(57)【要約】【課題】  ブランクサブフレームを用いてセル内の位置を判断する機能を備えた移動局の提供。【解決手段】  移動局は、参照信号およびデータ信号のいずれもがマッピングされていないブランクサブフレームの干渉雑音電力を算出するブランクサブフレーム電力推定部と、前記ブランクサブフレーム電力推定部にて算出された干渉雑音電力と、参照信号から求めた干渉雑音電力との差から、セル内における位置を推定するセル内位置推定部と、を備える。【選択図】  図１
2010206612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照信号およびデータ信号のいずれもがマッピングされていないブランクサブフレームの干渉雑音電力を算出するブランクサブフレーム電力推定部と、
前記ブランクサブフレーム電力推定部にて算出された干渉雑音電力と、参照信号から求めた干渉雑音電力との差から、セル内における自局の位置を推定するセル内位置推定部と、を備える移動局。
【請求項２】
前記ブランクサブフレーム電力推定部にて算出された干渉雑音電力と、参照信号から求めた干渉雑音電力との差から、干渉電力の変動量を測定し、
前記干渉電力の変動量の大きさによってセル内における自局の位置を推定する請求項１の移動局。
【請求項３】
さらに、前記推定したセル内の自局の位置に基づいて、セルサーチ方法を変化させるセルサーチ制御部を備える請求項１または２の移動局。
【請求項４】
前記干渉電力の変動量が所定値より大きい場合に、セルサーチの頻度を増大させる請求項３の移動局。
【請求項５】
前記干渉電力の変動量が所定値より小さい場合に、セルサーチの頻度を減少させる請求項３または４の移動局。
【請求項６】
前記干渉電力の変動量が所定値より大きい場合に、セルサーチの対象セル数を増大させる請求項３ないし５いずれか一の移動局。
【請求項７】
前記干渉電力の変動量が所定値より小さい場合に、セルサーチの対象セル数を減少させる請求項３ないし６いずれか一の移動局。
【請求項８】
さらに、受信したサブフレームがブランクサブフレームであるか否かを判定するサブフレーム判定部と、
ブランクサブフレーム内のすべてのサブキャリアの信号電力を加算して前記ブランクサブフレーム電力推定部に出力するサブ信号電力加算平均部と、
前記ブランクサブフレーム電力推定部にて算出された干渉雑音電力と、参照信号から求めた干渉雑音電力との差分値を算出する干渉電力変動量算出部と、
を備える請求項１乃至６いずれか一の移動局。
【請求項９】
前記推定したセル内における自局の位置を基地局に送信する機能を備えた請求項１または２の移動局。
【請求項１０】
参照信号およびデータ信号のいずれもがマッピングされていないブランクサブフレームの干渉雑音電力を算出するブランクサブフレーム電力推定ステップと、
前記ブランクサブフレーム電力推定部にて算出された干渉雑音電力と、参照信号から求めた干渉雑音電力との差から、セル内における移動局の位置を推定する位置推定ステップと、を含むセル内位置推定方法。
【請求項１１】
参照信号およびデータ信号のいずれもがマッピングされていないブランクサブフレームの干渉雑音電力を算出するブランクサブフレーム電力推定ステップと、
前記ブランクサブフレーム電力推定部にて算出された干渉雑音電力と、参照信号から求めた干渉雑音電力との差から、セル内における移動局の位置を推定し、セルサーチのパターンを変化させるセルサーチ制御ステップと、を含むセルサーチ方法。
【請求項１２】
参照信号およびデータ信号のいずれもがマッピングされていないブランクサブフレームの干渉雑音電力を算出する処理と、
前記ブランクサブフレーム電力推定部にて算出された干渉雑音電力と、参照信号から求めた干渉雑音電力との差から、セル内における移動局の位置を推定する処理と、を含む移動局に搭載されたコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局、セル内位置推定方法、セルサーチ方法およびプログラムに関し、特に、基地局が参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ；ＲＳ）を送信している移動通信システムの移動局、セル内位置推定方法、セルサーチ方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