(57)【要約】【課題】より安定したＣＮＲ推定精度を補償可能な回線品質測定装置を得ること。【解決手段】所定の受信信号に基づいてキャリア電力を算出する手段（累積加算演算器１０４、電力演算器１０５）と、前記所定の受信信号を用いて隣接するシンボル間で差分計算を行い、差分雑音成分を抽出するシンボル差分演算器１０７と、前記抽出された差分雑音成分を用いて雑音電力を算出する手段（電力演算器１０８、累積加算演算器１０９）と、前記キャリア電力と前記雑音電力を所定の観測時間で個別に累積加算する累積加算演算器１０６と、累積加算演算器１０６において個別に累積加算されたキャリア電力および雑音電力に基づいてＣＮＲを計算するＣ／Ｎ演算器１１０と、を備える構成とした。【選択図】        図１
2008124661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＦＣにより推定された周波数偏差に基づいて、位相変調された受信ベースバンドシンボルデータを補正する周波数補正手段と、
既知シンボルを用いて、前記補正後の受信ベースバンドシンボルデータから変調成分を除去する変調成分除去手段と、
前記変調成分除去後の信号を既知シンボル長毎に累積加算し、当該累積加算後の信号の絶対値の２乗を計算してキャリア電力を出力するキャリア電力演算手段と、
前記変調成分除去後の信号を用いて、隣接するシンボル間で差分計算を行い、差分雑音成分を抽出する差分演算手段と、
前記抽出された差分雑音成分の絶対値の２乗を計算して雑音電力を出力し、当該雑音電力を累積加算する雑音電力演算手段と、
前記キャリア電力と前記累積加算後の雑音電力を所定の観測時間で個別に累積加算する累積加算手段と、
前記累積加算手段において個別に累積加算されたキャリア電力および雑音電力に基づいて、キャリア電力対雑音電力比（ＣＮＲ）を計算するＣＮＲ演算手段と、
を備えることを特徴とする回線品質測定装置。
【請求項２】
ＡＦＣにより推定された周波数偏差に基づいて、位相変調された受信ベースバンドシンボルデータを補正する周波数補正手段と、
既知シンボルを用いて、前記補正後の受信ベースバンドシンボルデータから変調成分を除去する変調成分除去手段と、
前記変調成分除去後の信号を既知シンボル長毎に累積加算し、当該累積加算後の信号の絶対値の２乗を計算してキャリア電力を出力するキャリア電力演算手段と、
前記変調成分除去後の信号を用いて、１シンボル間隔で差分計算を行い、差分雑音成分を抽出する差分演算手段と、
前記抽出された差分雑音成分の絶対値の２乗を計算して雑音電力を出力し、当該雑音電力を累積加算する雑音電力演算手段と、
前記キャリア電力と前記累積加算後の雑音電力を所定の観測時間で個別に累積加算する累積加算手段と、
前記累積加算手段において個別に累積加算されたキャリア電力および雑音電力に基づいて、キャリア電力対雑音電力比（ＣＮＲ）を計算するＣＮＲ演算手段と、
を備えることを特徴とする回線品質測定装置。
【請求項３】
ＡＦＣにより推定された周波数偏差に基づいて、位相変調された受信ベースバンドシンボルデータを補正する周波数補正手段と、
既知シンボルを用いて、前記補正後の受信ベースバンドシンボルデータから変調成分を除去する変調成分除去手段と、
前記変調成分除去後の信号を既知シンボル長毎に累積加算し、当該累積加算後の信号の絶対値の２乗を計算してキャリア電力を出力するキャリア電力演算手段と、
前記変調成分除去後の信号を用いて、複数シンボル間隔で差分計算を行い、差分雑音成分を抽出する差分演算手段と、
前記抽出された差分雑音成分の絶対値の２乗を計算して雑音電力を出力し、当該雑音電力を累積加算する雑音電力演算手段と、
前記キャリア電力と前記累積加算後の雑音電力を所定の観測時間で個別に累積加算する累積加算手段と、
前記累積加算手段において個別に累積加算されたキャリア電力および雑音電力に基づいて、キャリア電力対雑音電力比（ＣＮＲ）を計算するＣＮＲ演算手段と、
を備えることを特徴とする回線品質測定装置。
【請求項４】
ＡＦＣにより推定された周波数偏差に基づいて、位相変調された受信ベースバンドシンボルデータを補正する周波数補正手段と、
既知シンボルを用いて、前記補正後の受信ベースバンドシンボルデータから変調成分を除去する変調成分除去手段と、
前記変調成分除去後の信号を既知シンボル長毎に累積加算し、当該累積加算後の信号の絶対値の２乗を計算してキャリア電力を出力するキャリア電力演算手段と、
