(57)【要約】【課題】周波数軸上及び時間軸上で不連続にマッピングされたパイロットシンボルを用いて、下りリンクの信号の受信電力を精度よく算出する。【解決手段】受信装置は、下りリンクの信号をフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換された信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出する抽出部と、該リファレンスシグナルを周波数軸上に並べ、該リファレンスシグナルを逆フーリエ変換することにより第１のウィンドウサイズを有する第１の信号を生成する逆フーリエ変換部と、第１の信号を複数に分割し、第２のウィンドウに含まれる信号を抽出する時間抽出部と、第２のウィンドウに含まれる信号を含み、第１のウィンドウサイズと同様のウィンドウサイズを有する第２の信号を生成する調節部と、第２の信号をフーリエ変換することにより第３の信号を生成するフーリエ変換部と、第３の信号に基づいて、受信電力を計算する受信電力計算部とを有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から送信された下りリンクの信号をフーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換された下りリンクの信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出する抽出部と、
前記抽出されたリファレンスシグナルを逆フーリエ変換することにより第１のウィンドウサイズを有する第１の信号を生成する逆フーリエ変換部と、
前記第１の信号から、第２のウィンドウに含まれる信号を抽出する時間抽出部と、
前記第２のウィンドウに含まれる信号を含み、前記第１のウィンドウサイズと同様のウィンドウサイズを有する第２の信号を生成する調節部と、
前記第２の信号を逆フーリエ変換することにより第３の信号を生成する逆フーリエ変換部と、
前記第３の信号に基づいて、受信電力を計算する受信電力計算部と
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、
前記抽出部は、周波数軸上及び／又は時間軸上において近接するリファレンスシグナルを抽出することを特徴とする受信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の受信装置において、
前記調節部は、前記第２のウィンドウに含まれる信号以外のポイントに零を挿入することにより、第２の信号を生成することを特徴とする受信装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の受信装置において、
前記リファレンスシグナルは、時間軸上及び周波数軸上に不連続に送信されることを特徴とする受信装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の受信装置において、
前記電力計算部は、希望波信号の受信電力及び干渉波信号の受信電力を計算することを特徴とする受信装置。
【請求項６】
請求項５に記載の受信装置において、
前記希望波信号の受信電力及び干渉波信号の受信電力に基づいて、希望波電力対干渉波電力比を求める電力比計算部と、
前記電力比計算部により求められた希望波電力対干渉波電力比が所定の閾値以上であるかを判断する判断部と、
前記判断部により所定の閾値以上であると判断された希望波電力対干渉波電力比を加算する加算部と
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項７】
請求項１に記載の受信装置において、
前記第１の信号に基づいて、リファレンスシグナルのみの遅延プロファイルを出力する出力部
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項８】
基地局から送信された下りリンクの信号をフーリエ変換するフーリエ変換ステップと、
前記フーリエ変換された下りリンクの信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出する抽出ステップと、
前記抽出されたリファレンスシグナルを逆フーリエ変換することにより第１のウィンドウサイズを有する第１の信号を生成する逆フーリエ変換ステップと、
前記第１の信号から、第２のウィンドウに含まれる信号を抽出する時間抽出ステップと、
前記第２のウィンドウに含まれる信号を含み、前記第１のウィンドウサイズと同様のウィンドウサイズを有する第２の信号を生成する調節ステップと、
前記第２の信号を逆フーリエ変換することにより第３の信号を生成する逆フーリエ変換ステップと、
前記第３の信号に基づいて、受信電力を計算する受信電力計算ステップと
を有することを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムに関し、特に受信装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
W-CDMA(Wideband-Code  Division  Multiple  Access)方式の移動通信システムでは、図１に示すように、受信装置（例えば、移動局）は、基地局によって送信されたW-CDMA信号に対して逆拡散処理を行い、得られた共通パイロットチャネル(CPICH:  Common  Pilot  Channel)を用いて、下りリンクの無線品質を算出する。該下りリンクの無線品質の算出には、希望波及び干渉波の受信電力を求めることが含まれてもよい。
【０００３】
例えば、W-CDMA方式の移動通信システムでは、受信装置は、以下の式を用いて、時間軸方向に連続して送信された２つのパイロット信号Ｓｎ及びＳｎ＋１の受信信号ｒｎ及びｒｎ＋１に対して平均化処理を行うことによって、下りリンクにおける受信電力を算出する。
【０００４】
【数１】
