(57)【要約】【課題】弱電界時における受信電界強度の補償精度を向上させ、補償値の算出に要する時間を削減すること。【解決手段】弱電界時に熱雑音により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を求める際に、受信電界強度測定装置に入力する信号を少なくとも異なる２つの入力レベルとし、それぞれの入力レベルで得られるＲＳＳＩ値を測定するだけで、補償値を算出する演算式を作成することができ、この演算式を用いた演算のみによって補償値を算出することである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希望波入力レベルが所定値未満の弱電界時に熱雑音により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値算出方法であって、
受信電界強度測定装置に入力する信号を少なくとも２つの異なる入力レベルとし、それぞれの入力レベルで得られる受信電界強度を測定し、測定した受信電界強度を用いて演算により補償値を算出することを特徴とする補償値算出方法。
【請求項２】
前記受信電界強度測定装置のＮＦバラツキにより生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を算出することを特徴とする請求項１に記載の補償値算出方法。
【請求項３】
温度変化に伴う熱雑音レベルの変動により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の補償値算出方法。
【請求項４】
前記受信電界強度測定装置に入力する信号の入力レベルは、測定される受信電界強度に含まれる熱雑音レベルの割合が小さい強電界レベルと、測定される受信電界強度に含まれる熱雑音レベルの割合が大きい弱電界レベルとすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の補償値算出方法。
【請求項５】
通信相手から送信された信号の受信電界強度を測定する受信電界強度測定装置であって、
アナログ信号である受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器により変換されたディジタル信号の電力を演算し、受信電界強度を算出する電力演算手段と、
前記電力演算手段により算出された受信電界強度について、希望波入力レベルが所定値未満の弱電界時の熱雑音により生じる誤差を補償する補償値が、予め少なくとも２つの異なる入力レベルについて測定された受信電界強度に基づいて演算により算出され、当該補償値を記憶する補償値記憶手段と、
算出された受信電界強度に基づいて前記記憶手段に記憶された補償値を読み出し、読み出した補償値を用いて前記受信電界強度を補償する補償手段と、
を具備することを特徴とする受信電界強度測定装置。
【請求項６】
前記Ａ／Ｄ変換器の前段に設けられ、複数の減衰量が設定可能であり、入力される信号レベルに応じた減衰量で当該信号レベルを減衰させる減衰手段を具備することを特徴とする請求項５に記載の受信電界強度測定装置。
【請求項７】
前記補償値記憶手段は、自装置のＮＦバラツキにより生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を記憶することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の受信電界強度測定装置。
【請求項８】
前記補償値記憶手段は、温度変化に伴う熱雑音レベルの変動により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を記憶することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の受信電界強度測定装置。
【請求項９】
請求項５から請求項８のいずれかに記載の受信電界強度測定装置を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１０】