前記変調成分除去後の信号を用いて、異なるシンボル間隔でそれぞれ差分計算を行い、複数の差分雑音成分を抽出する差分演算手段と、
前記抽出された複数の差分雑音成分についてそれぞれ絶対値の２乗を計算して複数の雑音電力を出力し、当該各雑音電力を累積加算し合成する雑音電力演算手段と、
前記キャリア電力と前記合成後の雑音電力を所定の観測時間で個別に累積加算する累積加算手段と、
前記累積加算手段において個別に累積加算されたキャリア電力および雑音電力に基づいて、キャリア電力対雑音電力比（ＣＮＲ）を計算するＣＮＲ演算手段と、
を備えることを特徴とする回線品質測定装置。
【請求項５】
前記周波数補正手段にて補正後の受信ベースバンドシンボルデータに対してキャリア再生を行うキャリア再生手段、
をさらに備え、
前記変調成分除去手段は、キャリア再生後の受信ベースバンドシンボルデータから変調成分を除去することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の回線品質測定装置。
【請求項６】
前記累積加算手段を削除し、
前記ＣＮＲ演算手段は、前記キャリア電力演算手段が出力するキャリア電力と前記雑音電力演算手段が出力する雑音電力に基づいて、無線フレーム単位にＣＮＲを計算し、
さらに、前記ＣＮＲ演算手段が出力する無線フレーム単位のＣＮＲを所定の観測時間だけ相加平均して出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の回線品質測定装置。
【請求項７】
前記累積加算手段を削除し、
前記ＣＮＲ演算手段は、前記キャリア電力演算手段が出力するキャリア電力と前記雑音電力演算手段が出力する雑音電力に基づいて、無線フレーム単位にＣＮＲを計算し、
さらに、前記ＣＮＲ演算手段が出力する無線フレーム単位のＣＮＲを所定の観測時間だけ加重平均して出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の回線品質測定装置。
【請求項８】
前記累積加算手段を削除し、
前記ＣＮＲ演算手段は、前記キャリア電力演算手段が出力するキャリア電力と前記雑音電力演算手段が出力する雑音電力に基づいて、無線フレーム単位にＣＮＲを計算し、
さらに、前記ＣＮＲ演算手段が出力する無線フレーム単位のＣＮＲを所定の観測時間だけ移動平均して出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の回線品質測定装置。
【請求項９】
予め既知信号が挿入された無線フレームを用いて通信を行う無線通信システム、を構成する基地局であって、
請求項１〜８のいずれか一つに記載の回線品質測定装置を含むことを特徴とする基地局。
【請求項１０】
予め既知信号が挿入された無線フレームを用いて通信を行う無線通信システム、を構成する端末であって、
請求項１〜８のいずれか一つに記載の回線品質測定装置を含むことを特徴とする端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め既知信号が挿入された無線フレームを用いて通信を行う無線通信システムにおいて採用可能な回線品質測定装置に関するものであり、特に、ＣＮＲ測定機能を有する回線品質測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、回線品質測定では、受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received  Signal  Strength  Indicator），キャリア受信電力／雑音電力（ＣＮＲ：Carrier  to  Noise  Ratio），受信誤り率（Bit  Error  Rate）などが回線品質の評価指標として用いられている。
【０００３】