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ここで、「RSCP(Received  signal  code  Power)」は、希望波信号の受信電力であり、「ISSI(Interference  Signal  Strength  Indicator)」は、干渉信号の受信電力である。また、ｒｎ=αＳn＋Inであり、ｒｎ＋１=βＳｎ+1＋In＋１である。ここで、αとβはそれぞれの送信シンボルに対するフェージングの影響である振幅変動と位相変動を表しており、InとIn＋１はそれぞれのシンボルの熱雑音を含めた干渉波成分を示している。
【０００５】
ここで、W-CDMA方式の移動通信システムでは、下りリンクにおける受信電力の算出に、単一の周波数によって時間軸上で連続して送信された２つのパイロットシンボルが用いられる。
【０００６】
２つのパイロットシンボル間のチャネル変動が小さい時間内においては伝搬路をほぼ同一の伝搬路とみなすことができるため、「Ｓｎ」及び「Ｓｎ＋１」に対して乗算される伝搬路の変動の係数「α」及び「β」をほぼ同じと考えることができ、精度よく希望波及び干渉波の受信電力の推定が可能である。つまり、ｒｎとｒｎ＋１がほぼ同じとみなせる場合には、λ１は２シンボルの希望波成分と干渉波成分とを足した成分、λ２は２シンボルの干渉波成分しか出てこないため、希望波成分は｜λ１-λ２｜/２で求められる。
【０００７】
しかし、図２に示すようにLTE(Long  Term  Evolution)方式の移動通信システムではパイロットシンボルが時間軸上及び周波数軸上に不連続にマッピングされ、送信されるように構成されている。LTE方式の移動通信システムでは、パイロットシンボルはリファレンスシグナル(RS:  Reference  signal)と呼ばれてもよい。このため、２つのパイロットシンボルを用いて伝播路の推定を行うと遅延波や移動時間が大きい場合には２つのパイロットシンボル間は同一の伝搬路とみなすことができない。つまりαとβを同一と考えることはできず、２つの受信信号間（ｒｎとｒｎ＋１）の相関が小さくなる。このため、式(2)において、干渉波成分だけを取り出すことができず、希望波電力の受信電力も精度よく推定することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
LTE方式の移動通信システムにおいては、パイロットシンボルが時間軸上及び周波数軸上に不連続にマッピングされ、送信されているため、パイロットシンボル間は同一の伝搬路とみなすことができない。移動通信システムでは、特に、遅延波の影響や受信装置の移動速度が大きい場合、パイロットシンボル間の相関が低くなり、精度よく希望波及び干渉波の受信電力の推定ができない。
【０００９】
このため、LTE方式の移動通信システムにおいて、希望波及び干渉波の受信電力を精度よく推定するには、受信装置の移動速度を遅くするか、遅延波の無いような環境で長時間測定するような方法により、２つのパイロットシンボルの相関を高くしなければならない。
【００１０】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、受信信号に含まれる周波数軸上及び時間軸上で不連続にマッピングされたパイロットシンボルを用いて、下りリンクの受信電力を精度よく算出することができる受信装置及び受信方法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】
上記課題を解決するために、本受信装置は、
基地局から送信された下りリンクの信号をフーリエ変換するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換された下りリンクの信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出する抽出部と、
前記抽出されたリファレンスシグナルを逆フーリエ変換することにより第１のウィンドウサイズを有する第１の信号を生成する逆フーリエ変換部と、
前記第１の信号から、第２のウィンドウに含まれる信号を抽出する時間抽出部と、
前記第２のウィンドウに含まれる信号を含み、前記第１のウィンドウサイズと同様のウィンドウサイズを有する第２の信号を生成する調節部と、
前記第２の信号を逆フーリエ変換することにより第３の信号を生成する逆フーリエ変換部と、
前記第３の信号に基づいて、受信電力を計算する受信電力計算部と
を有する。
【００１２】
本受信方法は、
基地局から送信された下りリンクの信号をフーリエ変換するフーリエ変換ステップと、
前記フーリエ変換された下りリンクの信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出する抽出ステップと、
前記抽出されたリファレンスシグナルを逆フーリエ変換することにより第１のウィンドウサイズを有する第１の信号を生成する逆フーリエ変換ステップと、
前記第１の信号から、第２のウィンドウに含まれる信号を抽出する時間抽出ステップと、
前記第２のウィンドウに含まれる信号を含み、前記第１のウィンドウサイズと同様のウィンドウサイズを有する第２の信号を生成する調節ステップと、
前記第２の信号を逆フーリエ変換することにより第３の信号を生成する逆フーリエ変換ステップと、
前記第３の信号に基づいて、受信電力を計算する受信電力計算ステップと
を有する。
【発明の効果】
【００１３】
開示の受信装置及び受信方法によれば、受信信号に含まれる周波数軸上及び時間軸上で不連続にマッピングされたパイロットシンボルを用いて、下りリンクの受信電力を精度よく推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００１５】
LTE方式の移動通信システムにおいては、２つのベクトル信号（受信信号）の加減及び減算を行うことにより、希望波信号の受信電力（以下、希望波電力と呼ぶ）や干渉信号の受信電力（以下、干渉波電力と呼ぶ）を測定する方法がある。しかし、下りリンクの信号に遅延波が含まれる場合及び／又は受信装置の移動速度が大きい場合には、リファレンスシグナル間の相関が悪くなり（低くなり）、精度よく希望波電力や干渉波電力を測定できない場合がある。リファレンスシグナル間を同一の伝搬路と見なすことができないためである。