請求項５から請求項８のいずれかに記載の受信電界強度測定装置を備えることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信した信号の電界強度の測定誤差を補償する補償値算出方法及び受信電界強度測定装置に関し、例えば、無線通信システムにおける基地局装置や通信端末装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式の無線通信システムにおいては、一定の通信品質（例えば、ビットエラーレート０．１％以下）を満たす範囲内で、できるだけ弱電界レベルの信号を用いて通信を行うように、送信パワ制御が行われている。このような送信パワ制御によれば、隣接セルに与える干渉を低減することになり、システム全体のユーザ容量を増大させることができる。また、通信端末装置においては、送信パワを抑えることにより、消費電力を削減することができ、電池の消耗を抑えることができる。
【０００３】
受信電界強度に基づいた送信パワ制御が行われる場合には、受信電界強度の測定精度が高いことが望ましい。仮に、測定精度が悪いとすると、隣接セルに与える干渉が増大したり、通信端末装置の送信電力が増大し、消費電力が増大したりしてしまうことがある。
【０００４】
また、ＣＤＭＡ方式は干渉に強い方式として知られており、希望波入力レベルが熱雑音レベルより１５［ｄＢ］以上低い弱電界の場合でも通信することができる。これらのことから、弱電界における受信電界強度を高精度に測定することが要求されている。
【０００５】
図１６は、従来の受信電界強度測定装置１０の構成を示すブロック図である。この図において、受信アンテナ１１は、通信相手から送信された信号を受信する。アンテナ１１で受信された信号（受信信号）は、入力端子１２を介して受信フィルタ１３に出力され、受信フィルタ１３において、不要な周波数成分が除去され、除去後の信号が低雑音増幅器１４に出力される。受信フィルタ１３から出力された信号は、低雑音増幅器１４において、電力増幅され、増幅された信号は対数増幅器１５及び可変利得増幅器１９に出力される。
【０００６】
低雑音増幅器１４から出力された信号は広いダイナミックレンジの対数増幅器１５において電力の対数変換が行われ、所定の範囲に電力が収まるように制御される。変換された信号はＡ／Ｄ変換器１６に出力される。対数増幅器１５から出力された信号はＡ／Ｄ変換器１６において所定のサンプリング周期で標本化され、標本化された信号は電力演算部１７に出力される。Ａ／Ｄ変換器１６から出力された標本化信号は、電力演算部１７において、受信電界強度が算出され、受信電界強度を示すＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）信号Ｓ１が形成される。ＲＳＳＩ信号Ｓ１は出力端子１８を介して受信電界強度測定装置１０から出力される。
【０００７】
一方、可変利得増幅器１９は復調器２２から出力される制御信号に基づいた利得の制御が行われ、低雑音増幅器１４から出力された信号を制御された利得で電力増幅し、増幅した信号を直交復調器２０に出力する。可変利得増幅器１９から出力された信号は直交復調器２０において直交復調され、直交復調信号が形成される。直交復調器２０で直交復調された信号は、Ａ／Ｄ変換器２１に出力され、所定のサンプリング周期で標本化され、標本化された信号は復調器２２に出力される。Ａ／Ｄ変換器２１から出力された標本化信号は復調器２２において復調され、復調信号が得られる。また、標本化された信号に基づいて、復調器２２の入力レベルが適正な値となるように、可変利得増幅器１９の利得を制御する信号が形成され、制御信号が可変利得増幅器１９に出力される。
【０００８】
ここで、電力演算部１７における受信電界強度の算出方法について簡単に説明する。まず、対数増幅器１５では、低雑音増幅器１４から出力された信号電力の対数変換が行われており、当該信号電力のｄＢｍ値に比例した電圧の信号が出力されることになる。また、Ａ／Ｄ変換器１６では、対数増幅器１５から出力された信号電力と比例関係にある標本化信号が得られるので、この標本化信号は対数増幅器１５に入力された信号の電界強度（ｄＢｍ値）に比例した値となる。このことから、電力演算部１７では、Ａ／Ｄ変換器１６の入力端より前段の回路（受信フィルタ１３及び低雑音増幅器１４）での利得の合計（以下、「総合利得」という）と、対数増幅器１５の入出力特性が既知であれば、Ａ／Ｄ変換器１６の入力端における信号電力から総合利得を差し引くことで、受信アンテナ１１から入力されている受信信号の電界強度を算出することができる。