以下、従来のＣＮＲ推定による回線品質測定の動作を、ＱＰＳＫ変調の場合を例に説明する（下記特許文献１参照）。まず、キャリア電力は、直交検波されて受信波形整形フィルタを通りタイミング同期が確立された受信シンボルデータの絶対値をとり、第１象限に集約させた後に平均することによって受信信号点を推定し、その２乗をとることによって推定する。また、雑音電力は、平均して求めた受信信号点に対して受信信号の分散を求めることによって推定する。そして、上記で推定したキャリア電力と雑音電力からその比を算出することによりＣＮＲを求める。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５８０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の回線品質測定方法では、復調された受信シンボルデータの平均電力とその平均電力に対する分散を求めることによって、ＣＮＲを推定していた。しかしながら、残留するキャリア周波数偏差、フェージング等による伝送路歪みが存在する環境下では、受信信号点が本来の正しい信号点とは異なるシンボル誤り領域に位置してしまい、雑音電力を推定するための分散が正確に求められなくなり、ＣＮＲの推定精度が劣化する、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、残留キャリア周波数偏差が存在する環境，フェージング環境，低ＣＮＲ環境下であっても、安定したＣＮＲ推定精度を補償可能な回線品質測定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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる回線品質測定装置は、ＡＦＣにより推定された周波数偏差に基づいて、位相変調された受信ベースバンドシンボルデータを補正する周波数補正手段と、既知シンボルを用いて、前記補正後の受信ベースバンドシンボルデータから変調成分を除去する変調成分除去手段と、前記変調成分除去後の信号を既知シンボル長毎に累積加算し、当該累積加算後の信号の絶対値の２乗を計算してキャリア電力を出力するキャリア電力演算手段と、前記変調成分除去後の信号を用いて、隣接するシンボル間で差分計算を行い、差分雑音成分を抽出する差分演算手段と、前記抽出された差分雑音成分の絶対値の２乗を計算して雑音電力を出力し、当該雑音電力を累積加算する雑音電力演算手段と、前記キャリア電力と前記累積加算後の雑音電力を所定の観測時間で個別に累積加算する累積加算手段と、前記累積加算手段において個別に累積加算されたキャリア電力および雑音電力に基づいて、キャリア電力対雑音電力比（ＣＮＲ）を計算するＣＮＲ演算手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、ＡＦＣで除去しきれない残留キャリア周波数偏差やフェージングによる伝送路歪みの影響によるＣＮＲ推定精度の劣化を抑え、また、低ＣＮＲから高ＣＮＲまで安定した高精度な回線品質測定を実現することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる回線品質測定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。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態１の構成例を示す図である。本実施の形態の回線品質測定装置は、周波数偏差を推定するＡＦＣ部１００と、ＡＦＣ部１００で推定した周波数補正値をもとに周波数補正を行う周波数補正部１０１と、既知のＵＷパターンを活用してＵＷ部分の受信シンボルデータから変調成分を除去する変調成分除去演算器１０２と、ＵＷパターンを出力するＵＷパターン出力部１０３と、累積加算を行う累積加算演算器１０４と、複素数の絶対値の２乗を演算する電力演算器１０５と、所定の観測時間で累積加算を行う累積加算演算器１０６と、所定のシンボル間隔で差分演算を行うシンボル差分演算器１０７と、複素数の絶対値の２乗を演算する電力演算器１０８と、累積加算を行う累積加算演算器１０９と、キャリア電力（Ｓ）と雑音電力（Ｎ）からＣＮＲを計算するＣ／Ｎ演算器１１０と、を備えている。
【００１１】
本実施の形態では、ＡＦＣで除去しきれない残留キャリア周波数偏差やフェージングによる伝送路歪みの影響によるＣＮＲ推定精度の劣化を抑え、また、低ＣＮＲから高ＣＮＲまで安定した高精度な回線品質測定を実現する。また、上記のように構成される回線品質測定装置は、たとえば、予め既知信号が挿入された無線フレームを用いて通信を行う無線通信システム、を構成する基地局および端末装置に搭載される。
【００１２】