【００１６】
下りリンクの信号に遅延波が含まれる場合について、図３を参照して説明する。
【００１７】
基地局２００は、下りリンクの信号を送信する（図３（１））。該下りリンクの信号には、リファレンスシグナル（以下、RSと記載する）が含まれる。受信装置１００は、該基地局２００により送信される下りリンクの信号に含まれるRSを使って、下りリンクにおける受信電力を算出する。下りリンクにおける受信電力には、希望波信号の受信電力（以下、希望波電力と呼ぶ）と、干渉波信号の受信電力（以下、干渉波電力と呼ぶ）とが含まれる。
【００１８】
受信装置１００は、下りリンクの信号を逆高速フーリエ変換(IFFT:  Inverse  Fast  Fourier  Transform)することにより時間軸により表される信号に変換する。下りリンクの信号に遅延波が含まれない場合には、該時間軸により表される信号には１つのピークが表れる（図３（２））。一方、下りリンクの信号に遅延波が含まれる場合には、該時間軸により表される信号には複数のピークが表れる（図３（３））。更に、遅延波が含まれる場合の時間軸により表される信号を高速フーリエ変換(FFT)することにより周波数軸により表される信号に変換する（図３（４））。この場合、近接するパイロットシンボル間の相関が低くなる（図３（５））。すなわち、RSの相関を低くしている原因として遅延波があることが分かる。
【００１９】
精度よく希望波電力や干渉波電力を測定できない問題に対して、相関が高いRSを選択して希望波電力や干渉波電力を測定する方法がある。
【００２０】
例えば、この方法では、２つのベクトル信号（受信信号）を用いて、希望波電力や干渉波電力の計算が行われる。図４に示すように、LTE方式の移動通信システムでは、パイロットシンボルが時間軸上及び周波数軸上に不連続にマッピングされ、送信される。
【００２１】
第１のRS(S1)をAαとし、第２のRS(S2)をAβとする。第２のRS(S2)を-Aβとしてもよい。S1及びS2は既知の信号である。例えば、1や-1であってもよい。S1及びS2に対して、1や-1など、同様の信号を乗算することにより同じ信号とみなすことができる。例えば、-1×(-1)=1、1×1=1などのように同様の信号とみなすことができる場合がある。
【００２２】
αとβとの相関は、周波数軸上の相関を求める計算が行われ、該相関値により、希望波電力や干渉波電力を測定するかが決定される。
【００２３】
図５に示すように、ある一定の時間分、同期チャネル(SCH:  Synchronization  Channel)を用いて遅延スプレッドを求め、該遅延スプレッドに基づいて、第１のRS(S1)と第２のRS(S2)との周波数軸上の相関値を求める。そして、周波数軸上の相関値がある閾値以上である場合に、該周波数軸上の相関値に対応するRS（S1,S2）について、以下の処理を行う。
【００２４】
一例として、第１のRS(S1)と第２のRS(S2)との周波数軸上の相関値が閾値以上である場合について説明する。
【００２５】
λ1＝(S1+S2)2/2
λ2＝(S1-S2)2/2
を用いて、
RSRP=|λ1-λ2｜/2
ISSI=λ2
が求められる。
【００２６】
第２のRS(S2)と第３のRS(S3)などの他のRSについても同様にλ1及びλ2を計算できる。
【００２７】
λ1=1/(2(n-1))×Σ(Sn+(Sn+1))2  (n=1,2,・・・n)
λ2=1/(2(n-1))×Σ(Sn-(Sn+1))2  (n=1,2,・・・n)
従って、その時間におけるRSRPとISSIは以下の式のように計算できる。
【００２８】
RSRP=｜λ1-λ2｜/2
ISSI=λ2
また、周波数軸上の相関値は、下記のような計算式（相関関数）により求められる。
【００２９】
P(Ω)=1/(1+j2πΩ(Δl/c))exp(j2πlo/c)
この式において、Ωは、第１RS(S1)が送信された周波数f(S1)と第２のRS(S2)が送信された周波数f(S2)との周波数差分である。Δl/cは、遅延プロファイルから求められるf(S1)とf(S2)との間の伝搬遅延時間の広がりである。loは、基地局と受信装置との間の最短の伝搬路長である。
【００３０】
また、周波数軸上の相関値を事前にテーブルとして保持するようにしてもよい。例えば、市街地、郊外地などの所定のエリア毎に用意してもよい。そして、そのテーブルから同じ時間のシンボル間の周波数軸上における相関値を求め、該相関値がある閾値以上である場合に、該相関値が得られたシンボルの近傍のシンボルについて、上述した計算を行うようにしてもよい。
【００３１】
この方法では、相関が高いRSが少ない場合に、希望波電力や干渉波電力の推定精度を高く保つためには計算に時間がかかる問題がある。相関の高いRSが少ないため、相関の高いRSが検出されるまでに時間を要するためである。
【００３２】
そこで、本実施例では、受信装置（例えば、移動局）により受信された信号に遅延波が含まれる場合、受信装置の移動速度が大きい場合などの環境で、RSの相関が高くない場合でも、希望波電力や干渉波電力の推定精度を高く保つことができる受信装置について説明する。また、本実施例では、上述した方法よりも短時間で、希望波電力及び干渉波電力を推定できる受信装置について説明する。
（システム）
本実施例に係る移動通信システムについて、図６を参照して説明する。
【００３３】
本実施例に係る移動通信システムは、受信装置１００と、基地局２００とを有する。受信装置１００は、例えば、移動局に含まれてもよい。受信装置１００は、基地局２００により送信された下りリンクの信号に含まれるパイロットチャネルに基づいて、下りリンクの受信品質を求める。該パイロットチャネルには、複数のパイロットシンボルが含まれる。上述したように、該パイロットシンボルは、リファレンスシグナル（参照信号）と呼ばれてもよい。下りリンクの受信品質を求める処理には、下りリンクの希望波電力及び干渉波電力を算出する処理が含まれてもよい。また、下りリンクの希望波電力及び干渉波電力に基づいて、希望波電力対干渉波電力比(SIR)が求められてもよい。