【０００９】
このように、受信電界強度測定装置１０は、受信アンテナ１１から入力された受信信号の電界強度を測定している。
【００１０】
ところで、受信電界強度測定装置１０は、量産された電子素子を用いるのが一般的であるが、量産された電子素子の特性が全く同一となることは、現実的にはほとんどない。このため、受信電界強度測定装置１０を構成する電子素子には、特性バラツキが生じ、受信電界強度測定装置ごとにも特性のバラツキが生じる。また、各電子素子には温度特性があり、温度の変化によって特性が変わり、総合利得も変化してしまう。このように、電子素子の特性バラツキや温度特性により、ＲＳＳＩ信号に誤差が生じてしまう。
【００１１】
そこで、従来、ＲＳＳＩ信号の誤差の補償が行われている。以下、この補償について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１７は、従来のＲＳＳＩ温度補償部５０の構成を示すブロック図である。この図において、受信電界強度測定装置１０から出力されたＲＳＳＩ信号Ｓ１は、入力端子５１を介して第１加算部５３に入力される。利得補償値記憶部５２は、総合利得の標準値からのずれによるＲＳＳＩ信号Ｓ１の誤差を補償するための補償値が記憶されており、記憶された補償値を第１加算部５３に出力する。第１加算部５３は、誤差を含むＲＳＳＩ信号Ｓ１に利得補償値記憶部５２から出力された補償値を加算することにより、総合利得のずれに起因するＲＳＳＩ信号の誤差を補償（利得補償）する。利得補償されたＲＳＳＩ信号Ｓ２は、第２加算部５６に出力される。
【００１３】
温度センサ５４は、装置の温度を検出し、検出した温度を温度データとして温度特性補償値記憶部５５に通知する。温度特性補償値記憶部５５は、温度特性により生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償する温度特性補償値が所定の温度に対応して記憶されており、温度センサから通知された温度データに対応する温度特性補償値が第２加算部５６に出力される。第２加算部５６は、第１加算部５３から出力された利得補償後のＲＳＳＩ信号Ｓ２に温度特性補償値記憶部５５から出力された温度特性補償値を加算することにより、温度特性により生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償（温度補償）する。温度補償されたＲＳＳＩ信号Ｓ３は、出力端子５７を介してＲＳＳＩ温度補償部５０から出力される。これにより、ＲＳＳＩ温度補償部５０は、受信電界強度測定装置１０から出力されたＲＳＳＩ信号Ｓ１の誤差を低減することができる。
【００１４】
ここで、利得補償値の算出方法について説明する。上述したように、受信電界強度測定装置１０を構成する電子素子の特性バラツキにより、総合利得にもバラツキが生じる。この総合利得のバラツキに起因するＲＳＳＩ信号の上限値と下限値の差分だけ誤差が生じることになる。この様子を図１８に示す。なお、この図では、希望波入力レベルが雑音レベルより２０［ｄＢ］以上高いものとする。この図において、横軸は希望波入力レベル［ｄＢｍ］を示し、縦軸はＲＳＳＩ信号［ｄＢｍ］を示す。また、実線は総合利得が標準値の場合を示している。この図では、総合利得のバラツキが示す上限値を標準値に対して＋１６［ｄＢ］とし、点線で示し、下限値を標準値に対して−１６［ｄＢ］とし、一点鎖線でそれぞれ示している。すなわち、総合利得のバラツキを標準値に対して±１６［ｄＢ］とした場合を示している。図１８からは、総合利得の上限値と下限値の標準値に対する差分（ずれ）と同じずれがＲＳＳＩ信号に生じることが分かる。これは、総合利得の上限値及び下限値に限ったことではなく、ＲＳＳＩ信号は総合利得の標準値からのずれと同じ誤差が生じることになる。図１７で示した利得補償値記憶部５２には、総合利得の標準値からのずれにより生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償する値が記憶されている。例えば、総合利得が標準値より１６［ｄＢ］高い場合には、実際の電界強度よりも１６［ｄＢ］高いＲＳＳＩ信号が形成されてしまうので、利得補償値記憶部５２には、−１６［ｄＢ］が記憶される。逆に、総合利得が標準値より１６［ｄＢ］低い場合には、実際の電界強度よりも１６［ｄＢ］低いＲＳＳＩ信号が形成されてしまうので、利得補償値記憶部５２には、＋１６［ｄＢ］が記憶される。
