(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロットチャネルとは異なるチャネルであって、送信電力制御がなされているチャネルを介して、周期的に送信される、送信電力制御に用いられるＴＰＣシンボルを受信するＴＰＣシンボル受信手段と、
上記ＴＰＣシンボル受信手段が受信した周期的な上記ＴＰＣシンボルを用いて、希望信号波の電力情報を算出する希望信号波電力算出手段と、
干渉信号波の電力情報を算出する干渉信号波電力算出手段と、
上記希望信号波の電力情報と上記干渉信号波の電力情報とに基づいて、受信ＳＩＲを算出するＳＩＲ算出手段と
を備えることを特徴とする信号対干渉比推定装置。
【請求項２】
上記干渉信号波電力算出手段が、送信電力制御を受けていないチャネルを介して受信された既知データに基づいて、干渉信号波の電力情報を算出することを特徴とする請求項１に記載の信号対干渉比推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号対干渉比推定装置に関し、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Devision Multiple Access ）方式の通信システムの送信電力制御に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤＭＡ方式の通信システムでは、収容回線数の増大や通信品質の向上等のために、伝搬路上で混入する干渉信号波の電力レベルに応じて、送信側からの送信電力を制御している。
【０００３】
具体的には、受信側において、受信した信号波から、希望信号波（受信したい目的の信号波）の電力と干渉信号波の電力とを推定して信号対干渉比（ＳＩＲ：Signal to Interference Ratio）を求め、送信側において、求めたＳＩＲに基づいて送信電力を制御している。
【０００４】
また、受信側において、希望信号波の電力と干渉信号波の電力とを推定する方法としては、送信側から連続的に送信されるパイロットチャネル等の既知データ（例えばオール「１」のデータ）を有する信号波を受信して逆拡散し、その逆拡散値を平均化することにより干渉信号波のレベル変動分を相殺して希望信号波の電力を推定すると共に、受信信号波の逆拡散値と平均化した逆拡散値との差分から干渉信号波の電力を推定するという方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、パイロットチャネルの信号波は、自システムの自動制御を行うための信号波であり、データを伝送するためのトラフィックチャネルの信号波とは異なり、送信電力の制御を受けないで（例えば一定の送信電力で）送信されることがある。
【０００６】
しかしながら、従来のＳＩＲの推定方法では、パイロットチャネルの信号波が、トラフィックチャネルの信号波と同様に送信電力制御を受けていることを前提としており、パイロットチャネルの信号波が送信電力制御を受けない場合には、希望信号波の電力を推定することができなく、適用できないという課題があった。
【０００７】
なお、前述の説明では、ＳＩＲを推定するための信号波がパイロットチャネルの信号波である場合について説明したが、既知データを有する信号波であれば、パイロットチャネルに限定することなく他のチャネルの信号波でも勿論良い。
【０００８】
そのため、既知データを有する信号波が送信電力制御を受けない場合でも、ＳＩＲを推定できるＳＩＲ（信号対干渉比）推定装置が求められていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の信号対干渉比推定装置は、（１）パイロットチャネルとは異なるチャネルであって、送信電力制御がなされているチャネルを介して、周期的に送信される、送信電力制御に用いられるＴＰＣシンボルを受信するＴＰＣシンボル受信手段と、（２）ＴＰＣシンボル受信手段が受信した周期的なＴＰＣシンボルを用いて、希望信号波の電力情報を算出する希望信号波電力算出手段と、（３）干渉信号波の電力情報を算出する干渉信号波電力算出手段と、（４）希望信号波の電力情報と干渉信号波の電力情報とに基づいて、受信ＳＩＲを算出するＳＩＲ算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるＳＩＲ（信号対干渉比）推定装置を適用した一実施形態について、図面を参照しながら詳述する。
【００１１】
（Ａ）  構成の説明
図１は、この実施形態のＳＩＲ推定装置の構成を示すブロック図である。図１において、このＳＩＲ推定装置は、信号波入力端子１０と、干渉信号波電力推定部２０と、希望信号波電力推定部３０と、ＳＩＲ演算回路４０とを有する。