）で規定されている次世代の移動体通信システム（ＬＴＥ；Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの直交分割周波数多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＯＦＤＭ）や直交分割周波数多重接続（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を用いる無線通信システムでは、複数の直交したサブキャリアにデータ信号や、参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）等をマッピングすることで移動局、基地局間の無線通信を実現している。このような無線通信システムにおける移動局は、下りリンクにおける参照信号の受信電力から受信品質を測定し、基地局に報告する機能を備えている。
【０００３】
非特許文献１に示すとおり、ＬＴＥの下りリンクで、データ信号や参照信号などの信号がマッピングされていないサブフレーム（ブランクサブフレーム（Ｂｌａｎｋ  Ｓｕｂｆｒａｍｅ））の導入が検討されている。
【０００４】
特許文献１には、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ／ＤＭＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｍｕｌｔｉ−ｔｏｎｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）システムで、信号対干渉および雑音比の推定に使用する干渉及び雑音推定装置が開示されている。
【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】“Ｓｐｅｃｉｆｙｉｎｇ  ｂｌａｎｋ  ｓｕｂｆｒａｍｅｓ  ｆｏｒ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ｏｆ  ｒｅｌａｙｓ”、３ＧＰＰ  ＴＳＧ−ＲＡＮ  ＷＧ１  ＃５５  Ｒ１−０８４３８５  、２００８年１１月、［online］、［平成21年2月17日検索］、インターネット〈URL：http://www.3gpp.org/ftp/TSG_RAN/WG1_RL1/TSGR1_55/Docs/R1-084385.zip〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、上記３ＧＰＰで提案されているようなブランクサブフレームの利用を考える。ブランクサブフレームでは、全サブキャリアに対してデータ信号、参照信号などの有効な信号がマッピングされないため、伝播路での影響や受信機での熱雑音の影響を何も受けなければ、各サブキャリアの受信電力は０となるはずである。
【０００８】
しかしながら、実環境では、他セルの基地局が送信する信号の影響により干渉電力が発生する。さらに、移動局内部でも無視できない程度の熱雑音が発生しており、ブランクサブフレームから測定した各サブキャリアの受信電力は、他のセルからの干渉電力および雑音電力を合わせた値と解釈することができる。
【０００９】
上記干渉電力の大きさを見積もることができれば、移動局がセル中心に位置しているか、他セルとの境界に近いセル端に位置しているかを判別し、移動局または基地局が、セル間干渉による影響を排除するための各種措置を採ることができるが、上記干渉電力のみを一義的に測定することは困難である。
【００１０】
本発明は、上記ブランクサブフレームを用いてセル内の自局（当該移動局）の位置を判断する機能を備えた移動局、セルサーチ方法および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】
【００１１】
本発明の第１の視点によれば、参照信号およびデータ信号のいずれもがマッピングされていないブランクサブフレームの干渉雑音電力を算出するブランクサブフレーム電力推定部と、前記ブランクサブフレーム電力推定部にて算出された干渉雑音電力と、参照信号から求めた干渉雑音電力との差から、セル内における自局の位置を推定するセル内位置推定部と、を備える移動局が提供される。
【００１２】
