(57)【要約】  本発明にかかる通信装置は、マルチキャリア無線伝送システムを構成し、受信データに挿入されたヌルシンボルを用いて干渉雑音電力を測定する機能を有する通信装置（受信機（２））と通信する通信装置（送信機（１））であって、受信機（２）へ送信するデータフレームのデータシンボル格納領域へ所定数のヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成するヌル信号挿入部（１２）を備えることにより、データ電送区間における干渉電力測定の高精度化を実現する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリア無線伝送システムを構成し、受信データに挿入されたヌルシンボルを用いて干渉雑音電力を測定する機能を有する通信装置（対向装置）と通信する通信装置であって、
前記対向装置へ送信するデータフレームのデータシンボル格納領域へ所定数のヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成するデータフレーム生成手段と、
所定の送信処理によりヌルシンボル入りデータフレームを前記対向装置へ送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記データフレーム生成手段は、前記ヌルシンボル入りデータフレームの生成動作毎にヌルシンボルの配置位置を変更し、
前記送信手段は、前記配置位置を一意に示す情報を前記対向装置へ通知す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】
前記データフレーム生成手段は、前記ヌルシンボル入りデータフレームの生成動作毎にヌルシンボルの配置位置をランダムに変更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】
自身を含む複数の通信装置が同期を取りながら前記ヌルシンボル入りデータフレーム生成処理を実行し、自身の送信先が他の通信装置の送信先と異なる場合、
前記データフレーム生成手段は、前記他の通信装置がヌルシンボルを配置する位置とは異なる位置へヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項１、２または３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記データフレーム生成手段は、ヌルシンボルの占有率が、前記干渉雑音電力測定処理における許容誤差およびデータ伝送効率に基づいて決定した上限値を超えないようにヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項６】
複数のアンテナを用いてヌルシンボル入りデータフレームを同じタイミングで対向装置へ空間多重伝送する場合、
前記データフレーム生成手段は、ヌルシンボルを同じ位置へ配置した複数のヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項７】
他の通信装置と同期を取りながらヌルシンボル入りデータフレームを複数のアンテナを備えた対向装置へ送信し、かつ、自身の送信先と他の通信装置の送信先が同じ場合、
前記データフレーム生成手段は、前記他の通信装置がヌルシンボルを配置する位置と同じ位置へヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項８】
マルチキャリア無線伝送システムを構成し、通信相手の通信装置（対向装置）からの受信データに挿入されたヌルシンボルを用いて干渉雑音電力を測定する通信装置であって、
ヌルシンボル入りデータフレーム内のヌルシンボル配置位置を特定する位置特定手段と、
前記位置特定手段が特定した位置のシンボルを対象として、電力測定を行う電力測定手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項９】
前記電力測定手段は、前記対向装置が送信する「パイロット信号とデータ信号の電力比情報」を取得し、当該電力比情報に基づいて対向装置の送信信号による干渉雑音電力を推定し、当該干渉雑音電力と前記電力測定処理を実行して取得した干渉雑音電力との電力比率を対向装置へ通知することを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記電力測定手段は、所定数のサブキャリアにより構成されたサブバンド毎に電力測定を実行し、さらに、前記各サブバンドに個別に対応しかつそれぞれが各サブバンドの測定結果に基づいて決定した電力を有する、パイロット信号を生成して対向装置へ送信することを特徴とする請求項８または９に記載の通信装置。
【請求項１１】
複数の通信装置を含んだマルチキャリア無線伝送システムを構成する通信装置であって、
通信相手の通信装置である対向装置へ送信するデータフレームのデータシンボル格納領域へ所定数のヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成するデータフレーム生成手段と、
前記対向装置からヌルシンボルが配置されたヌルシンボル入りデータフレームを受信した場合に、当該ヌルシンボルの電力を測定し、当該測定結果を干渉雑音電力測定結果とする電力測定手段と、
前記データフレーム生成手段により生成されたヌルシンボル入りデータフレームおよび前記電力測定手段による干渉雑音電力測定結果を前記対向装置へ送信する送信手段と、
を備え、
前記データフレーム生成手段が生成したヌルシンボル入りデータフレームを使用して前記対向装置が測定した干渉雑音電力、および当該対向装置から受信したヌルシンボル入りデータフレームを使用して前記電力測定手段が測定した干渉雑音電力、に基づいて、当該対向装置と自装置との間の通信に関する伝送制御処理を実行することを特徴とする通信装置。
【請求項１２】
前記伝送制御処理として、スケジューリング処理、ＭＣＳ（Modulation＆Coding  Scheme）決定処理、送信電力制御処理およびアンテナウエイト生成処理の少なくともいずれか１つを実行することを特徴とする請求項１１に記載の通信装置。
【請求項１３】
前記データフレーム生成手段は、前記ヌルシンボル入りデータフレームの生成動作毎にヌルシンボルの配置位置を変更し、
前記送信手段は、配置位置を一意に示す情報を前記対向装置へ通知することを特徴とする請求項１１または１２に記載の通信装置。
【請求項１４】
前記データフレーム生成手段は、前記ヌルシンボル入りデータフレームの生成動作毎にヌルシンボルの配置位置をランダムに変更することを特徴とする請求項１３に記載の通信装置。
【請求項１５】
自身を含む複数の通信装置が同期を取りながら前記ヌルシンボル入りデータフレーム生成処理を実行し、自身の送信先が他の通信装置の送信先と異なる場合、
前記データフレーム生成手段は、前記他の通信装置がヌルシンボルを配置する位置とは異なる位置へヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１６】
前記データフレーム生成手段は、ヌルシンボルの占有率が、干渉雑音電力の測定誤差しきい値およびデータ伝送効率に基づいて決定した上限値を超えないようにヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１７】