また、図２は、本発明にかかる回線品質測定装置に用いる無線フレームフォーマットの一構成例を示す図である。図２において、２００は回線品質測定に用いる同期語（ＵＷ：Ｕｎｉｑｕｅ  Ｗｏｒｄ）であり、２０１はデータ区間である。
【００１３】
また、図３は、本発明にかかる回線品質測定装置による差分雑音電力推定処理（１０７，１０８，１０９）の一例を示す図である。図３において、３００は変調成分除去後のＵＷシンボルデータ系列であり、３０１は加算器であり、３０２は複素数の絶対値の２乗を演算する電力演算器であり、３０３は加算器である。
【００１４】
以下、上記図１，図２，図３を元に、本実施の形態のＣＮＲ推定動作を説明する。図１に示すように、本実施の形態の回線品質測定装置は、アンテナからの位相変調された受信信号を直交検波後、受信波形整形フィルタによる波形整形，シンボルタイミング抽出，周波数補正、がなされた受信ベースバンドシンボルデータを、入力データとして用いる。また、図２に示すように、本実施の形態の回線品質測定装置は、無線フレーム内に挿入されている既知のＵＷパターンを利用してＣＮＲを推定することを前提とする。
【００１５】
ここで、ＵＷ数をＭ，無線フレーム番号をｍ，前記受信シンボルデータのＵＷ部分をｒ
k，ＵＷパターンをｄk，信号振幅をＡとすると、変調成分除去演算器１０２とＵＷパターン出力部１０３と累積加算演算器１０４と電力演算器１０５の演算処理にて出力されるＳ´mは、下記式（１）で表すことができる。ＵＷパターンから前記受信シンボルデータの変調成分を除去し、累積加算演算器１０４でＵＷ数だけ累積加算した後、電力に変換し、キャリア電力を推定する。
【００１６】
【数１】
2008124661.tif 000003
【００１７】
つぎに、雑音信号をｎk，雑音電力をσ2すると、変調成分除去演算器１０２とＵＷパターン出力部１０３とシンボル差分演算器１０７と電力演算器１０８と累積加算演算器１０９の演算処理にて出力される所定のシンボル間の差分雑音電力Ｎ´mは、下記式（２）で表すことができる。ＵＷパターンから受信シンボルデータの変調成分を除去し、所定のシンボル間で差分することによって差分雑音成分を求める。差分して求めた雑音成分を電力に変換した後、累積加算演算器１０９で累積加算を行うことにより差分雑音電力Ｎ´mを算出する。
【００１８】
【数２】
2008124661.tif 000004
【００１９】
ここでは、差分雑音電力計算の一例として、図３に示すように、ＵＷシンボルデータ系列３００の奇数番号（Ｕ1，Ｕ3，…，ＵM-1）と偶数番号（Ｕ2，Ｕ4，…，ＵM）の隣接するシンボル間の差分を計算し（加算器３０１の処理）、電力に変換（電力演算器３０２の処理）したものを合成する（加算器３０３の処理）。
【００２０】
つぎに、累積加算演算器１０６は、フレーム単位で算出される信号電力Ｓ´mと差分雑音電力Ｎ´mをメモリに保持しながら所定の観測時間分Ｐだけ個別に累積加算する（式（３）参照）。
【００２１】
【数３】
2008124661.tif 000005
【００２２】
上記式（３）に示すように、累積加算演算器１０６は、キャリア電力と差分雑音電力を所定の観測時間だけ個別に累積加算し、それぞれの結果をＣ／Ｎ演算器１１０に出力する。
【００２３】
Ｃ／Ｎ演算器１１０は、上記式（３）で算出したキャリア電力と差分雑音電力を用いて、上記式（１），式（２），式（３）から下記式（４）を導出し、式（４）の演算を行うことによりＣＮＲを求める。
【００２４】
【数４】
2008124661.tif 000006
【００２５】
なお、本実施の形態では既知信号としてＵＷ部分を利用してＣＮＲの推定を行ったが、本発明に使用する既知信号はＵＷに制限するものではなく、本発明は既知の信号であれば種類（たとえば、プリアンブル，パイロット，ユニークワードなど）、パターンを問わず利用可能である。
【００２６】
以上、本実施の形態の回線品質測定装置では、隣り合うシンボルの差から雑音成分を抽出しているので、抽出した雑音成分内に含まれるキャリア周波数偏差の影響を小さく抑えることができる。したがって、キャリア周波数偏差が残留した環境下においても安定した回線品質測定を行うことができる。
【００２７】
実施の形態２．