本発明の第２の視点によれば、参照信号およびデータ信号のいずれもがマッピングされていないブランクサブフレームの干渉雑音電力を算出するブランクサブフレーム電力推定ステップと、前記ブランクサブフレーム電力推定部にて算出された干渉雑音電力と、参照信号から求めた干渉雑音電力との差から、セル内における移動局の位置を推定する位置推定ステップと、を含むセル内位置推定方法が提供される。
【００１３】
本発明の第３の視点によれば、参照信号およびデータ信号のいずれもがマッピングされていないブランクサブフレームの干渉雑音電力を算出する処理と、前記ブランクサブフレーム電力推定部にて算出された干渉雑音電力と、参照信号から求めた干渉雑音電力との差から、セル内における移動局の位置を推定する処理と、を含む移動局に搭載されたコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、移動局がセル内の自局の位置を推定することが可能となり、例えば、ＧＰＳ機能を持たない移動局であっても、セル内の位置に応じたセルサーチ方法の変更等に利用することが可能となる。また、受信品質の一つとして、前記推定した移動局のセル内の位置を基地局に送信し、基地局側で当該移動局の受信特性を改善させる措置を採らせることも可能となる。
【００１５】
上記した効果が得られる理由は、以下のとおりである。上記移動局内部の熱雑音は時間的な変動が大きくないと解釈することが一般的に言えるため、ブランクサブフレームで推定した干渉、雑音電力と、通常のサブフレームで推定した干渉、雑音電力との差分は、干渉電力の変動量であると解釈することが可能になる。
【００１６】
干渉電力は他のセルからの影響であるため、干渉電力が大きい場合、移動局はセルの中心ではなくセル端に存在している可能性が高いといえる。逆に、干渉電力が小さい場合は、移動局はセル中心に存在している可能性が高いと言える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の概要を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の移動局の構成を表したブロック図である。
【図３】ＬＴＥの無線フレーム構造を表した図である。
【図４】干渉電力変動量に応じたセルサーチ頻度を変更するための判定テーブルの例である。
【図５】本発明の第１の実施形態の移動局の動作を表したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
はじめに、本発明の概要について図面を参照して詳細に説明する。図１に示すとおり、本発明は、上記のように基地局から送信されてくるサブフレームを有効活用し、参照信号がマッピングされた通常のサブフレームから干渉、雑音電力推定処理を行う通常サブフレーム受信電力推定部１３１と、上記ブランクサブフレームから干渉、雑音電力推定処理を行うブランクサブフレーム受信電力推定部１３２とを備える。
【００１９】
セル内位置推定部１６は、通常サブフレーム受信電力推定部１３１から出力された干渉、雑音電力推定値と、ブランクサブフレーム受信電力推定部１３２から出力された干渉、雑音電力推定値とを比較することで、他のセルからの干渉電力の大きさを見積もり、移動局のセル内での位置を推定する。
【００２０】
前記推定した移動局のセル内での位置は、例えば、移動局におけるセルサーチ方法を変更するために利用することができる。これにより、移動局の消費電力の低減や、セルサーチ性能の向上等が達成される。また、上記推定した移動局のセル内位置を基地局側報告させて、当該移動局に対する無線サービスの向上に役立てることもできる。
【００２１】
［第１の実施形態］
続いて、セル内位置を用いてセルサーチ頻度を変更する本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る移動局の構成を表したブロック図である。なお、図２においては、移動局の下りリンク受信機能に関する要素を示し、その他の要素は省略している。
【００２２】
図２を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る移動局は、基地局からの信号を受信する受信部２０と、サブフレーム判定部１０と、物理チャネル／信号分離部１１と、等化部１２と、通常サブフレーム受信電力推定部１３１に加えて、信号電力加算平均部１４と、ブランクサブフレーム受信電力推定部１３２と、電力推定値格納部１３３と、干渉電力変動量算出部１５と、セル内位置推定部１６と、セルサーチ頻度制御部１７とを備えている。