複数のアンテナを用いてヌルシンボル入りデータフレームを同じタイミングで対向装置へ空間多重伝送する場合、
前記データフレーム生成手段は、ヌルシンボルを同じ位置へ配置した複数のヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項１１〜１６のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１８】
前記干渉雑音電力測定手段は、前記対向装置が送信する「パイロット信号とデータ信号の電力比情報」を取得し、当該電力比情報に基づいて対向装置の送信信号による干渉雑音電力を推定し、当該干渉雑音電力と前記電力測定処理を実行して取得した干渉雑音電力との電力比率を対向装置へ通知することを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１９】
他の通信装置と同期を取りながらヌルシンボル入りデータフレームを複数のアンテナを備えた対向装置へ送信し、かつ、自身の送信先と他の通信装置の送信先が同じ場合、
前記データフレーム生成手段は、前記他の通信装置がヌルシンボルを配置する位置と同じ位置へヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項１１〜１８のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項２０】
前記干渉雑音電力測定手段は、所定数のサブキャリアにより構成されたサブバンド毎に前記電力測定を実行し、さらに、前記各サブバンドに個別に対応しかつそれぞれが各サブバンドの測定結果に基づいて決定した電力を有する、パイロット信号を生成して対向装置へ送信することを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項２１】
マルチキャリア無線伝送システムにおいて、特定の通信装置が他の通信装置と通信する場合の伝送制御方法であって、
通信相手の通信装置である対向装置へ送信するデータフレームのデータシンボル格納領域へ所定数のヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成するデータフレーム生成ステップと、
前記ヌルシンボル入りデータフレームを前記対向装置へ送信するデータフレーム送信ステップと、
前記対向装置から送られてくる干渉雑音電力情報を取得する電力情報取得ステップと、
前記取得した干渉雑音電力情報に基づいて、前記対向装置と自装置との間の通信に関する伝送制御処理を実行する伝送制御ステップと、
を含むことを特徴とする伝送制御方法。
【請求項２２】
前記伝送制御処理として、スケジューリング処理、ＭＣＳ（Modulation＆Coding  Scheme）決定処理、送信電力制御処理およびアンテナウエイト生成処理の少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項２１に記載の伝送制御方法。
【請求項２３】
前記データフレーム生成ステップでは、前記ヌルシンボル入りデータフレームの生成動作毎にヌルシンボルの配置位置を変更することとし、
さらに、前記配置位置を一意に示す情報を前記対向装置へ通知する配置位置情報通知ステップ、
を含むことを特徴とする請求項２１または２２に記載の伝送制御方法。
【請求項２４】
前記データフレーム生成ステップでは、前記ヌルシンボル入りデータフレームの生成動作毎にヌルシンボルの配置位置をランダムに変更することを特徴とする請求項２３に記載の伝送制御方法。
【請求項２５】
自身を含む複数の通信装置が同期を取りながら前記ヌルシンボル入りデータフレーム生成処理を実行し、自身の送信先が他の通信装置の送信先と異なる場合、
前記データフレーム生成ステップでは、前記他の通信装置がヌルシンボルを配置する位置とは異なる位置へヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項２１〜２４のいずれか一つに記載の伝送制御方法。
【請求項２６】
前記データフレーム生成ステップでは、ヌルシンボルの占有率が、前記干渉雑音電力測定処理における許容誤差およびデータ伝送効率に基づいて決定した上限値を超えないようにヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項２１〜２５のいずれか一つに記載の伝送制御方法。
【請求項２７】
複数のアンテナを用いてヌルシンボル入りデータフレームを同じタイミングで対向装置へ空間多重伝送する場合、
前記データフレーム生成ステップでは、ヌルシンボルを同じ位置へ配置した複数のヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項２１〜２６のいずれか一つに記載の伝送制御方法。
【請求項２８】
他の通信装置と同期を取りながらヌルシンボル入りデータフレームを複数のアンテナを備えた対向装置へ送信し、かつ、自身の送信先と他の通信装置の送信先が同じ場合、
前記データフレーム生成ステップでは、前記他の通信装置がヌルシンボルを配置する位置と同じ位置へヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成することを特徴とする請求項２１〜２７のいずれか一つに記載の伝送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル無線通信システムを構成する通信装置に関するものであり、特に、伝送制御処置において必要な干渉雑音電力の高精度な測定を実現する通信装置および干渉雑音電力を使用して行う伝送制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信高速化への要求に対応するため、高い周波数利用効率を達成できる基本伝送方式の検討が盛んに行われている。とりわけ、マルチキャリア伝送を基本とした方式が多く検討されており、その中でも伝搬路に応じて正確なパケットの伝送制御を実現可能な構成が重要視されている。【０００３】
ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）又はＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）に代表されるマルチキャリア伝送方式ではパケットの伝送制御を円滑に行うために、受信機（受信側の通信装置）が高精度に干渉電力測定を行う必要がある。なお、干渉電力の測定結果を使用して行う主な処理として以下のものが挙げられる。【０００４】
まず、基地局が下りスケジューリングまたは変調方式・符号化率を決定する際に干渉電力の測定結果を使用する。この場合、端末が下りリンクの干渉電力を測定し、その結果に基づいて生成したチャネル品質情報（ＣＱＩ：Channel  Quality  Indicator）を基地局へ通知する。基地局は通知されたＣＱＩを使用して下りリンクスケジューリング処理または変調方式・符号化率決定処理を行う。【０００５】
また、基地局が上りスケジューリングまたは変調方式・符号化率を決定する際に干渉電力の測定結果を使用する。この場合は基地局が上りリンクの干渉電力を測定し、その測定結果を使用して上りリンクスケジューリング処理または変調方式・符号化率の決定処理を行う。【０００６】