図４は、本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態２の構成例を示す図である。本実施の形態の回線品質測定装置は、前述のシンボル差分演算器１０７に代えて、シンボル時間だけ遅延させるシンボル遅延器４００と差分演算を行う差分演算器４０１とを備える構成としている。なお、前述した実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１と異なる処理について説明する。
【００２８】
前述した実施の形態１では、シンボル差分演算器１０７において差分雑音電力を算出する際に、ＵＷ部分の奇数番号と偶数番号との間で隣接するシンボルの差分を計算し、差分雑音電力を求めたが、実施の形態２では、シンボル遅延器４０７と差分演算器４０８を用いて１シンボルの差分データから雑音成分を抽出し、雑音電力を推定する。
【００２９】
たとえば、雑音信号をｎk，雑音電力をσ2すると、変調成分除去演算器１０２とＵＷパターン出力部１０３とシンボル遅延器４００と差分演算器４０１と電力演算器１０８と累積加算演算器１０９の演算処理にて出力される所定のシンボル間の差分雑音電力Ｎ´mは、下記式（５）で表すことができる。ＵＷパターンから受信シンボルデータの変調成分を除去し、所定のシンボル間で差分することによって信号成分を除去し、雑音成分を求める。差分して求めた雑音成分を電力に変換した後、累積加算演算器１０９で累積加算を行うことにより差分雑音電力Ｎ´mを算出する。
【００３０】
【数５】
2008124661.tif 000007
【００３１】
つぎに、累積加算演算器１０６は、実施の形態１と同様に、フレーム単位で算出される前記信号電力Ｓ´mと差分雑音電力Ｎ´mをメモリに保持しながら所定の観測時間分だけ累積加算する。上記式（３）で示されるように、累積加算演算器１０６は、キャリア電力と差分雑音電力を所定の観測時間だけ累積加算し、その結果をＣ／Ｎ演算器１１０に出力する。
【００３２】
そして、Ｃ／Ｎ演算器１１０は、上記式（３）で算出したキャリア電力と差分雑音電力を用いて、上記式（１），式（３），式（５）から下記式（６）を導出し、式（６）の演算を行うことによりＣＮＲを求める。
【００３３】
【数６】
2008124661.tif 000008
【００３４】
以上、本実施の形態においては、実施の形態１よりも差分雑音成分のサンプル数を増やすことができるので、雑音電力推定精度を高めることができる。そして、雑音電力の推定精度の改善することで結果的にＣＮＲ推定精度を改善することができる。
【００３５】
実施の形態３．
図５は、本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態３の構成例を示す図である。本実施の形態の回線品質測定装置は、前述の実施の形態２のシンボル遅延器４００に代えて、ｑシンボル（１＜ｑ＜Ｍ）時間遅延させるｑシンボル遅延器５００を備える構成としている。なお、前述した実施の形態１または２と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１，２と異なる処理について説明する。
【００３６】
前述した実施の形態２では、シンボル遅延器４００と差分演算器４０１から１シンボル差分雑音電力を算出して差分雑音電力を求めたが、実施の形態３では、ｑシンボル遅延器５００と差分演算器４０１を用いてｑシンボルの差分データから雑音成分を抽出し、雑音電力を推定する。
【００３７】
たとえば、雑音信号をｎk，雑音電力をσ2すると、変調成分除去演算器１０２とＵＷパターン出力部１０３とシンボル遅延器５００と差分演算器４０１と電力演算器１０８と累積加算演算器１０９の演算処理にて出力されるｑシンボル間の差分雑音電力Ｎ´mは、下記式（７）で表すことができる。ＵＷパターンから受信シンボルデータの変調成分を除去し、ｑシンボル間で差分することによって差分雑音成分を求める。差分して求めた雑音成分を電力に変換した後、累積加算演算器１０９で累積加算を行うことにより差分雑音電力Ｎ´mを算出する。
【００３８】
【数７】
2008124661.tif 000009
【００３９】
つぎに、累積加算演算器１０６は、実施の形態１と同様、上記式（３）に示すように、フレーム単位で算出される信号電力Ｓ´mと差分雑音電力Ｎ´mをメモリに保持しながら所定の観測時間だけ累積加算し、その結果をＣ／Ｎ演算器１１０に出力する。
【００４０】