【００１５】
このように、利得補償値記憶部５２に記憶された値を受信電界強度測定装置１０で形成されたＲＳＳＩ信号に加算することにより、総合利得のバラツキにより生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償することができ、図１９に示すように、利得補償後のＲＳＳＩ信号は、総合利得が標準値の場合に得られるＲＳＳＩ信号となる。
【００１６】
総合利得は受信電界強度測定装置ごとにそれぞれ異なるので、各装置について、装置製造時に、熱雑音レベルよりも十分高いレベルの信号を入力端子から入力し、この時出力されたＲＳＳＩ信号が、標準となるＲＳＳＩ信号（総合利得が標準値の場合に形成されるＲＳＳＩ信号）に対してどれだけの差分が生じたかを求め、この差分の逆符号を利得補償値とする。
【００１７】
次に、温度特性補償値の算出方法について説明する。図１６に示した受信電界強度測定装置１０を構成する低雑音増幅器１４などの電子素子は、高温になるほど利得が低下する傾向にあることが知られている。この傾向を示したのが図２０である。この図では、横軸を温度［℃］、縦軸を利得補償後のＲＳＳＩ信号誤差［ｄＢ］として示している。なお、希望波入力レベルを−７０［ｄＢｍ］、温度を２５［℃］としたときに得られるＲＳＳＩ信号を基準としている。この図から分かるように、２５［℃］以外の全ての温度で誤差が生じている。この誤差を補償するには、図２０に示した特性と逆特性となる補償値を温度特性補償値記憶部５５に用意すればよい。例えば、１０［℃］については、ＲＳＳＩ信号は＋０．６［ｄＢ］の誤差を生じることから、−０．６［ｄＢ］の補償値が用意され、４０［℃］については、ＲＳＳＩ信号は−０．７［ｄＢ］の誤差を生じることから、＋０．７［ｄＢ］の補償値が用意される。
【００１８】
このように、温度特性補償値記憶部５５に記憶された値を利得補償後のＲＳＳＩ信号に加算することにより、温度特性により生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償することができ、図２１に示すように、基準としたＲＳＳＩ信号となる。
【００１９】
上述した内容は、希望波入力レベルが強電界（所定のレベル以上）の場合には十分な補償精度が得られるが、弱電界（所定のレベル未満）の場合には十分な補償精度が得られない。以下、希望波入力レベルが弱電界の場合について説明する。希望波入力レベルが強電界の場合には、熱雑音レベルよりも希望波入力レベルが十分高いため、熱雑音を無視することができた。ところが、弱電界においては、熱雑音レベルと希望波入力レベルが近いため、熱雑音レベルを無視できなくなる。このため、ＲＳＳＩ信号は、希望波信号と熱雑音を加算した信号に基づいて求められることになり、熱雑音の影響を含み、精度が劣化してしまう。
【００２０】
この熱雑音は、受信電界強度測定装置のノイズフィギュア（以下、「ＮＦ」という）によって決定されるが、ＮＦも装置ごとにバラツキがあるので、熱雑音にもバラツキが生じてしまう。
【００２１】
熱雑音は、ディジタル信号に加算されても容易に除去することができるが、アナログ信号に加算されると除去することはできない。そのため、受信電界強度測定装置１０においては、Ａ／Ｄ変換器１６の前段でアナログ信号に加算される熱雑音が問題となる。
【００２２】
図２２は、ＮＦバラツキによるＲＳＳＩ信号の特性を示す図である。この図において、横軸を希望波入力レベル［ｄＢｍ］、縦軸を温度補償後のＲＳＳＩ信号［ｄＢｍ］とする。また、実線はＮＦが標準のＲＳＳＩ信号を示し、点線はＮＦが標準のＮＦより１［ｄＢ］低い場合のＲＳＳＩ信号を、一点鎖線はＮＦが標準のＮＦより１［ｄＢ］高い場合のＲＳＳＩ信号をそれぞれ示している。例えば、希望波入力レベルが−１２０［ｄＢｍ］のときに着目すると、ＮＦが標準の場合のＲＳＳＩ信号に対して、ＮＦが低い場合のＲＳＳＩ信号は１［ｄＢ］低くなり、ＮＦが高い場合のＲＳＳＩ信号は１［ｄＢ］高くなることが分かる。