【００３４】
受信装置１００は、基地局２００から送信された下りリンクの信号に含まれるリファレンスシグナルを用いて、下りリンクにおける希望波電力及び干渉波電力を推定する。本実施例では、一例として、Evolved  UTRA  and  UTRAN（別名：Long  Term  Evolution,或いは、Super  3G）が適用されるシステムについて説明する。好適には、リファレンスシグナル（パイロットシンボル）を時間軸上及び周波数軸上に不連続にマッピングし、送信する送信装置と、該送信装置により送信された信号を受信する受信装置とを有するシステムに適用できる。この場合、送信装置及び受信装置は、移動局に含まれてもよいし、基地局に含まれてもよい。
【００３５】
LTE方式の移動通信システムでは、受信装置は、OFDMA(Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access)方式により送信された下りリンクの信号を受信する。OFDMAは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各周波数帯上にデータを載せて伝送を行うマルチキャリア伝送方式である。OFDMAは、サブキャリアを周波数上に、一部重なりあいながらも互いに干渉することなく密に並べることで、高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることができる。
（受信装置）
本実施例に係る受信装置１００について、図７を参照して説明する。
【００３６】
受信装置１００は、サーチ部１０２と、測定部１０４と、平均化処理部１０６と、結果送出部１０８とを具備している。
【００３７】
サーチ部１０２は、各基地局から送信されるＳＣＨ（同期チャネル(Synchronization  Channel))信号をサーチし、かかるＳＣＨ信号に基づいて各基地局との間で同期を取るように構成されている。基地局２００は、当該基地局の送信周波数帯域の中央部分の周波数帯域に同期チャネルをマッピングし、送信する。サーチ部１０２は、基地局の送信周波数帯域の中央部分の周波数帯域にマッピングされている同期チャネルを受信する。
【００３８】
測定部１０４は、当該受信装置１００と基地局２００との間の同期が確立された後に、基地局２００から送信された下りリンクの信号に含まれるRSを取り出し、該取り出したRSに基づいて、希望波電力及び干渉波電力を推定する。希望波電力及び干渉波電力の推定方法の詳細については後述する。
【００３９】
平均化処理部１０６は、測定部１０４によって測定されたRSの希望波電力及び干渉波電力を用いて、下りリンクにおける希望波電力対干渉波電力比を算出するように構成されている。
【００４０】
結果送出部１０８は、ユーザに対して、平均化処理部１０６による下りリンクにおける希望波対干渉波電力比の算出結果を通知するように構成されている。例えば、結果送出部１０８は、該算出結果をモニタに出力するようにしてもよい。また、結果送出部１０８は、算出結果を当該受信装置１００の内部の記憶装置に保存するようにしてもよいし、当該受信装置１００の外部の記憶装置に保存するようにしてもよい。また、結果送出部１０８は、算出結果を当該受信装置１００の内部の記憶媒体に保存するようにしてもよいし、当該受信装置１００の外部の記憶媒体に保存するようにしてもよい。
【００４１】
測定部１０４は、図８に示すように、フーリエ変換部１０４２と、RS抽出部１０４４と、逆フーリエ変換部１０４６と、時間抽出部１０４８と、調整部１０５０と、フーリエ変換部１０５２と、無線品質算出部１０５４と、ＲＳの遅延プロファイル確認部１０５６と、結果送出部１０５８とを具備している。
【００４２】
フーリエ変換部１０４２は、当該受信装置１００により受信された下りリンクの信号を高速フーリエ変換し、周波数軸により表される信号を生成する。
【００４３】
RS抽出部１０４４は、フーリエ変換部１０４２において生成した周波数軸により表される信号から、ある所定の帯域幅に含まれるRSを抽出する。また、RS抽出部１０４４は、ある一定時間の間に生成した周波数軸により示される信号からある所定の帯域幅に含まれるRSを抽出するようにしてもよい。そして、RS抽出部１０４４は、抽出したRSを周波数軸上に並べる。LTE方式の移動通信システムでは、RSが時間軸上及び周波数軸上に不連続にマッピングされる。この場合、RS抽出部１０４４は、周波数軸上に近接したRSを抽出するようにしてもよいし、時間軸上に近接したRSを抽出するようにしてもよいし、周波数軸上に近接したRS及び時間軸上に近接したRSの両方を抽出するようにしてもよい。
【００４４】
例えば、図４に示したように、リファレンスシグナルは、OFDMシンボルL=0において、６個のサブキャリアに１個の割合でマッピングされ、送信される。また、周波数方向においては、リソースブロックが定義される。ここで、１リソースブロックあたりの周波数帯域は、例えば１８０ｋＨｚであり、１リソースブロックの中に１２個のサブキャリアが存在する。従って、ある所定の帯域幅を１リソースブロックの帯域幅とした場合には、２個のリファレンスシグナルが抽出される。
【００４５】
逆フーリエ変換部１０４６は、周波数軸上に並べたRSを逆高速フーリエ変換し、時間軸により表される信号を生成する。その結果、第１の時間窓（ウィンドウ）を有する時間軸により表される信号が生成する。逆フーリエ変換部１０４６は、生成した時間軸により表される信号を時間抽出部１０４８及びRSの遅延プロファイル確認部１０５６に入力する。
【００４６】
時間抽出部１０４８は、逆フーリエ変換部１０４６において生成した時間軸により表される信号から、第２の時間窓（ウィンドウ）に入る信号を抽出する。該第２の時間窓のサイズは、第１の時間窓のサイズ未満であるのが好ましい。この第２の時間窓のサイズは適宜変更可能である。例えば、時間軸により表される信号のピークに基づいて決定されてもよい。このようにすることにより、遅延波を除くことができる。
【００４７】