そして、Ｃ／Ｎ演算器１１０は、キャリア電力と差分雑音電力を用いて、上記式（１），式（３），式（７）から下記式（８）を導出し、式（８）の演算を行うことによりＣＮＲを求める。
【００４１】
【数８】
2008124661.tif 000010
【００４２】
このように、本実施の形態は、前述した実施の形態２を拡張した構成であり、差分するシンボル間隔を柔軟に対応できるようにｑシンボル（１＜ｑ＜Ｍ）の差分データから雑音成分を抽出し、雑音電力を推定する構成とした。この構成により、差分を行うシンボル間隔が１シンボルに限定されず、１シンボル以上のシンボル間隔で差分したデータから雑音成分を抽出し、雑音電力を推定することができるので、ｑシンボル間隔に対して周波数偏差の影響を受けない程度に雑音電力が十分に小さければ、実施の形態２と同等の精度でＣＮＲ推定を行うことができる。
【００４３】
実施の形態４．
図６は、本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態４の構成例を示す図である。本実施の形態の回線品質測定装置は、実施の形態１のシンボル差分演算器１０７と電力演算器１０８と累積加算演算器１０９に代えて、１シンボル間隔で差分演算を行うシンボル差分演算器６００−１と、２シンボル間隔で差分演算を行うシンボル差分演算器６００−２と、ｑシンボル間隔（１＜ｑ＜Ｍ）で差分演算を行う差分演算器６００−ｑと、複素数の絶対値の２乗を演算する複数の電力演算器６０１と、累積加算を行う累積加算演算器６０２と、を備える構成としている。なお、前述した実施の形態１，２または３と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１，２，３と異なる処理について説明する。
【００４４】
前述した実施の形態３では、所定のシンボル間隔で差分雑音電力を算出して差分雑音電力を求めたが、実施の形態４では、時間間隔の異なる複数のシンボル差分演算器（６００−１，６００−２，…，６００−ｑ）とそれらに個別に対応する複数の電力演算器６０１とを用いて差分雑音電力を算出し、それらを累積加算演算器６０２で合成することによって差分雑音電力を求め、雑音電力を推定する。
【００４５】
たとえば、雑音信号をｎk，雑音電力をσ2すると、変調成分除去演算器１０２とＵＷパターン出力部１０３と各シンボル差分演算器（６００−１，６００−２，…，６００−ｑ）と各電力演算器６０１と累積加算演算器６０２の演算処理にて出力される差分雑音電力Ｎ´mは、下記式（９）で表すことができる。ＵＷパターンから受信シンボルデータの変調成分を除去し、異なるシンボル間隔のシンボル差分演算器で求められた差分雑音成分をそれぞれ電力に変換した後、累積加算演算器６０２で累積加算を行うことにより差分雑音電力Ｎ´mを算出する。
【００４６】
【数９】
2008124661.tif 000011
【００４７】
つぎに、累積加算演算器１０６は、実施の形態１と同様、上記式（３）で示されるように、フレーム単位で算出される信号電力Ｓ´mと差分雑音電力Ｎ´mをメモリに保持しながら所定の観測時間分だけ累積加算し、その結果をＣ／Ｎ演算器１１０に出力する。
【００４８】
Ｃ／Ｎ演算器１１０は、上記式（３）で算出したキャリア電力と差分雑音電力を用いて、上記式（１），式（３），式（９）から下記式（１０）を導出し、式（１０）の演算を行うことによりＣＮＲを求める。
【００４９】
【数１０】
2008124661.tif 000012
【００５０】
以上、本実施の形態においては、異なるシンボル間隔のシンボル差分演算器を用いることにより、実施の形態１，実施の形態２，実施の形態３の構成よりも差分雑音成分のサンプル数を大幅に増やすことができるので、雑音電力推定精度をさらに高めることができる。ただし、差分シンボル間隔は、残留するキャリア周波数偏差の影響を受けない範囲内で決定される必要がある。
【００５１】
実施の形態５．
図７は、本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態５の構成例を示す図である。本実施の形態の回線品質測定装置は、前述の実施の形態１の構成に、さらに、キャリア再生を行うキャリア再生部７００を追加する構成とした。なお、前述した実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１〜４と異なる処理について説明する。
【００５２】