また、送信電力制御において、上下リンクごとに測定した干渉電力測定結果を使用する。また、複数アンテナを持つ通信装置（基地局，端末）がアンテナ間の合成ウエイトを生成する際にも干渉電力測定結果を使用する。具体的には、通信装置は、各アンテナにおいて干渉電力を測定し、測定結果に基づいてアンテナ間の合成ウエイトを生成する。【０００７】
このように、通信装置（端末，基地局）における干渉電力測定結果は、多くの処理において使用され、無線通信システムを円滑に制御するための重要な情報である。そのため、干渉電力を精度よく測定することが要求されている。ここで、必要とされる干渉電力情報はパイロット信号ではなくデータを伝送する位置での干渉電力情報である。【０００８】
従来のマルチキャリア伝送では、たとえば下記非特許文献１のＦｉｇ．１に示されているように時間フレーム内にパイロット信号（pilot）とデータ信号（data）が配置されてきた。また、干渉電力は全受信電力からパイロット信号電力を差し引くことで測定してきた。【０００９】
【非特許文献１】Ji-Woong  Choi；Yong-Hwan  Lee;“Optimum  pilot  pattern  for  channel  estimation  in  OFDM  systems"，IEEE  Transactions  On  Wireless  Communications，Vol.4，No.5，pp.2083-2088，Sep.2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の方法により測定される干渉電力はパイロット信号の存在する位置での干渉電力であり、データ信号の位置での干渉電力と異なる。例えば、文献「IEEE802.16e（IEEE  standard  for  local  and  metropolitan  area  networks  Part  16：air  interface  for  fixed  and  mobile  broadband  wireless  access  systems，in  IEEE  Std802.16e），Feb.2006」には、セル間でシンボル同期を取り、隣接する基地局が同じ時間・周波数でパイロット信号を送信する伝送制御方法が記載されている。この方法を適用した無線通信システムでは、図１６に示すようにパイロット信号を受信する時間周波数上のシンボルでは他セルのパイロット信号からの干渉を受ける。また、データパケット受信時には他セルで送信されたデータパケットから干渉を受ける。通常、パイロット信号とデータ信号の送信状態はトラヒック状態に応じて大きく異なるため、パイロット信号の存在位置で測定した干渉電力と、データパケットの存在位置で測定した干渉電力とに大きな差が生じる場合がある。【００１１】
加えて、希望信号の伝搬路が変動する環境では、パイロット信号を用いた干渉電力の測定精度が大きく劣化することが知られている。以下に、この現象を説明する。ここでは、送信機がパイロット信号ｓ(ｑ)（｜ｓ(ｑ)｜＝１，ｑ＝１，…）を電力Ｐsで送信し、受信機におけるｑ番目のパイロットシンボルの受信信号ｘ(ｑ)が次式（１）で表される場合について説明する。【００１２】
【数１】
2008099785.tif 000003
【００１３】
ここで、ｈ(ｑ)は送受信機間の複素伝搬係数、ｉk(ｑ)（｜ｉk(ｑ)｜＝１）は他セルからのｋ番目の干渉信号成分、Ｐikはｋ番目の干渉成分の電力、Ｋは干渉信号数、ｚ(ｑ)は電力Ｐzをもつ端末のガウス雑音成分を表す。なお、受信信号ｘ(ｑ)はパイロット信号の存在位置から抽出した受信信号であり、シンボルｑ＝１，２，…は時間方向でも周波数方向の信号であっても構わない。変動のある伝搬路ではｈ(ｑ)はシンボルｑごとに小さく変化する。【００１４】
つぎに、干渉電力測定を行うためにｑ0個のパイロット信号を連続的に用いる方法について説明する。最も一般的な干渉電力の測定方法である全体の電力からパイロット信号電力を差し引く方法を用いると、次式（２）で示される干渉雑音電力ＰINは、次式（３）を使用して測定される。なお、＊は複素共役を表し、Ｓ'は信号電力の推定値である。【００１５】
【数２】
2008099785.tif 000004
【００１６】
【数３】
2008099785.tif 000005
【００１７】
干渉電力測定精度を図１７に示したフレーム構成を用いた場合を例として評価する。図１７に示したように、このフレームは２００ｋＨｚ×１ｍｓの時間フレームであって、時間方向に３シンボル、周波数方向に４シンボルのパイロット信号が配置されている（ｑt＝３，ｑf＝４）。また、３つの干渉信号（Ｋ＝３）がＰi1＝Ｐi2＝Ｐi3，ＫＰik／Ｐz＝６ｄＢを満たすＱＰＳＫ信号である環境を想定すると、受信機は、上式（３）を用いた干渉電力測定を異なる４サブキャリア（パイロット信号が配置されているサブキャリア）で独立に行い、その測定結果（Ｐ'IN(1)，Ｐ'IN(2)，Ｐ'IN(3)，Ｐ'IN(4)）の平均を干渉電力測定値（Ｐ'IN）とする。【００１８】
上記ｈ(ｑ)がドップラー周波数ｆdのレイリーフェージングに従い時間変動する場合、受信ＳＩＮＲ（Signal  to  Interference  plus  Noise  power  Ratio）理論値Ｐs｜ｈ（ｑ）｜2／（ＫＰik＋Ｐz）に対して干渉電力測定誤差〈（Ｐ'IN−ＰIN）2）〉1/2を評価した結果は、図１８に示したものとなる。ここで、〈・〉はシミュレーションにおける平均を表す。【００１９】
図１８に示したように、受信ＳＩＮＲが大きくなると、伝搬路変動に応じて干渉電力の測定精度は大きく劣化する。これは、伝搬路変動に伴い希望信号の一部が干渉電力測定値に漏れ込むためである。すなわち、受信ＳＩＮＲが大きい環境では、希望信号電力のわずかな漏れ込みでもそれが干渉電力より大きくなることがあり、干渉電力の測定精度に大きな影響を及ぼす。このように、希望信号の伝搬路に変動がある環境では干渉電力の測定精度は劣化しやすい。ここでは一例として式（３）を使用して干渉電力測定を行う場合について説明したが、他の従来技術を使用した場合であっても、パイロット信号を用いて干渉電力を測定する限り、同様の性質の劣化が発生する。【００２０】
以上のように、従来の干渉電力測定方法では、パイロット信号の存在位置で測定した干渉電力と、データパケットの存在位置で測定した干渉電力とに大きな差が生じ、データ伝送区間での正確な干渉電力を測定できない、という問題があった。また、干渉電力測定精度は希望信号の伝搬路変動により劣化しやすい、という問題があった。すなわち、従来の測定方法では、高精度に干渉電力測定を行うことが難しく、データ伝送区間における干渉電力測定精度のさらなる高精度化の実現が課題とされていた。【００２１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、データ伝送区間における干渉電力を高精度に測定する通信装置を得ることを目的とする。【００２２】