【００１２】
まず、信号波入力端子１０には、シングルパス波で、送信電力制御を受けていないパイロットチャネル（Ｐch）と、伝送レートによって電力の変動を受けない制御ビット（例えばＴＰＣシンボル）を含んでおりかつ送信電力制御を受けているトラフィックチャネル（Ｔch）とが完全直交で符号多重された、同一伝搬路を通過するベースバンド信号波が入力される。なお、入力されたベースバンド信号波は、干渉信号波電力推定部２０と希望信号波電力推定部３０とに与えられる。
【００１３】
干渉信号波電力推定部２０は、ベースバンド信号波に符号多重するＰchの信号波から、伝搬路上で混入する干渉信号波の電力を推定するものである。なお、干渉信号波電力推定部２０は、Ｐch相関器２１と、チャネル推定器２２と、遅延器２３と、干渉信号波推定器２４と、干渉信号波電力演算回路２５とから構成される。
【００１４】
Ｐch相関器２１は、Ｐch直交符号乗積器２１Ａにおいて、与えられたベースバンド信号波にＰchの直交符号を乗算し、さらにＮchip相関器２１Ｂにおいて、拡散符号を乗算して逆拡散し、その逆拡散値をＮチップ分加算してＰch相関値としてチャネル推定器２２と遅延器２３とに与えるものである。
【００１５】
チャネル推定器２２は、Ｐch相関器２１からのＰch相関値を、その相関値における干渉信号波のレベル変動分が相殺されるように、また、移動平均がとれるように平均化し、平均化した相関値を伝搬路推定値として干渉信号波信号推定器２４に与えるものである。
【００１６】
遅延器２３は、Ｐch相関器２１からのＰch相関値を、チャネル推定器２２が平均化するのに要する時間分だけ、遅延させるものである。なお、この遅延器２３を設けることにより、遅延器２３から出力されるＰch相関値の出力タイミングと、チャネル推定器２２から出力される伝搬路推定値の出力タイミングとが一致することになる。
【００１７】
干渉信号波推定器２４は、チャネル推定器２２からの伝搬路推定値に基づいて、遅延器２３からのＰch相関値に含まれる干渉信号波成分を推定し（具体的には、伝搬路推定値とＰch相関値との差分を算出し）、その推定値を干渉信号波電力演算回路２５に出力するものである。
【００１８】
干渉信号波電力演算回路２５は、干渉信号波推定器２４からの推定値から、干渉信号波の電力値を演算し、演算した干渉信号波の電力値をＳＩＲ演算回路４０に与えるものである。
【００１９】
また、希望信号波電力推定部３０は、ベースバンド信号波に符号多重するＴchの信号波から、そのＴchの信号波の電力を推定するものである。なお、Ｔchの信号波はデータ伝送を行うための信号波であり、受信側で受信する目的の信号波（希望信号波）である。また、希望信号波電力推定部３０は、Ｔch相関器３１と、ＴＰＣシンボル取り出し器３２と、希望信号波電力演算回路３３とから構成される。
【００２０】
Ｔch相関器３１は、Ｔch直交符号乗積器３１Ａにおいて、与えられたベースバンド信号波にＴchの直交符号を乗算し、さらにＮchip相関器３１Ｂにおいて、拡散符号を乗算して逆拡散し、その逆拡散値をＮチップ分加算してＴch相関値としてＴＰＣシンボル取り出し器３２に与えるものである。
【００２１】
ＴＰＣシンボル取り出し器３２は、前フレームのＴch信号波のＴＰＣ制御で得られたＴＰＣシンボルの位置情報を利用して、Ｔch相関器３１からのＴch相関値のＴＰＣシンボル部分の値を取り出し、そのＴch相関値を希望信号波電力演算回路３３に出力するものである。
【００２２】
希望信号波電力演算回路３３は、ＴＰＣシンボル取り出し器３２からのＴch相関値から、希望信号波の電力値を演算し、演算した希望信号波の電力値をＳＩＲ演算回路４０に与えるものである。
【００２３】
さらに、ＳＩＲ演算回路４０は、干渉信号波電力演算回路２５からの干渉信号波電力値と希望信号波電力演算回路３３からの希望信号波電力値とから、ＳＩＲを演算するものである。この演算方法としては、例えば、単純に除算を行っても良いし、デシベル変換を行った後に減算を行っても良い。
【００２４】
（Ｂ）  動作の説明
前述したように、この実施形態では、送信信号波はＰch信号波とＴch信号波とが完全直交で符号多重されたものである。一方、受信側では、マルチパス２波が受信されるものとする。
【００２５】
そこで、まず、送信電力制御を受けていないＰchと送信電力制御を受けているＴchとで符号多重された送信信号波であっても、受信側において、双方のチャネルから干渉信号波の電力を推定できることを示す。
【００２６】
前述したように、送信信号波Txは、下記の（１）式で示される。
【００２７】
Tx = Dp*Pn*Wp + Dt*Pn*Wt    ・・・（１）