調整部１０５０は、第２の時間窓に含まれる信号を含む信号を生成する。この場合、調整部１０５０は、第１の時間窓と同様のサイズとなるように調整する。例えば、調整部１０５０は、時間抽出部１０４８により信号が抽出される第２の時間窓以外の部分（ポイント）に０（零）を挿入する。
【００４８】
フーリエ変換部１０５２は、調整部１０５０において生成した信号を高速フーリエ変換し、周波数軸により表される信号を生成する。このようにして生成した周波数軸により表される信号は、遅延波の影響が低減されるため、１パスと同程度に扱うことができる。また、RS間の相関を高くすることができる。
【００４９】
無線品質算出部１０５４は、フーリエ変換部１０５２において生成した周波数軸により表される信号に基づいて、希望波電力及び干渉波電力を求める。
【００５０】
RSの遅延プロファイル確認部１０５６は、逆フーリエ変換部１０４６により入力された時間軸により表される信号を確認する。例えば、RSの遅延プロファイル確認部１０５６は、最大パスからの遅延時間と最大パスとの受信電力差を確認するようにしてもよい。例えば、逆フーリエ変換部１０４６により入力された時間軸により表される信号は、図９に示されるように、RSのみの遅延プロファイルである。このようにすることにより、RSだけの遅延波のサンプルを確認できる。RSの遅延プロファイル確認部１０５６は、このRSだけの遅延波プロファイルを、結果送出部１０５８に入力する。また、RSの遅延プロファイル確認部１０５６は、最大パスからの遅延時間と最大パスとの受信電力差を結果送出部１０５８に入力するようにしてもよい。
【００５１】
結果送出部１０５８は、ユーザに対して、RSの遅延プロファイル確認部１０５６による遅延波のサンプルを通知するように構成されている。例えば、結果送出部１０５８は、遅延波のサンプルをモニタに出力するようにしてもよい。また、結果送出部１０５８は、遅延波のサンプルを当該受信装置１００の内部の記憶装置に保存するようにしてもよいし、当該受信装置１００の外部の記憶装置に保存するようにしてもよい。また、結果送出部１０５８は、算出結果を当該受信装置１００の内部の記憶媒体に保存するようにしてもよいし、当該受信装置１００の外部の記憶媒体に保存するようにしてもよい。
（受信装置の動作）
本実施形態に係る移動通信システムの動作について、図１０−図１２を参照して、説明する。ここでは、主に本実施例に係る受信装置１００の動作について説明される。
【００５２】
受信装置１００と基地局２００との間で同期を取る処理が行われる（ステップＳ１００２）。例えば、サーチ１０２は、基地局２００から送信されるＳＣＨ信号をサーチし、かかるＳＣＨ信号に基づいて該基地局２００との間で同期を取る。
【００５３】
受信装置１００は、当該受信装置１００と基地局２００との間の同期が確立された後に、基地局２００から送信された下りリンクの信号におけるある一定時間及びある一定の帯域幅に含まれるRSを取り出す（ステップＳ１００４）。例えば、基地局２００により送信された下りリンクの信号は、測定部１０４のフーリエ変換部１０４２に入力される。フーリエ変換部１０４２は、入力された下りリンクの信号をフーリエ変換することにより図１１(１)に示されるように、周波数軸により表される信号を生成する。そして、RS抽出部１０４４は、該周波数軸により表される信号からある一定の帯域幅に含まれるRSを抽出する。そして、RS抽出部１０４４は、図１１(２)に示されるように、抽出したRSを周波数軸上に並べる。また、RS抽出部１０４４は、ある一定時間の間に生成した周波数軸により示される信号からある所定の帯域幅に含まれるRSを抽出するようにしてもよい。
【００５４】
受信装置１００は、ステップＳ１００４において取り出したRSを逆フーリエ変換することにより時間軸により表される信号を生成する（ステップＳ１００６）。例えば、逆フーリエ変換部１０４６は、周波数軸上に並べられたRSを逆フーリエ変換することにより時間軸により表される信号を生成する。その結果、図１１（３）に示されるように、第１の時間窓（ウィンドウ）を有する時間軸により表される信号が生成する。第１の時間窓は、逆フーリエ変換するポイント数により決定される。但し、該逆フーリエ変換するポイント数は、２のべき乗である必要がある。該時間軸により表される信号は、RSだけの遅延プロファイルとなる。図１１（３）には、一例として、２つのピークが含まれる遅延プロファイルが示される。
【００５５】
受信装置１００は、第２の時間窓に含まれる信号を取り出して、逆フーリエ変換したポイント数でフーリエ変換することにより周波数軸により表される信号を生成する（ステップＳ１００８）。例えば、時間抽出部１０４８は、逆フーリエ変換した後の時間軸により表される信号を、第２の時間窓により複数に分割する。第２の時間窓のサイズは設定にて適宜変更が可能である。例えば、時間抽出部１０４８は、時間軸により表される信号から該第２の時間窓に含まれる信号を抽出する。図１１（３）には、時間軸により表される信号を、第２の時間窓で３分割した場合について示される。この場合、第１の時間窓には、第２の時間窓により分割された時間幅１−３が含まれる。時間幅１−３は同様のサイズであってもよいし、異なってもよい。
【００５６】
そして、調整部１０５０は、第２の時間窓により取り出した時間幅１に含まれる信号について以下の処理を行う。調整部１０５０は、第１の時間窓のサイズに合わせるために、図１１（４）に示されるように、第２の時間窓により取り出した時間幅１に含まれる信号以外の部分（ポイント）に０（零）を挿入する。時間幅１に含まれる信号と、該時間幅１に含まれる信号以外の部分（ポイント）に挿入した０（零）とを含む第１の時間窓と同様のサイズを有する信号のポイント数は、２のべき乗である必要がある。フーリエ変換部１０５２は、第２の時間窓により取り出した時間幅１に含まれる信号を含み、該第２の時間窓以外の部分に０（零）が挿入された第１の時間窓と同様のサイズの信号をフーリエ変換し、周波数軸により表される信号を生成する。
【００５７】