また、伝搬路が変動する環境においても測定精度が劣化することなく安定的に干渉電力を測定する通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、マルチキャリア無線伝送システムを構成し、受信データに挿入されたヌルシンボルを用いて干渉雑音電力を測定する機能を有する通信装置（対向装置）と通信する通信装置であって、前記対向装置へ送信するデータフレームのデータシンボル格納領域へ所定数のヌルシンボルを配置してヌルシンボル入りデータフレームを生成するデータフレーム生成手段と、所定の送信処理によりヌルシンボル入りデータフレームを前記対向装置へ送信する送信手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、送信側の通信装置が送信信号であるデータフレームのデータシンボル格納領域へヌル信号を配置して送信するようにしたので、受信側の通信装置は、ヌル信号が配置された位置における干渉雑音電力を測定することにより、従来困難であったデータ区間（データシンボル格納領域）での干渉雑音電力を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】
【００２５】
【図１】図１は、本発明にかかる通信装置が備える送信機および受信機の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１の無線伝送方式におけるヌル信号を含む信号伝送フォーマットの一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１における送信信号生成動作の詳細を示す図である。
【図４】図４は、ヌルパターンの生成方法を説明するための図である。
【図５】図５は、ヌルパターンの生成方法を説明するための図である。
【図６】図６は、ヌルパターンキーの通知フォーマットの一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態１における干渉電力測定誤差の評価結果を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態２の下りリンク無線伝送の基本構成を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態２の上りリンク無線伝送の基本構成を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態４の下りリンク無線伝送の基本構成を示す図である。
【図１１】図１１は、干渉電力比の通知フォーマットの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、干渉電力比を用いて行う伝送制御の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態５の下りリンク無線伝送の基本構成を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態６のＯＦＤＭＡ／ＴＤＤ方式下りリンクのサブバンド構成と受信ＳＩＮＲ測定の関係を示す図である。
【図１５】図１５は、パイロットベースＣＱＩ通知を説明するための図である。
【図１６】図１６は、課題を説明するための図である。
【図１７】図１７は、課題を説明するための図である。
【図１８】図１８は、課題を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  送信機
２  受信機
１１  送信信号生成部
１２  ヌル信号挿入部
１３、２３  パターンキー格納部
１４、２４  ヌルパターン生成部
１５  パイロット信号挿入部
１６  ＩＦＦＴ部
１７、２８  アンテナ
２１  受信信号判定部
２２  ヌル信号削除部
２５  パイロット信号削除部
２６  干渉雑音電力測定部
３０  情報ビット列
３１  符号化後のビット列
３２  ヌル信号挿入前の送信信号
３３  ヌル信号挿入後の送信信号
３４  符号化部
３５  シンボルマッピング部
３６  ヌルパターン
４１、４２、６１、６２  基地局
５１、５２、７１、７２、７３、７４  端末
８１〜８６  アンテナ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明にかかる通信装置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。【００２８】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信装置が備える送信機および受信機の構成例を示す図である。なお、図１では、説明の簡便化のために送信側は送信機１のみ、受信側は受信機２のみを備える通信装置としているが、実際の通信装置は送信機１および受信機２の双方を備える。【００２９】
図１に示したように、送信機１は、送信信号生成部１１、ヌル信号挿入部１２、パターンキー格納部１３、ヌルパターン生成部１４、パイロット信号挿入部１５、ＩＦＦＴ部１６およびアンテナ１７を備える。また、受信機２は、受信信号判定部２１、ヌル信号削除部２２、パターンキー格納部２３、ヌルパターン生成部２４、パイロット信号削除部２５、干渉雑音電力測定部２６、ＦＦＴ部２７およびアンテナ２８を備える。【００３０】
また、図２は、実施の形態１において伝送される信号のフォーマット例を示す図であり、本実施の形態ではデータ部（データ伝送区間）へ所定数のヌル信号を配置した信号を伝送する。ここで、ヌル信号とは信号を伝送しない送信電力０のシンボルであり、何も送信しない状態を便宜的にヌル信号と呼ぶ。【００３１】
図３は、実施の形態１における送信信号生成動作の詳細を示す図である。図３において、３０は情報ビット列、３１は符号化後のビット列、３２はヌル信号挿入前の送信信号、３３はヌル信号挿入後の送信信号、３４は送信信号生成部１１を構成する符号化部、３５はシンボルマッピング部、３６はヌルパターンを表す。【００３２】
以下、図１〜３を用いて実施の形態１の通信装置が行う干渉電力測定動作について説明する。ここでは図１に示した送信機１が受信機２に対して信号を送信する場合の動作について説明する。なお、本発明では、従来のデータ伝送区間の一部にヌル信号を配置した信号（図２参照）を送信する。【００３３】
まず、送信側の通信装置が備える送信機１では、送信信号生成部１１が従来と同様の処理を実行して送信信号を生成する。具体的には、図３に示すように、符号化部３４が送信する情報ビット列３０を符号化し、符号化後のビット列３１をシンボルマッピング部３５が使用する変調方式に応じてＩＱ位相へマッピングして送信信号３２（ヌル信号を含んでいない送信信号）を生成する。次に、図１に示したパターンキー格納部１３にあらかじめ格納されたパターンキーに従い、ヌルパターン生成部１４が上記送信信号３２に挿入するヌル信号のヌルパターン（ヌル信号の挿入位置を示す情報）を生成し、ヌル信号挿入部１２は、ヌルパターン生成部１４が生成したヌルパターンに従い、送信電力が０のヌル信号を送信信号３２へ挿入する。図３に示したように、ヌル信号挿入前の送信信号３２はＱ−ｑnullシンボルで構成され、従来と同様にデータシンボルおよびパイロットシンボルを含む。【００３４】
また、ヌルパターン生成部１４は、パターンキー格納部１３に格納されたパターンキーに従い送信信号内のヌル信号の位置を示すシンボル番号の組合せ、すなわちヌルパターン３６が生成される。たとえば、ヌルパターン３６はＰ＝（５，１０，２０，…，Ｑ−ｑnull−１５）と表され、ｎ（ヌルパターンを構成するシンボル番号に相当）は、送信信号３０のｎシンボル目とｎ＋１シンボル目の間にヌル信号を挿入することを意味する。ヌルパターンＰは擬似ランダムパターンとする。【００３５】