ここで、DpはＰchのデータ成分、DtはＴchのデータ成分、Pnは拡散符号、WpはＰchの直交符号、WtはＴchの直交符号とする。
【００２８】
また、受信信号波Rxはマルチパス２波とすると、下記の（２）式で示される。
【００２９】
0003672461.tif 000002
ここで、「Dp'*Pn'*Wp' + Dt'*Pn'*Wt'」は、送信信号波である「Dp*Pn*Wp + Dt*Pn*Wt」とは異なるマルチパス波を示し、noiseはその他の外来雑音を示す。
【００３０】
まず、受信信号波の逆拡散を行って、Ｐchより、干渉信号波の電力を推定できることを示す。上記の（２）式に示される受信信号波Rxに対して、Ｐch直交符号Wp及び拡散符号Pnを用いて逆拡散を行い、各逆拡散の総和を求めることにより、Ｐchのデータ成分を取り出す。
【００３１】
0003672461.tif 000003
ここで、上記の（３）式の第１項はＰchのデータ成分を示す。第２項はWtとWpとが完全直交性を有するため０となる。第３項以降は干渉信号波成分となる。
【００３２】
したがって、干渉信号波の電力Ｉは、第３項以降の干渉信号波成分の電力となるので、下記の（４）式のようになる。なお、式中の「Ｘ^2」は、Ｘの「２乗」を示しており、以下同様に用いる。
【００３３】
0003672461.tif 000004
次に、受信信号波の逆拡散を行って、Ｔchより、干渉信号波の電力を推定できることを示す。上記の（２）式に示される受信信号波Rxに対して、Ｔch直交符号Wt及び拡散符号Pnを用いて逆拡散を行い、各逆拡散の総和を求めることにより、Ｔchのデータ成分を取り出す。
【００３４】
ΣΣRx*Pn*Wt = ΣΣDp*Pn*Wp*Pn*Wt + ΣΣDt*Pn*Wt*Pn*Wt
+ ΣΣDp'*Pn'*Wp'*Pn*Wt + ΣΣDt'*Pn'*Wt'*Pn*Wt
+ ΣΣnoise*Pn*Wt
= Dt + Dp*ΣWt*Wp
+ ΣΣDp'*Pn'*Wp'*Pn*Wt + ΣΣDt'*Pn'*Wt'*Pn*Wt
+ ΣΣnoise*Pn*Wt             ・・・（５）
【００３５】
したがって、干渉信号波の電力Ｉは第３項以降の干渉信号波成分の電力となるので、下記の（６）式のようになる。
【００３６】
0003672461.tif 000005
上記の（４）式と（６）式とを比べれば明らかなように、干渉信号波の電力Ｉの算出は、ＰchとＴchとのどちらのチャネルを用いても同一の結果が得られて、既知データを有していれば推定できることがわかる。
【００３７】
従って、この実施形態では、送信電力制御を受けていないが既知データを有するＰchを用いて干渉信号波の電力を推定し、送信電力制御を受けているＴchを用いて希望信号波の電力を推定している。これを踏まえて、以下、実施形態の動作を説明する。
【００３８】
信号波入力端子１０より入力された受信ベースバンド信号波はＰch相関器２１に与えられる。
【００３９】
Ｐch相関器２１では、Ｐch直交符号乗積器２１Ａにおいて、与えられたベースバンド信号波にＰchの直交符号Wpが乗算され、さらにＮchip相関器２１Ｂにおいて、拡散符号Pnが乗算されて逆拡散され、その逆拡散値がＮチップ分加算されてＰch相関値としてチャネル推定器２２と遅延器２３とに出力される。
【００４０】
チャネル推定器２２では、Ｐch相関値の例えば移動平均を採ることにより平滑化を行い、伝搬路推定値として干渉信号波推定器２４に出力される。
【００４１】
遅延器２３では、チャネル推定器２２の出力遅延を考慮して、Ｐch相関値が遅延されてＰch遅延相関値として干渉信号波推定器２４に出力される。
【００４２】
干渉信号波推定器２４では、前述したＰch遅延相関値と伝搬路推定値とが入力されてそれらの差分が演算され、その差分値が干渉信号波成分 BI(t)として出力される。ここでt は時系列を示す。
【００４３】
他方、信号波入力端子１０より入力された受信ベースバンド信号波は、Ｔch相関器３１にも与えられる。
【００４４】
Ｔch相関器３１では、Ｔch直交符号乗積器３１Ａにおいて、与えられたベースバンド信号波にＴchの直交符号Wtが乗算され、さらにＮchip相関器３１Ｂにおいて、拡散符号Pnが乗算されて逆拡散され、その逆拡散値がＮチップ分加算されてＴch相関値としてＴＰＣシンボル取り出し器３２に出力される。
【００４５】
ＴＰＣシンボル取り出し器３２では、前フレームのＴch信号波のＴＰＣ制御で得られたＴＰＣシンボルの位置情報を利用して、Ｔch相関器３１からのＴch相関値のＴＰＣシンボル部分の値が取り出され、そのＴch相関値が希望信号波成分BS(t)として出力される。
【００４６】
ここで、干渉信号波電力演算回路２５では、干渉信号波成分BI(t) が入力され、下記の（７）式に示す演算によって、干渉信号波の電力値Ｉが算出され、その電力値がＳＩＲ演算回路４０に出力される。