第２の時間窓で取り出した信号だけをフーリエ変換しようとしてもサンプル数が少ないため、第１の時間窓のうち、第２の時間窓で取り出した信号以外のポイントは全て０を入力し、０とする。すなわち、高速フーリエ変換の際に信号の数がIFFTのウィンドウサイズと同じでないと、フーリエ変換後において得られる周波数軸により表される信号の帯域幅が、ステップＳ１００６における逆フーリエ変換前の帯域幅と異なることになる。このため、同じウィンドウサイズになるように取り出した信号以外のポイントに０（零）を入れ、０とする。このように、第１の時間窓に合わせるために、第２の時間窓で取り出した信号以外の部分に０を挿入しているため、該周波数軸により表される信号は、図１１(５)に示されるように、ステップＳ１００６における逆フーリエ変換前の帯域幅と同じになる。このようにして得られた周波数軸により表される信号は、遅延波の影響が少なくなるため、１パスと同程度の信号として扱うことができる。
【００５８】
第２の時間窓により取り出した時間幅２及び時間幅３に含まれる信号に対しても同様の処理が行われ、周波数軸により表される信号が生成される。以下、第２の時間窓により取り出した時間幅１、２及び３に含まれる信号に基づいて生成した周波数軸により表される信号を、それぞれパターン１、２及び３と呼ぶ。
【００５９】
受信装置１００は、フーリエ変換後の周波数軸により表される信号に対して、シンボル間の推定計算を行う（ステップＳ１０１０）。例えば、受信品質算出部１０５４は、式（５）−式（６）により、シンボル間の演算を行う。式（５）及び式（６）において、ｒｎとｒｎ＋１は周波数軸により表される信号において隣接するRSを示す。λ１及びλ２は、希望波電力及び干渉波電力を求めるためのパラメータである。そして、受信装置１００は、シンボル間の演算結果を用いて、希望波電力及び干渉波電力を求める。例えば、無線品質算出部１０５４は、式（７）及び式（８）により、希望波電力及び干渉波電力を推定する。
【００６０】
【数２】
2010081401.tif 000004
例えば、上述したパターン１−３から、希望波電力及び干渉波電力を推定する場合について説明する。図１２（１）は、図１１（３）と同様の図であり、時間軸により表される信号を、第２の時間窓で３分割した図である。そして、パターン１を図１２(２)に示し、パターン２を図１１(３)に示す。
【００６１】
無線品質算出部１０５４は、パターン１のRSスペクトラムから第１のRS(S1)及び第２のRS(S2)を抽出する。ここで、第１のRS(S1)及び第２のRS(S2)はベクトル信号である。無線品質算出部１０５４は、λ1=(S1+S2)2/2、λ2=(S1-S2)2/2を求める。そして、無線品質算出部１０５４は、希望波電力及び干渉波電力を求める。希望波電力=｜λ1-λ2｜/2、干渉波電力=λ2により求めることができる。
【００６２】
第２のRS（S2）及び第３のRS（S3）などの他のRSについても同様の計算を行うことができる。すなわち、下記の式により希望波電力及び干渉波電力を求めることができる。
【００６３】
λ1=1/(2(n-1))×Σ｜Sn+(Sn+1)｜2  (n=1、2、・・・、n)
λ2=1/(2(n-1))×Σ｜Sn-(Sn+1)｜2  (n=1、2、・・・、n)
希望波電力=｜λ1-λ2｜/2  干渉波電力=λ2
パターン２及び３に対しても同様の処理が行われる。但し、パターン３については、希望波電力は無く、ノイズだけが存在する。例えば、希望波電力は０（零)に近い値(理想的には０)となり、干渉波電力はある値を取る。
【００６４】
受信装置１００は、ステップＳ１０１０において推定された希望波電力及び干渉波電力から希望波電力対干渉波電力比(SIR)を計算し、ある閾値以上であるかを確認する（ステップＳ１０１２）。例えば、平均化処理部１０６には、無線品質測定部１０５４により推定された希望波電力及び干渉波電力が入力される。平均化処理部１０６は、入力された希望波電力及び干渉波電力に基づいて、希望波電力対干渉波電力比を求める。
【００６５】
希望波電力対干渉波電力比は、希望波電力を干渉波電力により除算することにより求められる。
【００６６】
パターン１については、SIR1＝希望波電力/干渉波電力により、希望波電力対干渉波電力比が求められる。同様にパターン２についても、SIR2が求められる。パターン３については、希望波電力が０に近い値であるため、SIR3は小さな値となる。もしくは、求めることができない。
【００６７】
平均化処理部１０６は、希望波電力対干渉波電力比がある閾値以上であるかを判断する。ここでは、SIR1及びSIR2が閾値以上であるとする。このように、求められたSIRが閾値以上であるかを判断することにより、パターン３のように希望波電力が無く、ノイズだけである場合に、該ノイズに基づいて求められたSIRを除くことができる。ノイズに基づいて求められたSIRは小さい値になるためである。ノイズにより求められるSIRだけを除外する観点からは、該閾値をマイナス無限大にしてもよい。
【００６８】
受信装置１００は、ステップＳ１０１２において、閾値以上であったSIRを加算する（ステップＳ１０１４）。例えば、平均化処理部１０６は、SIRn＞閾値であるSIRについて、式(９)の計算を行う。
【００６９】
【数３】
2010081401.tif 000005
受信装置１００は、ある一定の時間が経過したかを判断する（ステップＳ１０１６）。ある一定の時間が経過していない場合（ステップＳ１０１６：ＮＯ）、ステップＳ１００８に戻る。この一定の時間は、ステップＳ１００４においてRSを取り出した一定時間と同様の時間であってもよい。また、この一定の時間は、SIRを求めるために予め設定された時間であってもよい。一方、所定の時間が経過した場合（ステップＳ１０１６：ＹＥＳ）、ステップＳ１０１４において加算されたSIRの時間平均を求める（ステップＳ１０１８）。例えば、平均化処理部１０６は、ステップＳ１０１４において加算されたSIRをある一定の時間で除算することにより、SIRの時間平均を求めるようにしてもよい。
【００７０】
本実施例においてSIRに閾値を設けることは必須ではない。
【００７１】