ここで、図４および図５に基づいてヌルパターンの生成方法を説明する。図４および図５は、ヌルパターンの生成方法を説明するための図である。図４に示した例では、パターンキーｋとヌルパターンが個々に対応しており、全ての有り得るヌルパターンがリスト化されている。ヌルパターンは全部でQ-qnull+1Ｃｑnull個あり、この中からパターンキーｋをランダムに決定することで、擬似ランダムなヌルパターンを決定する。また、図５に示した例では、図４とは異なるヌルパターン生成法を示しており、Ｑ−ｑnull＋１がｑnullの倍数である場合にｎ0＝（Ｑ−ｑnull＋１）／ｑnullとし、０〜ｎ0−１，ｎ0〜２ｎ0−１，２ｎ0〜３ｎ0−１，…，（ｎ0−１）ｑnull〜ｎ0ｑnull−１の範囲内からぞれぞれランダムに１つの整数を選び、ヌルパターンＰの要素とする。すなわち、ヌルパターンＰは「Ｐ＝（rand(k,0)，ｎ0＋rand(k,1)，２ｎ0＋rand(k,2)，…，(ｑnull−1)ｎ0＋rand(k,qnull-1)）」で与えられる。ここで、rand(k,u)は、０からｎ0−１の中から１つの整数を選択するランダム変数であり、パターンキーｋに基づくｕ番目のランダム変数である。【００３６】
以上のように、擬似ランダムなヌルパターンの生成方法にはさまざまな方法が存在するが、本発明においては、擬似ランダムなヌルパターンが生成可能であればいかなる方法を使用してもよい。【００３７】
通信装置の動作説明に戻り、ヌル信号挿入部１２は、ヌルパターン生成部１４が生成したヌルパターンに従い、シンボルマッピング部３５が生成した送信信号のｎシンボル目とｎ＋１シンボル目（ｎは、ヌルパターンが示すシンボル番号）の間にヌル信号を挿入する。ヌル信号が挿入された後の送信信号はＱシンボルで構成され、パイロット信号挿入部１５においてさらにパイロット信号が付加される。最後に、ＩＦＦＴ部１６においてＩＦＦＴ（Inverse  Fast  Fourier  Transform：逆高速フーリエ変換）が行われた後、アンテナ１７から送信される。【００３８】
一方、受信側の送信装置が備える受信機２では、アンテナ２８で受信した信号に対して、まずＦＦＴ部２７がＦＦＴ（Fast  Fourier  Transform：高速フーリエ変換）を行い、つぎに、ＦＦＴ後の受信信号からパイロット信号削除部２５がパイロット信号を削除する。また、ヌルパターン生成部２４は、パターンキー格納部２３へ格納されている送信機１が使用するものと同じパターンキーを用いてヌルパターンを生成し、ヌル信号削除部２２は、当該生成されたヌルパターンに従い、上記パイロット信号が削除された後の受信信号からヌル信号に対応するシンボルを削除する。なお、パターンキーは前もって送受信機間で決定しておいた固定のものを使用してもよいし、送信側が受信側へ使用するパターンキーを通知するようにして、その通知内容が示すものを使用するようにしてもよい。図６にヌルパターンキーｋを送信機から受信機へ通知する場合の通知フォーマットの一例を示す。送信側がヌルパターンキーを受信側へ通知するようにした場合、送信機は、状況等に応じてヌルパターンを使い分けることが可能となる。たとえば、より平均化された干渉雑音電力測定結果を取得したい場合には、使用するヌルパターンの数を増やすことにより所望の結果を得ることができる。【００３９】
ヌル信号削除部２２は、入力信号（パイロット信号が取り除かれた後の受信信号）からヌル信号に対応するシンボルを取り除き、データの存在するシンボルのみを出力する。受信信号判定部２１は、従来と同様の処理を実行して受信信号の検出を行う。なお、干渉雑音電力測定部２６は、上記ＦＦＴ後の受信信号に対して干渉雑音電力測定を行う。このとき干渉雑音電力測定部２６は、ヌル信号が存在する位置において干渉雑音電力を測定することにより、精度よく干渉雑音電力を測定する。具体的には、ヌルパターン生成部２４が生成したヌルパターンに基づいて受信信号に含まれるヌル信号の位置を認識し、その位置での受信信号を抽出して干渉雑音電力を測定する。【００４０】
ここで、受信信号に含まれるヌル信号の位置における受信信号をｘnull(ｑ)（ｑ＝１，…，ｑnull）とすると、これは次式（４）のように表される。【００４１】
【数４】
2008099785.tif 000006
【００４２】
この受信信号ｘnull(ｑ)は、上式（１）で示した受信信号ｘ(ｑ)とは異なり希望信号成分を含まない。そのため、上式（２）で示した干渉雑音電力ＰINは、次式（５）を使用して容易に測定可能である。【００４３】
【数５】
2008099785.tif 000007
【００４４】
干渉信号はヌル信号とデータ信号の位置で通常同じ平均干渉雑音電力を持つので、ｑnullが十分な値となるように設定して測定を行うことにより、データ区間での干渉電力を測定できる。したがって、本発明では希望信号の伝搬変動の影響を受けることなく、干渉雑音電力測定を行うことができる。【００４５】
本発明における干渉電力測定の性能を説明するため、図２に示すようにデータ区間にｑnull＝１２個のヌルシンボルをランダムに配置した場合の干渉雑音電力測定を評価する。なお、図２に示したフレーム構成を使用した場合の干渉雑音電力測定の性能評価にあたり、時間、帯域などのパラメータは上記図１７に示したものと同様に、２００ｋＨｚ×１ｍｓの時間フレームにおいて、時間方向に３シンボル、周波数方向に４シンボルのパイロット信号が配置されているものとする（ｑt＝３，ｑf＝４）。また、３つの干渉信号（Ｋ＝３）がＰi1＝Ｐi2＝Ｐi3，ＫＰik／Ｐz＝６ｄＢを満たすＱＰＳＫ信号である環境を想定する。図７は、受信ＳＩＮＲ理論値Ｐｓ｜ｈ(ｑ)｜2／（ＫＰik＋Ｐz）に対して干渉電力測定誤差〈（Ｐ'IN−ＰIN）2）〉1/2を評価した結果を示す図である。図７に示したように、本発明を適用した場合の干渉電力測定誤差は希望信号のパイロット信号電力及び伝搬路変動に依存しない。【００４６】
なお、干渉雑音電力の測定結果は送信機１へフィードバックされ、伝送制御動作において使用される。また、受信機２自身も干渉雑音電力の測定結果を使用して伝送制御動作を行う。伝送制御動作としては、たとえば、無線通信システムなどにおけるスケジューリング処理、変調方式・符号化率（ＭＣＳ：Modulation＆Coding  Scheme）決定処理、送信電力制御処理、複数アンテナを持つ通信装置におけるアンテナ間の合成ウエイト生成処理、がある。【００４７】
このように、本実施の形態においては、送信側の通信装置が送信信号のデータ区間にヌル信号を挿入して送信し、受信側の通信装置は、ヌル信号が挿入された位置における干渉雑音電力を測定することとした。これにより、従来困難であったデータ区間での干渉雑音電力を測定することができる。また、希望信号電力および伝搬路変動に依存せず、時間フレームごとに安定的に干渉雑音電力を測定することができる。【００４８】
また、本発明ではヌル信号を定められた時間周波数領域内にランダムに配置することとしたので、ヌル信号の存在するサブキャリアは時間的に変化する。これにより、前記時間周波数領域内での平均的な干渉電力を測定できる。【００４９】