【００４７】
Ｉ = [1/N*Σ|BI(t)|]^2                        ・・・（７）
なお、N は、BI(t) の時間平均区間であり、予め定めた定数である。
【００４８】
一方、希望信号波電力演算回路３３では、希望信号波成分BS(t) が入力され、下記の（８）式に示す演算によって、希望信号波の電力値Ｓが算出され、その電力値がＳＩＲ演算回路４０に出力される。
【００４９】
Ｓ = [1/N*Σ|BS(t)|]^2                        ・・・（８）
【００５０】
さらに、ＳＩＲ演算回路４０では、それぞれ別のチャネルから演算された、干渉信号波電力Ｉと希望信号波電力Ｓとが入力されて、受信ＳＩＲが演算されて出力されることになる。ここで、受信ＳＩＲの演算方法は、例えば単純に除算を行っても良いし、さらにデシベル変換を行った後に減算を行っても良い。
【００５１】
なお、このように推定されたＳＩＲは、送信側の送信電力制御装置に与えられ、送信電力制御装置では、与えられたＳＩＲに基づいて送信電力の制御を行い（例えば与えられたＳＩＲが所定の値よりも低い場合には送信電力を強くしてＳＩＲを高くする制御を行い）、干渉信号波によって通信品質が劣化することを防止することができる。
【００５２】
（Ｄ）  効果の説明
以上のように、この一実施形態によれば、（１）送信電力制御を受けていない既知データを有するＰch信号波から干渉信号波の電力を推定する干渉信号波電力推定部２０と、（２）Ｐch信号波と同一伝搬路を通過してきた送信電力制御を受けたＴch信号波から希望信号波の電力を推定する希望信号波電力推定部３０と有するので、既知データを有するＰch信号波が送信電力制御を受けてなく一定の場合であっても、干渉信号波電力を精度良く算出すると共に、希望信号波電力についても送信電力制御を受けたものが推定可能となり、ＳＩＲを求めることができる。
【００５３】
（Ｅ）  他の実施形態
前記一実施形態では、干渉信号波の電力を推定するチャネルがＰchである場合を示したが、既知データを有するチャネルであれば他のチャネルであっても良い。また、希望波信号波の電力を推定するチャネルがＴchである場合を示したが、送信電力制御を受けているチャネルであれば他のチャネルであっても良い。
【００５４】
また、前記一実施形態では、Ｐch相関器２１は、与えられたベースバンド信号波にＰchの直交符号を乗算し、さらに拡散符号を乗算することによりＰch相関値を求めたが、与えられたベースバンド信号波に拡散符号を乗算し、さらにＰchの直交符号を乗算することによりＰch相関値を求めても良い。また、Ｔch相関器３１は、与えられたベースバンド信号波にＴchの直交符号を乗算し、さらに拡散符号を乗算することによりＴch相関値を求めたが、与えられたベースバンド信号波に拡散符号を乗算し、さらにＴchの直交符号を乗算することによりＴch相関値を求めても良い。
【００５５】
さらに、前記一実施形態では、干渉信号波の電力を推定する構成部分として、チャネル推定器２２と遅延器２３と干渉信号波推定器２４と干渉信号波電力演算回路２５とから構成されるものを示したが、このような構成に限定することなく、同様な推定機能を有する他の既知構成であっても良い。
【００５６】
さらに、前記一実施形態では、Ｐchの信号波が送信電力制御を受けないものを示したが、従来と同様に、送信電力制御を受ける場合であっても、干渉信号波の電力を推定できるので勿論良い。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、パイロットチャネルとは異なるチャネルであって、送信電力制御がなされているチャネルを介して、周期的に送信される、送信電力制御に用いられるＴＰＣシンボルを受信するＴＰＣシンボル受信手段と、ＴＰＣシンボル受信手段が受信した周期的なＴＰＣシンボルを用いて、希望信号波の電力情報を算出する希望信号波電力算出手段と、干渉信号波の電力情報を算出する干渉信号波電力算出手段と、希望信号波の電力情報と干渉信号波の電力情報とに基づいて、受信ＳＩＲを算出するＳＩＲ算出手段とを備えることにより、送信電力制御を受けているチャネルに周期的に送信されるＴＰＣ信号を用いて、受信信号波から希望信号波の電力を推定でき、ＳＩＲを求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のＳＩＲ推定装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２０…干渉信号波電力推定部、３０…希望信号波電力推定部。
【図１】
0003672461.tif 000006