前述した実施の形態１では、アンテナからの位相変調された受信信号を直交検波後、受信波形整形フィルタによる波形整形，シンボルタイミング抽出，周波数補正、がなされた受信ベースバンドシンボルデータを入力とすることを前提としていたが、実施の形態５では、周波数補正を行った受信シンボルデータに対してキャリア再生を行った後の受信シンボルデータを用いて、回線品質推定を行うこととした。
【００５３】
具体的には、ＡＦＣ部１００が受信ベースバンドシンボルデータの周波数偏差を推定し、周波数補正部１０１が上記ＡＦＣ部１００で推定した周波数偏差をもとに周波数補正を行い、キャリア再生部７００が周波数補正後の受信シンボルデータに対してキャリア再生処理を行い、変調成分除去演算器１０２が、既知のＵＷパターンを用いてキャリア再生処理後の受信シンボルデータから変調成分を除去する。
【００５４】
このように、本実施の形態の回線品質測定装置においては、キャリア再生が行われた後の受信シンボルデータについても、前述同様、ＣＮＲを推定することができる。なお、本実施の形態の構成は、前述した実施の形態２，実施の形態３，実施の形態４に対しても適用可能であり、上記同様、高精度なＣＮＲ推定を実現できる。
【００５５】
実施の形態６．
図８は、本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態６の構成例を示す図である。本実施の形態の回線品質測定装置は、前述した実施の形態１の累積加算演算器１０６とＣ／Ｎ演算器１１０に代えて、キャリア電力と雑音電力からＣＮＲを計算するＣ／Ｎ演算器８００と所定の観測時間で相加平均を行う相加平均演算部８０１とを備える構成とした。なお、前述した実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１〜５と異なる処理について説明する。
【００５６】
前述した実施の形態１では、累積加算演算器１０４において所定の観測時間だけ累積加算した後に、Ｃ／Ｎ演算器１１０にてＣＮＲを算出して出力していたが、実施の形態６では、前記式（１）と式（２）で算出されたキャリア電力と差分雑音電力を累積加算せずに、Ｃ／Ｎ演算器８００において、無線フレーム単位でＣＮＲを算出する。そして、相加平均演算部８０１が、無線フレーム単位に算出されるＣＮＲ値を所定の観測時間だけ相加平均し、その後、平均後のＣＮＲを出力する。
【００５７】
このように、本実施の形態においては、前記式（１）と式（２）で算出されたキャリア電力と差分雑音電力を累積加算せずに、無線フレーム単位でＣＮＲを算出し、無線フレーム単位のＣＮＲ値を所定の観測時間だけ相加平均することとした。これにより、実施の形態１と同等のＣＮＲ推定精度を補償する。また、本実施の形態は、無線フレーム単位でＣＮＲを推定するため、推定ＣＮＲの観測時間を自由に変更でき、柔軟性をもった装置構成を実現することができる。
【００５８】
実施の形態７．
図９は、本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態７の構成例を示す図である。本実施の形態の回線品質測定装置は、前述した実施の形態６の相加平均演算部８０１に代えて、所定の観測時間で加重平均を行う加重平均演算部９００を備える構成とした。なお、前述した実施の形態６と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１〜６と異なる処理について説明する。
【００５９】
前述の実施の形態６では、Ｃ／Ｎ演算器８００が演算した推定ＣＮＲを所定の観測時間だけ相加平均していたが、実施の形態７では、Ｃ／Ｎ演算器８００が演算した推定ＣＮＲを、加重平均演算部９００が、所定の観測時間だけ加重平均することとした。
【００６０】
このように、本実施の形態においては、Ｃ／Ｎ演算器８００が演算した推定ＣＮＲを所定の観測時間だけ加重平均することとしたので、実施の形態１，実施の形態６と比べて、時間とともに伝送路状態が変動する伝送路に適しており、伝送路の変動に追従して回線品質測定を行うことが可能である。たとえば、伝送路変動の速度に応じて、過去の推定ＣＮＲと現在の推定ＣＮＲに対してそれぞれ重みを付加し、加算して平均することにより、伝送路追従性を制御することができる。また、伝送路変動がない場合は、実施の形態１，実施の形態６と同等のＣＮＲ推定精度を補償することができる。