また、図１に示した構成に限定するものではなく、送信機１におけるヌル信号挿入部１２とパイロット信号挿入部１５の順序が逆の場合であっても適切な設定を行うことで動作可能である。同様に、受信機２においてヌル信号削除部２２とパイロット信号削除部２５の順序が逆であっても構わない。【００５０】
実施の形態２．
つづいて、実施の形態２の通信装置について説明する。上述した実施の形態１においては、１つの送信機から１つの受信機へ送信する場合の動作について説明したが、本実施の形態においては、複数の送受信機が同時に信号の送受信を行う場合への本発明の適用について説明する。なお、本実施の形態の通信装置（送信機，受信機）の構成は上述した実施の形態１の送信機１，受信機２と同様（図１参照）である。【００５１】
図８は、実施の形態２の下りリンク無線伝送の基本構成を示す図である。この構成は、基地局４１および４２と、端末５１および５２と、を含んだ無線通信システムを示している。なお、基地局４１が端末５１へ信号を送信し、基地局４２が端末５２へ信号を送信する。【００５２】
本実施の形態において、各基地局は、下りリンクにおいて信号を伝送する際に、お互いに異なるヌルパターンに従ってヌル信号を配置した信号を生成する。なお、ヌルパターンは、上述した実施の形態１と同様に、ランダムパターンとして生成する。また、各基地局（送信機）はヌルパターンを示す情報として図６に示すヌルパターンキーを下りリンクでセル内に報知する。セル内の各端末（受信機）は、基地局から通知されたヌルパターンキーに基づいて送信信号を生成する際に基地局が使用したヌルパターンを認識する。そして、信号受信処理においては、このヌルパターンに従い受信信号からヌル信号を除去した後、通常の受信処理を行う。また、端末は、実施の形態１と同様の手順により干渉雑音電力を測定する。【００５３】
基地局４１と端末５１の動作に着目すると、各基地局は互いにランダムにヌル信号を生成するため、端末５１が基地局４１からヌル信号を受信するシンボルでの干渉電力とデータ信号を受信するシンボルでの干渉電力は平均的に同じとなる。従って、上式（４）においてｑnullが十分な値となるように設定すれば、データ区間での干渉雑音電力を測定できる。また、端末５２においても同様に基地局４２からの信号に含まれるヌル信号を用いてデータ信号区間における干渉雑音電力を測定できる。【００５４】
このように、本実施の形態においては、送信側の通信装置である各基地局がお互いに異なるヌルパターンを使用してヌル信号を含んだ送信信号の生成動作を実行し、また、ヌルパターン生成に使用したパターンキーをセル内の端末へ報知することとした。これにより、隣接するセルに存在する端末が同時に干渉雑音電力を測定することができる。すなわち、本発明は、複数の基地局が存在するマルチセルラー環境において複数の端末が同時にデータ伝送を行うシステムに対しても適用できる。【００５５】
なお、各基地局はランダムなヌルパターンを用いてヌル信号を配置するため、ヌル信号の存在するサブキャリアは時間的に変化する。このように、ヌル信号の存在する位置がランダムに変化することにより、複数のセルに存在する端末が同時に干渉電力を測定できる。【００５６】
また、上記説明は下りリンクについてのものであるが、図９に示したように、本発明は上りリンクに対しても適用可能である。この場合、各端末（端末５１および５２）が互いに異なるヌルパターンを用いてヌル信号を含んだ送信信号の生成処理を行えばよい。これにより、下りリンクの場合と同様に、各基地局（基地局４１および４２）は希望信号を除く干渉雑音電力を同時に測定できる。このように、上りリンクにおいても下りリンクと同様に２つ以上の送信機が異なるヌルパターンを用いることにより、各受信機で同時に干渉雑音電力を測定できる。【００５７】
実施の形態３．
つづいて、実施の形態３の通信装置について説明する。本実施の形態では、実施の形態１、２で説明したヌル信号を含んだ送信信号の生成処理に関して、特に高い伝送効率を実現できる送信信号生成方法について説明する。なお、本実施の形態の通信装置（送信機，受信機）の構成は上述した実施の形態１の送信機１，受信機２と同様（図１参照）である。【００５８】
実施の形態１において説明したように、送信機１はＱ−ｑnullシンボルのデータとｑnullシンボルのヌル信号を合計したＱシンボルを送信する。実際の通信環境ではＱは固定値とされる場合が多く、この場合、データ伝送に利用できるシンボル数はｑnullに応じて変化する。【００５９】
図３に基づいて説明すると、送信機１の送信信号生成部１１において、符号化部３４は、入力されたＭビットの情報を符号化率ｒで符号化し、Ｍ／ｒビットに変換して出力する。さらに、シンボルマッピング部３５は、入力されたＭ／ｒビットの情報をＱＩ位相を持つシンボルにマッピングし、Ｑ−ｑnullデータシンボルを生成する。【００６０】
ここで、一定の情報ビット数Ｍを伝送するにあたり、ヌルシンボル数ｑnullの増加とともに情報ビットの符号化率ｒを上げる必要がある。一方、符号化率ｒを上げると伝送効率はやや低下する。このように、本発明では干渉電力を精度よく測定できるが、一方で符号化率の上昇に伴い伝送効率がやや低下するトレードオフの関係がある。従って、精度のよい干渉電力測定を実現しつつ、よいデータ伝送効率を維持できるようヌル信号のシンボル数を適切に決定することが重要となる。【００６１】
上記説明に従えば、本発明では一定の情報を伝送する場合、従来の方法と比較して符号化率がＱ／（Ｑ−ｑnull）倍に上昇する。従って、符号化率を大きく上昇させないためにＱ／（Ｑ−ｑnull）を１に近い値に保つことが望まれる。実環境では、通常１つのパケットは１００シンボル以上のデータ信号を含む（Ｑ≧１００）。また、ｑnull＝１０〜１５シンボル以上を用いれば、干渉電力測定を高精度に行える（測定誤差を所望の範囲内に抑えられる）ことがわかっている。したがって、ｑnull／Ｑ≦１５％（Ｑ≧１００，ｑnull≦１５相当）とするのが現実的である。【００６２】
このように、本実施の形態においては、データシンボル区間に配置されるヌル信号の割合を１５％以下に保つこととした。これにより、高精度な干渉電力測定を実現しつつ、高いデータ伝送効率（従来の方法を使用した場合に近いデータ伝送効率）を維持することができる。【００６３】
なお、本発明では１５％以下の密度で現れるヌル信号を一つのパターンキーを用いて指定できる。【００６４】
実施の形態４．
つづいて、実施の形態４の通信装置について説明する。本実施の形態では、複数のアンテナを備えた通信装置が信号を送信する際の伝送制御に対して本発明を適用する場合について説明する。【００６５】
図１０は、実施の形態４の下りリンク無線伝送の基本構成を示す図である。この構成は、複数のアンテナを備えた基地局６１および６２と、端末７１および７２と、を含んだ無線通信システムを示している。基地局６１は、アンテナ８１〜８３を備え、基地局６２は、アンテナ８４〜８６を備える。なお、本実施の形態では、基地局６１が端末７１へ信号を送信し、基地局６２が端末７２へ信号を送信する場合について説明する。また、本実施の形態の通信装置（送信機，受信機）の基本構成は上述した実施の形態１の送信機１，受信機２と同様（図１参照）である。【００６６】