本実施例において、希望波電力及び干渉波電力についてもSIRと同様の計算により求めることができる。例えば、希望波電力をRSRPと干渉波電力をISSIと置く。そして、パターン1,2及び3のRSスペクトラムにより求められるRSRPを、それぞれRSRP1,RSRP2及びRSRP3とし、パターン1,2及び3のRSスペクトラムにより求められるISSIを、それぞれISSI1,ISSI2及びISSI3とする。RSRP及びISSIは、それぞれ式(10)及び式(11)により求めることができる。この場合、式(10)及び式(11)においては、k＝3となる。
【００７２】
【数４】
2010081401.tif 000006
また、RSRP1,RSRP2及びRSRP3、ISSI1, ISSI2及びISSI3に対して、閾値を設け、該閾値以上のRSRP、ISSIについて演算するようにしてもよい。また、閾値を設けることは必須ではない。
【００７３】
本実施例によれば、受信したOFDM信号をフーリエ変換し、該フーリエ変換された下りリンクの信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出することにより遅延波の影響を除去するようにしたため、下りリンクの受信電力を精度よく算出することができる。
【００７４】
本実施例によれば、受信したOFDM信号をフーリエ変換し、該フーリエ変換された下りリンクの信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出することにより遅延波の影響を除去するようにしたため、周波数領域におけるリファレンスシグナル間の相関を高くできる。このため、遅延波の無いような環境で長時間測定することなく、下りリンクの受信電力を精度よく算出することができる。また、受信装置の移動速度が大きい場合においても、下りリンクの受信電力を精度よく算出することができる。
【００７５】
なお、上述の受信装置１００や基地局２００の動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
【００７６】
ソフトウェアモジュールは、RAM(Random  Access  Memory）や、フラッシュメモリ(flash  memory)や、ROM(Read  Onlyｌ  Memory）や、EPROM(Erasable  Programmable  ROM）や、EEPROM(Electronically  Erasable  and  Programmable  ROM）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、CD-ROMといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
【００７７】
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ASIC内に設けられていてもよい。かかるASICは、受信装置１００や基地局２００内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして受信装置１００や基地局２００内に設けられていてもよい。
【００７８】
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】W-CDMA方式の移動通信システムにおいてパイロット信号の測定値の平均値を算出する方法を示す説明図である。
【図２】LTE方式の移動通信システムにおけるパイロット信号の送信方法を示す説明図である。
【図３】受信装置における処理を示す説明図である。
【図４】受信装置における処理を示す説明図である。
【図５】受信装置における処理を示す説明図である。
【図６】一実施例に係る移動通信システムを示す構成図である。
【図７】一実施例に係る受信装置を示す機能ブロック図である。
【図８】一実施例に係る受信装置の測定部を示す部分ブロック図である。
【図９】一実施例に係る受信装置の動作を示す説明図である。
【図１０】一実施例に係る受信装置の動作を示すフロー図である。
【図１１】一実施例に係る受信装置の動作を示す説明図である。
【図１２】一実施例に係る受信装置の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８０】
１００  受信装置
１０２  サーチ部
１０４  測定部
１０６  平均化処理部
１０８  結果送出部
１０４２  フーリエ変換部
１０４４  RS抽出部
１０４６  逆フーリエ変換部
１０４８  時間抽出部
１０５０  調整部
１０５２  フーリエ変換部
１０５４  無線品質算出部
１０５６  RSの遅延プロファイル確認部
１０５８  結果送出部
２００  基地局
【図１】
2010081401.tif 000007
【図２】
2010081401.tif 000008
【図３】
2010081401.tif 000009
【図４】
2010081401.tif 000010
【図５】
2010081401.tif 000011
【図６】
2010081401.tif 000012
【図７】
2010081401.tif 000013
【図８】
2010081401.tif 000014
【図９】
2010081401.tif 000015
【図１０】
2010081401.tif 000016
【図１１】
2010081401.tif 000017
【図１２】
2010081401.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数軸上及び時間軸上で、パイロットシンボルが不連続にマッピングされた下りリンクの信号を受信する受信装置であって、
前記下りリンクの信号をフーリエ変換する第１のフーリエ変換部と、
前記第１のフーリエ変換部によりフーリエ変換された下りリンクの信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出されたリファレンスシグナルを周波数軸上に並べ、該周波数軸上に並べられたリファレンスシグナルを逆フーリエ変換することにより第１のウィンドウサイズを有する第１の信号を生成する逆フーリエ変換部と、
前記第１の信号を複数に分割し、第２のウィンドウに含まれる信号を抽出する時間抽出部と、