【００２３】
はじめに、受信したサブフレームがブランクサブフレームであるか否かを判別する方法について説明する。図３は、３ＧＰＰで規定されるＬＴＥの無線フレーム構造を表した図である。ＬＴＥの場合、１無線フレームは１０個のサブフレームで構成されている。移動局は送信側の基地局より受信サブフレームがブランクサブフレーム、通常のサブフレームのどちらであるかという情報を通知されているものとする。例えば、非特許文献１では、基地局からの報知情報に含まれるシステム情報ブロック（ＳＩＢ）にブランクサブフレームであるか否かを示す情報を含めることが提案されている。
【００２４】
サブフレーム判定部１０は、上記した基地局からの通知に基づいて受信部２０で受信したサブフレームがブランクサブフレームか通常のサブフレームであるかを判定する。
【００２５】
物理チャネル／信号分離部１１は、受信したサブフレームが通常のサブフレームである場合、受信したサブフレームにマッピングされた信号を参照信号とデータ信号とに分離する。
【００２６】
等化部１２は、前記物理チャネル／信号分離部１１にて分離された参照信号を既知信号パターンで等化処理（例えば、ゼロフォーシング等化；ＺＦ等化）を行う。
【００２７】
通常サブフレーム受信電力推定部１３１は、前記等化部１２にて等化されたサブキャリアを複数用いて、システム帯域幅単位の干渉および雑音電力ＮＵを推定し、電力推定値格納部１３３に出力する。
【００２８】
信号電力加算平均部１４は、受信したサブフレームがブランクサブフレームである場合に、受信したサブフレーム内の全サブキャリアの信号電力を加算、平均する。
【００２９】
ブランクサブフレーム受信電力推定部１３２は、前記信号電力加算平均部１４から出力された信号電力から、干渉および雑音電力ＮＢを推定し、電力推定値格納部１３３に出力する。
【００３０】
電力推定値格納部１３３は、前記通常サブフレーム受信電力推定部１３１および前記ブランクサブフレーム受信電力推定部１３２にて推定された値を格納する。なお、電力推定値格納部１３３は、直近の出力値を保持可能であればよい。例えば、連続して同じサブフレームタイプを受信した場合には、通常サブフレーム受信電力推定部１３１またはブランクサブフレーム受信電力推定部１３２は、それぞれ最新の受信電力推定値を上書きしていくようにし、時間的に前に推定した値を破棄するようにすれば、バッファサイズを低減することが可能となる。
【００３１】
干渉電力変動量算出部１５は、電力推定値格納部１３３に格納された通常サブフレームから推定した干渉および雑音電力ＮＵと、ブランクサブフレームから推定した干渉および雑音電力ＮＢと、の差分（Ｙ＝ＮＵ−ＮＢ）を算出し、干渉電力変動量Ｙをセル内位置推定部１６に出力する。
【００３２】
セル内位置推定部１６は、干渉電力変動量Ｙの符号（Ｓｉｇｎ（Ｙ））と絶対値（Ａｂｓ（Ｙ））から、移動局のセル内の位置を推定し、その結果に基づいてセルサーチ制御部１７に、セルサーチ頻度の増減または維持を指示する。
【００３３】
図４は、干渉電力変動量Ｙを用いた判定テーブルの例である。図４の例では、Ｙの符号（Ｓｉｇｎ（Ｙ））が正で、かつ、Ｙの絶対値（Ａｂｓ（Ｙ））が予め設定した閾値Ｔよりも大きい場合は移動局がよりセル端に移動したと推定し、セルサーチの頻度を高くする指示が行われる。逆に、Ｙの符号（Ｓｉｇｎ（Ｙ））が負で、かつＹの絶対値（Ａｂｓ（Ｙ））が閾値Ｔよりも大きい場合は移動局がセル中心に近いほうに移動したと推定しセルサーチ頻度を低くする指示が行われる。
【００３４】
続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図５は、本発明の第１の実施形態の移動局の動作を表したフローチャートである。図５を参照すると、まず、移動局は現在受信しているサブフレームがブランクサブフレームか通常サブフレームかを判定する（ステップＳ００１）。
【００３５】
受信したサブフレームが通常のサブフレームである場合は、上記した物理チャネル／信号分離部１１、等化部１２、通常サブフレーム受信電力推定部１３１による電力推定処理行われる（ステップＳ００２）。