【００６１】
実施の形態８．
図１０は、本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態８の構成例を示す図である。本実施の形態の回線品質測定装置は、前述した実施の形態６の相加平均演算部８０１に代えて、所定の観測時間で移動平均を行う移動平均演算部１０００を備える構成とした。なお、前述した実施の形態６または７と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態１〜７と異なる処理について説明する。
【００６２】
前述した実施の形態６，実施の形態７では、推定ＣＮＲを所定の観測時間だけ相加平均または加重平均していたが、実施の形態８では、Ｃ／Ｎ演算器８００が演算した推定ＣＮＲを、移動平均演算部１０００が、所定の観測時間だけ移動平均することとした。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、Ｃ／Ｎ演算器８００が演算した推定ＣＮＲを所定の観測時間だけ移動平均することとしたので、前述の実施の形態７と同様、時間とともに伝送路状態が変動する伝送路に適しており、伝送路の変動に追従して回線品質測定を行うことが可能である。たとえば、伝送路変動の速度に応じて、移動平均演算部１０００における平均時間と重み係数を設定することにより、伝送路追従性を制御することができる。また、伝送路変動がない場合は、実施の形態１，実施の形態６，実施の形態７と同等のＣＮＲ推定精度を補償することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明にかかる回線品質測定装置は、予め既知信号が挿入された無線フレームを用いて通信を行う無線通信システムにおいて有用であり、特に、ＣＮＲ測定機能を有する基地局および端末装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態１の構成例を示す図である。
【図２】本発明にかかる回線品質測定装置に用いる無線フレームフォーマットの一構成例を示す図である。
【図３】本発明にかかる回線品質測定装置による差分雑音電力推定処理の一例を示す図である。
【図４】本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態２の構成例を示す図である。
【図５】本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態３の構成例を示す図である。
【図６】本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態４の構成例を示す図である。
【図７】本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態５の構成例を示す図である。
【図８】本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態６の構成例を示す図である。
【図９】本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態７の構成例を示す図である。
【図１０】本発明にかかる回線品質測定装置の実施の形態８の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００  ＡＦＣ部
１０１  周波数補正部
１０２  変調成分除去演算器
１０３  ＵＷパターン出力部
１０４  累積加算演算器
１０５  電力演算器
１０６  累積加算演算器
１０７  シンボル差分演算器
１０８  電力演算器
１０９  累積加算演算器
１１０  Ｃ／Ｎ演算器
４００  シンボル遅延器
４０１  差分演算器
５００  ｑシンボル遅延器
６００−１，６００−２，６００−ｑ  シンボル差分演算器
６０１  電力演算器
６０２  累積加算演算器
７００  キャリア再生部
８００  Ｃ／Ｎ演算器
８０１  相加平均演算部
９００  加重平均演算部
１０００  移動平均演算部
【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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