前記第２のウィンドウに含まれる信号を含み、前記第１のウィンドウサイズと同様のウィンドウサイズを有する第２の信号を生成する調節部と、
前記第２の信号をフーリエ変換することにより第３の信号を生成する第２のフーリエ変換部と、
前記第３の信号に基づいて、受信電力を計算する受信電力計算部と
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、
前記抽出部は、周波数軸上及び／又は時間軸上において近接するリファレンスシグナルを抽出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、
前記調節部は、前記第２のウィンドウに含まれる信号以外のポイントに零を挿入することにより、第２の信号を生成することを特徴とする受信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の受信装置において、
前記電力計算部は、希望波信号の受信電力及び干渉波信号の受信電力を計算することを特徴とする受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受信装置において、
前記希望波信号の受信電力及び干渉波信号の受信電力に基づいて、希望波電力対干渉波電力比を求める電力比計算部と、
前記電力比計算部により求められた希望波電力対干渉波電力比が所定の閾値以上であるかを判断する判断部と、
前記判断部により所定の閾値以上であると判断された希望波電力対干渉波電力比を加算する加算部と
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項６】
請求項１に記載の受信装置において、
前記第１の信号に基づいて、リファレンスシグナルのみの遅延プロファイルを出力する出力部
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項７】
周波数軸上及び時間軸上で、パイロットシンボルが不連続にマッピングされた下りリンクの信号を受信する受信装置における受信方法であって、
前記下りリンクの信号をフーリエ変換する第１のフーリエ変換ステップと、
前記第１のフーリエ変換ステップによりフーリエ変換された下りリンクの信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップにより抽出されたリファレンスシグナルを周波数軸上に並べ、該周波数軸上に並べられたリファレンスシグナルを逆フーリエ変換することにより第１のウィンドウサイズを有する第１の信号を生成する逆フーリエ変換ステップと、
前記第１の信号を複数に分割し、第２のウィンドウに含まれる信号を抽出する時間抽出ステップと、
前記第２のウィンドウに含まれる信号を含み、前記第１のウィンドウサイズと同様のウィンドウサイズを有する第２の信号を生成する調節ステップと、
前記第２の信号をフーリエ変換することにより第３の信号を生成する第２のフーリエ変換ステップと、
前記第３の信号に基づいて、受信電力を計算する受信電力計算ステップと
を有することを特徴とする受信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決するために、本受信装置は、
周波数軸上及び時間軸上で、パイロットシンボルが不連続にマッピングされた下りリンクの信号を受信する受信装置であって、
前記下りリンクの信号をフーリエ変換する第１のフーリエ変換部と、
前記第１のフーリエ変換部によりフーリエ変換された下りリンクの信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出されたリファレンスシグナルを周波数軸上に並べ、該周波数軸上に並べられたリファレンスシグナルを逆フーリエ変換することにより第１のウィンドウサイズを有する第１の信号を生成する逆フーリエ変換部と、
前記第１の信号を複数に分割し、第２のウィンドウに含まれる信号を抽出する時間抽出部と、
前記第２のウィンドウに含まれる信号を含み、前記第１のウィンドウサイズと同様のウィンドウサイズを有する第２の信号を生成する調節部と、
前記第２の信号をフーリエ変換することにより第３の信号を生成する第２のフーリエ変換部と、
前記第３の信号に基づいて、受信電力を計算する受信電力計算部と
を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本受信方法は、
周波数軸上及び時間軸上で、パイロットシンボルが不連続にマッピングされた下りリンクの信号を受信する受信装置における受信方法であって、
前記下りリンクの信号をフーリエ変換する第１のフーリエ変換ステップと、
前記第１のフーリエ変換ステップによりフーリエ変換された下りリンクの信号から、所定の帯域に含まれるリファレンスシグナルを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップにより抽出されたリファレンスシグナルを周波数軸上に並べ、該周波数軸上に並べられたリファレンスシグナルを逆フーリエ変換することにより第１のウィンドウサイズを有する第１の信号を生成する逆フーリエ変換ステップと、
前記第１の信号を複数に分割し、第２のウィンドウに含まれる信号を抽出する時間抽出ステップと、
前記第２のウィンドウに含まれる信号を含み、前記第１のウィンドウサイズと同様のウィンドウサイズを有する第２の信号を生成する調節ステップと、
前記第２の信号をフーリエ変換することにより第３の信号を生成する第２のフーリエ変換ステップと、
前記第３の信号に基づいて、受信電力を計算する受信電力計算ステップと
を有する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
【数２】
2010081401.tif 000019
例えば、上述したパターン１−３から、希望波電力及び干渉波電力を推定する場合について説明する。図１２（１）は、図１１（３）と同様の図であり、時間軸により表される信号を、第２の時間窓で３分割した図である。そして、パターン１を図１２(２)に示し、パターン２を図１２(３)に示す。