【００３６】
一方、受信したサブフレームがブランクサブフレームである場合は、上記した信号電力換算平均分離部１４、ブランクサブフレーム受信電力推定部１３２による電力推定処理が行われる（ステップＳ００３）。
【００３７】
上記ステップＳ００２またはＳ００３の電力推定処理の結果は、電力推定値格納部１３３に格納される（ステップＳ００４；電力推定値バッファリング）。
【００３８】
次に、移動局は、現在受信しているサブフレームタイプと異なるタイプでの測定値が電力推定値格納部１３３に格納済みであるか否かにより、干渉電力変動量Ｙの算出可否を判定する（ステップＳ００５）。
【００３９】
前記判定の結果、干渉電力変動量の算出が可能である場合（ステップＳ００５のＹｅｓ）、通常サブフレームから推定した干渉および雑音電力ＮＵと、ブランクサブフレームから推定した干渉および雑音電力ＮＢと、の差分（Ｙ＝ＮＵ−ＮＢ）により、干渉電力変動量Ｙが算出される（ステップＳ００６）。
【００４０】
また、前記判定の結果、干渉電力変動量の算出ができないと判定された場合（ステップＳ００５のＮｏ）は、処理を終え、次のサブフレームの処理に備える（ＲＥＴ）。
【００４１】
上記のようにして得られた干渉電力変動量Ｙが所定値Ｔより大きければ（ステップＳ００７のＹｅｓ）、移動局は、セルサーチ頻度を増加させる（ステップＳ００９）。
反対に、干渉電力変動量が所定値−Ｔ未満である場合（ステップＳ００８のＹｅｓ）、移動局は、セルサーチ頻度を減少させる（ステップＳ０１０）。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、ブランクサブフレームを用いて移動局に、セル内における自らの位置を自律的に判断させ、セルサーチ頻度を変動させることができる。これにより、セルサーチ頻度が最適化されるため、移動局の消費電力を低減化し、セルサーチ性能を向上させる効果が得られる。
【００４３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、上記した第１の実施形態では、セルサーチの頻度を制御するものとして説明したが、移動局に、セル内における位置に応じてセルサーチ対象のセル数を増減制御することによっても同様の効果が得られる。
【００４４】
また、上記した実施形態では、干渉電力変動量Ｙの符号の向きと、絶対値により判断を行うものとして説明したが、セル中心付近にいると判断する閾値と、セル端にいると判断する閾値と、をそれぞれ設定してもよい。
【００４５】
また、上記した実施形態では、移動局が、自ら判断したセル内における位置に基づいて、自らセルサーチ処理を変更するものとして説明したが、移動局が、受信品質を示す一つの指標として、セル内における位置を基地局に送信するようにしてもよい。また、セル内の位置を受け取った基地局が、当該移動局のセル内の位置に応じ、セルサーチに用いる周辺セルリストを変更したり、その他当該移動局に対する無線リソースの割り当て等に利用するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記した実施形態における干渉雑音電力の測定方法は、あくまで一例であり、その他、提案されている各種の干渉雑音電力の測定方法を用いることができる。
【００４７】
さらに、上記した実施形態では、ＬＴＥの例を挙げて説明したが、有効な信号が何も送信されないフレームと、その他のフレームと、の双方が送信される基地局を有する移動体通信システムであれば適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  サブフレーム判定部
１１  物理チャネル／信号分離部
１２  等化部
１３１  通常サブフレーム受信電力推定部
１３２  ブランクサブフレーム受信電力推定部
１３３  電力推定値格納部
１４  信号電力加算平均部
１５  干渉電力変動量算出部
１６  セル内位置推定部
１７  セルサーチ頻度制御部
２０  受信部
【図１】
2010206612.tif 000003
【図２】
2010206612.tif 000004
【図３】
2010206612.tif 000005
【図４】
2010206612.tif 000006
【図５】
2010206612.tif 000007