本実施の形態の各基地局（送信機）は、下りリンクにおいて信号を伝送する際に、複数のアンテナから同じヌルパターンを用いて生成した信号（ヌル信号を含んだ信号）を送信する。すなわち、１つの送信機が有する複数のアンテナは、同じ時間・周波数においてヌル信号を送信する。この際、複数のアンテナは同じデータシンボルを伝送するとは限らない。複数の信号が空間多重伝送される場合もあるし、複数のアンテナが異なるデータシンボルを送信する場合もある。【００６７】
たとえば、図１０に示す基地局６１の複数アンテナ８１〜８３が同じヌルパターンを用いた場合、端末７１では基地局６１がヌル信号を配置したシンボルにおいて、同一セル内での干渉は存在せずに、他セルからの干渉電力のみを測定することができる。この際、上述した実施の形態２と同様に、異なる基地局６２は異なるヌルパターンを用いることが望ましい。なお、異なる基地局６２が複数アンテナ８４〜８６を用いる場合も同様に、アンテナ間で同じヌルパターンを用いる。【００６８】
本実施の形態に従うと、基地局が複数アンテナを持つ環境において、端末は他セルからの干渉電力Ｉotherのみを測定できる。なお、希望基地局６１がセル内の他端末に空間多重伝送により信号を送信する場合、端末７１はセル内からも干渉電力を受信する場合がある。しかしながら、端末７１はセル内で発生する干渉電力Ｉcellを考慮するために、基地局６１が他端末へ送信する信号に含まれるパイロット信号を用いて伝搬状態を測定できる。また、他端末へ送信されるパイロット信号電力とデータ信号電力とのオフセット情報（電力差や電力比率などの情報）に基づいて、データ信号領域での干渉電力Ｉcellを推定できる。なお、端末７１は、他端末へ送信される信号のもつパイロット信号の情報およびオフセット情報を前もって基地局６１から取得することができる。【００６９】
このように、端末７１は、他セルからの干渉電力Ｉotherとセル内での干渉電力Ｉcellを個別に測定することができる。その結果、端末７１は、他セルからの干渉電力とセル内での干渉電力の比Ｒ（＝Ｉcell／Ｉother）を基地局６１へ通知することができる。図１１は、端末から基地局へ干渉電力比Ｒを通知する場合のフォーマットの一例を示す図である。本フォーマットを上りリンクで通知することにより、基地局６１は端末７１における干渉電力比Ｒを把握できる。また、基地局６１は、他セルからの干渉電力と自セルからの干渉電力の比Ｒを用いてより高度な伝送制御を行うことができる。なお、端末７１は、上記干渉電力比Ｒに代えて測定結果そのもの（ＩcellおよびＩother）を通知するようにしてもよい。【００７０】
図１２は、基地局が干渉電力比Ｒを用いて行う伝送制御の一例を示すフローチャートである。ここでは、端末７１がＯＦＤＭＡ伝送方式を用いてＯＦＤＭＡの全帯域における一部のサブバンドで通信を行っているものとする。基地局６１は、端末７１から利用サブバンドにおける干渉電力比Ｒを受信すると（ステップＳ１１）、Ｒを判定閾値Ｒthと比較する（ステップＳ１２）。比較の結果、Ｒが閾値以下であれば（ステップＳ１２，Ｎｏ）、現在のサブバンドでの信号伝送を継続する（ステップＳ１３）。一方、上記ステップＳ１２において、Ｒが閾値を超えていれば（ステップＳ１２，Ｙｅｓ）、端末７１に別のサブバンドでの干渉電力比Ｒ'を報告するよう指示し、別のサブバンドでの干渉電力比Ｒ’を取得する（ステップＳ１４）。そして、２つの干渉電力比ＲおよびＲ’を比較し（ステップＳ１５）、Ｒ≦Ｒ’の場合（ステップＳ１５，Ｎｏ）、現在のサブバンドでの信号伝送を継続する（ステップＳ１３）。一方、Ｒ＞Ｒ’の場合には（ステップＳ１５，Ｙｅｓ）、基地局６１は、端末７１へ信号伝送を行うサブバンドを別のサブバンドに変更する（ステップＳ１６）。このとき基地局６１はサブバンドの変更を端末７１へ通知し、端末７１は通知内容に従いサブバンドを変更して信号受信を行う。以上のような伝送制御を各基地局が行うことにより、空間多重伝送により発生するセル内での干渉を低減させることができる。【００７１】
また、端末７１では、セル内と他セルからの干渉電力の和をＩcell＋Ｉotherとして得ることもできる。【００７２】
このように、本実施の形態においては、基地局が複数のアンテナから同じ時間・周波数においてヌル信号を送信することとした。これにより、端末は、他セルからの干渉電力を測定することができる。また、他セルからの干渉電力と自セル内で発生する干渉電力とを分離して測定できるようにしたので、きめ細かい干渉情報を取得できる。そして、取得した干渉電力情報を利用して伝送制御を行うことにより、セル内の干渉電力を低減させることができる。【００７３】
実施の形態５．
つづいて、実施の形態５の通信装置について説明する。本実施の形態では、複数のアンテナを備えた通信装置に対して他の通信装置が信号を送信する際の伝送制御に対して本発明を適用する場合について説明する。【００７４】
図１３は、実施の形態５の下りリンク無線伝送の基本構成を示す図である。この構成は、複数のアンテナを備えた基地局６１および６２と、端末７１、７２、７３および７４と、を含んだ無線通信システムを示している。基地局６１は、アンテナ８１〜８３を備え、基地局６２は、アンテナ８４〜８６を備える。なお、本実施の形態では、端末７１、７３および７４が基地局６１へ信号を送信し、端末７２が基地局６２へ信号を送信する場合について説明する。また、本実施の形態の通信装置（送信機，受信機）の構成は上述した実施の形態１の送信機１，受信機２と同様（図１参照）である。【００７５】
本実施の形態では、上りリンクで複数の端末７１、７３および７４が同じ時間周波数領域を用いて上りリンクで基地局４１へ信号を空間多重伝送する。この際、各端末７１、７３および７４が同じヌルパターンを用いて生成した信号（ヌル信号を含んだ信号）を送信する。このような環境は、主に基地局４１が複数アンテナを用いて空間多重信号を受信する場合に生じる。【００７６】
複数の端末７１、７３および７４は、それぞれ異なるデータ信号を送信するが、同じ時間・周波数においてヌル信号を送信する。この場合、基地局６１では各端末がヌル信号を配置したシンボルにおいて、他セルからの干渉電力を測定することができる。この際、上述した実施の形態２と同様に、異なるセルに属する端末は異なるヌルパターンを用いることが望ましい。なお、ヌルパターンは、実施の形態１や２において示したように、予め決定しておいた固定のパターンキー、基地局がセル内へ報知したパターンキー、などを使用して生成する。【００７７】
本実施の形態の構成を適用すると、基地局は他セルからの干渉電力のみを容易に測定できる。また、セル内の端末からの信号は、信号伝送に含まれるパイロット信号を用いてその伝搬路を把握できる。その結果、基地局はセル内の端末からの伝搬状態および他セルからの干渉状態を的確に把握することができる。また、たとえば端末７１からの信号を希望信号とした場合に、セル内の他の端末から受ける干渉電力と他セルから受ける干渉電力の比を計算でき、セル内の他端末からの干渉電力が小さくなるように、信号伝送を行うサブバンドを変更することも可能となる。なお、この伝送制御は実施の形態４で説明したものと基本的に同じであるためその詳細は省略する。【００７８】
このように、本実施の形態に示した構成を適用することにより、基地局は他セルからの干渉状態を的確に把握することができる。また、きめ細かい干渉電力情報を利用して伝送制御を行うことにより、セル内の干渉電力を低減させることができる。【００７９】
