとおりである。
【００５５】
また、雑音電力は、以下のようにして測定することも可能である。実施の形態１で示した干渉電力測定では、すべての干渉源と非直交時関係にあるパイロットパターンを用いることができなかった。しかし、すべての干渉源とパイロットパターンが非直交であれば、信号電力以外で測定される電力は雑音電力のみとなる。したがって、雑音電力測定部３３では、これを雑音電力測定に用いることができる。すなわち、図９〜図１２で示した「測定可能な干渉」が「０（なし）」となっている周波数での電力測定結果を用いて雑音電力を測定できる。雑音は帯域に依存しないため、全ユーザのデータを用いることができる。これにより、サンプル数も増加するので測定精度も向上する。また、無駄なパイロット信号を作らないことによる効率性の向上が実現できる。
【００５６】
さらに、上述した、干渉電力測定で使用できないパイロットパターンでの電力測定結果を使用して雑音電力を測定する場合には、スケジューリングすることにより意図的にどの干渉源とも直交しないパイロットを作り、雑音電力測定を行うようにしてもよい。このようにした場合、サンプル数を増加させて雑音電力の測定精度を向上させることができる。
【００５７】
なお、本明細書ではＷｉＭＡＸシステムを具体例として用いて説明を行ったが、これと同様の通信システムであれば本発明を適用可能である。また、基地局が上り方向の通信品質（ＣＩＮＲ）を測定する場合の動作について説明したが、端末局が下り方向の通信品質を測定する場合についても適用できる。この場合、基地局は、周囲の他の基地局からパイロット信号系列の情報を取得すると、取得した情報を配下の端末局へ通知する。端末局がＣＩＮＲを測定する場合の動作は、基地局がＣＩＮＲを測定する場合の動作と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる通信装置は、セルまたはセクタごとに同一周波数帯域を繰り返し利用する通信システムに有用であり、特に、パイロット信号数を利用して測定した通信品質に応じてリンクアダプテーションを行う通信装置に適している。
【符号の説明】
【００５９】
１  アンプ部
２  無線部
３  ベースバンド部
４  制御部
３１  信号電力測定部
３２  受信信号電力測定部
３３  雑音電力測定部
３４，３５  減算器
３６  平均化部
３７  干渉判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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