実施の形態６．
つづいて、実施の形態６の通信装置について説明する。本実施の形態では、実施の形態１〜５で示した手順を実行して取得した他セルからの干渉電力値を有効に利用する無線制御方法について説明する。なお、本実施の形態では、上下りリンクが同一周波数帯を時間分割して交互に用いるＴＤＤ（Time  Division  Duplex）方式を使用する場合の例について説明するが、上述した実施の形態１〜５も含めた本発明は、ＦＤＤ（Frequency  Division  Duplex）方式、放送型無線伝送などマルチキャリア伝送を用いた無線伝送全般に対して適用可能である。【００８０】
近年、ＯＦＤＭＡ／ＴＤＤ方式は、次世代無線方式として注目されており、低速端末に対しては一様フェージングとみなせる一定のサブキャリア群（サブバンドと呼ぶ）単位で基地局が信号伝送を行う方法が考えられている。具体的には、複数の端末が下りリンクでのサブバンド単位のチャネル状態値（ＣＱＩ）を基地局に通知し、基地局がサブバンドごとにチャネル状態のよい端末を選んで下りリンクパケット伝送を行う周波数スケジューリングは、高効率な無線伝送を実現できる制御技術として有望である。このような制御を行うにあたり、基地局では各端末のチャネル状態を把握することが求められる。そのため、各端末は下りリンクパイロット信号を用いてチャネル状態を測定し、チャネル状態測定値（ＣＱＩ）を上りリンクで基地局へ通知する。このＣＱＩ通知を高効率に行う方法として文献「Y.Hara，K.Oshima，"Pilot-based  channel  quality  reporting  for  OFDMA/TDD  systems  with  cochannel  interference"，VTC2006  Fall，Sep.2006」で報告されたパイロットベースＣＱＩ通知がある。以下、その手法について説明する。【００８１】
図１４は、実施の形態６のＯＦＤＭＡ／ＴＤＤ方式下りリンクのサブバンド構成と受信ＳＩＮＲ測定の関係を示す図である。図１４に示した本実施の形態の端末５１（低速端末）は、１つのサブバンドグループに属するＭ個のサブバンド（サブバンド＃１、＃２、＃３、…、＃ｍ、…、＃Ｍ）での受信ＳＩＮＲを基地局６１へ通知する。基地局６１は通知されたサブバンドの中で良好な伝搬状態のサブバンドを選択してパケット伝送に利用する。このパケット伝送制御動作について、以下に詳しく説明する。【００８２】
まず、基地局が下りリンクのｍ（＝１，…，Ｍ）番目のサブバンドでパイロット信号ｓm(ｐ)（Ｅ[｜ｓm(ｐ)｜2]＝１）を電力ＰDLで送信すると、端末のｍ番目のサブバンドにおけるｐ番目のシンボルの受信信号ｘm(ｐ)は次式で表される。【００８３】
【数６】
2008099785.tif 000008
【００８４】
ここで、ｈmは基地局−端末間の複素伝搬係数、ｚm(ｐ)は端末における他セルからの干渉成分と雑音成分であり干渉雑音電力Ｅ[｜ｚm(ｐ)｜2]＝ＰIN,mを有する。干渉雑音電力ＰIN,mは周囲の環境によってサブバンドごとに異なり、端末での受信ＳＩＮＲはγm＝ＰDL｜ｈm｜2／ＰIN,mで与えられる。【００８５】
基地局における下りリンク送信制御のため、端末はサブバンド単位でパイロットベースＣＱＩ通知を行う。パイロットベースＣＱＩ通知法では、端末がサブバンドｍ（＝１，…，Ｍ）ごとに干渉雑音電力値Ｐ'IN,mを測定し、その測定結果を用いて、次式（７）で表されるｐ1シンボルのパイロット信号を生成し、送信する。【００８６】
【数７】
2008099785.tif 000009
【００８７】
ここで、ｒm(ｐ)はパイロット信号（｜ｒm(ｐ)｜＝１）、ηは電力パラメータである。このとき、基地局のサブバンドｍにおける受信信号ｘBS,m(ｐ)は次式（８）となる。【００８８】
【数８】
2008099785.tif 000010
【００８９】
ここで、ｚBS,m(ｐ)は基地局のサブバンドｍでの干渉雑音成分を表す。また、端末は電力パラメータηを基地局に通知する。【００９０】
基地局はサブバンドｍにおける端末の受信ＳＩＮＲを次式（９）と推測する。【００９１】
【数９】
2008099785.tif 000011
【００９２】
ここで、＊は複素共役を表す。理想的な制御状態（ｚBS,m(ｐ)＝０，Ｐ'IN,m＝ＰIN,m）では、受信ＳＩＮＲは次式（１０）となり、基地局は端末の受信ＳＩＮＲを完全に推測できる。【００９３】
【数１０】
2008099785.tif 000012
【００９４】
実環境では、干渉雑音成分（ｚBS,m(ｐ)≠０）が存在するが、小さい場合には良好なＣＱＩ通知を行える。図１５は、パイロットベースＣＱＩ通知において送信されるパイロット信号の送信電力、受信電力、及び受信ＳＩＮＲへの変換の関係を示す図である。このように、端末から測定干渉雑音電力に反比例する送信電力でパイロット信号を送信することにより、基地局では端末の受信ＳＩＮＲ情報を得ることができる。【００９５】
この際、高精度なＣＱＩ通知を行うためには端末において干渉雑音電力ＰIN,mを正確に測定することが重要となる。上述したように、実施の形態１〜５で示した干渉電力測定方法を用いると、希望信号の伝搬路に変動があっても他セルからの干渉電力を精度よく測定できる。また、パイロット信号の存在するシンボルではなく、データ信号の存在するシンボルでの干渉電力を測定できる。その結果、端末がＰ'IN,mを精度よく測定でき、端末から基地局へ高精度なＣＱＩ通知を行うことが可能となる。【００９６】
以上、本実施の形態で示したように、本発明をパイロットベースＣＱＩ通知に適用することが可能であり、その場合端末から基地局へ高精度なＣＱＩ通知を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上のように、本発明にかかる通信装置は、無線伝送を行う通信システムに有用であり、特に、無線伝送制御において使用するチャネル品質情報の生成などに必要な干渉電力を高精度に測定する通信装置に適している。
【図１】
2008099785.tif 000013
【図２】
2008099785.tif 000014
【図３】
2008099785.tif 000015
【図４】
2008099785.tif 000016
【図５】
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【図６】
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【図７】
2008099785.tif 000019
【図８】
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【図９】
2008099785.tif 000021
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2008099785.tif 000029
【図１８】
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【国際調査報告】
2008099785.tif 000031
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