【００２３】
ここで、Ａ／Ｄ変換器１６に入力される信号の電力を総合電力Ｐ［ｄＢｍ］とし、以下の式で表すことが考えられる。
【００２４】
【数１】
2004336470.tif 000003
Ｇｒｓｓｉ：総合利得［ｄＢ］
ＮＦｒｓｓｉ：受信電界強度測定装置の総合ノイズフィギュア［ｄＢ］
Ｎｔｈ：熱雑音レベル［ｄＢｍ］
Ｄ：希望波入力レベル［ｄＢｍ］
【００２５】
上式（１）を用いれば、ＮＦバラツキによるＲＳＳＩ信号の誤差を補償する補償値（ＮＦ補償値）を算出することができる。式（１）を適用するためには、受信電界強度測定装置にある入力レベルの希望波信号を入力したときに、測定されるＲＳＳＩ値が式（１）により求められる理論値と相関がある場合である。
【００２６】
ところが、上述した受信電界強度測定装置においては、対数増幅器の特性（入力レベルに対する出力電圧の特性）が曲線的となり、しかも、対数増幅器の温度特性の傾きも変化するため、理論値と測定値との相関が得られず、式（１）を用いることができない。
【００２７】
このため、従来、弱電界時において、ＮＦバラツキにより生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償する補償値の算出方法としては、以下のような方法が知られている。まず、受信電界強度測定装置の製造時に、各測定装置について、弱電界レベルの信号を入力する。入力信号を非常に多くの入力レベルに変化させ（測定点を多くとり）、各入力レベルに対応して出力されるＲＳＳＩ値を測定する。このＲＳＳＩ値に生じている誤差を取得し、ＮＦ補償値を求める。このようにして求めたＮＦ補償値は、入力レベルと対応させてテーブルにまとめられ、受信電界強度測定装置に保持される。実際の運用時には、測定された受信電界強度に対応する補償値がテーブルから検索され、ＲＳＳＩ信号の補償に用いられる。
【００２８】
【特許文献１】
特開平６−２３００５０号公報
【特許文献２】
特開平６−２３００５１号公報
【特許文献３】
特開平７−３５８００号公報
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の弱電界時におけるＲＳＳＩ信号の補償値算出方法には、以下のような問題がある。すなわち、ＲＳＳＩ信号の補償精度を向上させるためには、非常に多くの入力レベル（測定点）についてＲＳＳＩ値を測定する必要があり、多大な時間を要してしまう。実際には、受信電界強度測定装置自体を量産しているケースがほとんどであり、各装置について補償値の算出に多大な時間を費やしてしまえば、生産効率が大幅に低下してしまう。逆に、補償値の算出に要する時間を抑えるためには、入力レベル（測定点）の数を少なくすることになるが、ＲＳＳＩ信号の補償精度が低下してしまう。このため、ＲＳＳＩ信号の補償精度を向上させることと、補償値の算出に要する時間を削減することを両立させることができないという問題がある。
【００３０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、弱電界時における受信電界強度の補償精度を向上させ、補償値の算出に要する時間を削減する補償値算出方法及び受信電界強度測定装置を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の補償値算出方法は、希望波入力レベルが所定値未満の弱電界時に熱雑音により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値算出方法であって、受信電界強度測定装置に入力する信号を少なくとも２つの異なる入力レベルとし、それぞれの入力レベルで得られる受信電界強度を測定し、測定した受信電界強度を用いて演算により補償値を算出するようにした。
【００３２】
この方法によれば、少なくとも２つの異なる入力レベルについて測定した受信電界強度を用いて、補償値を算出する演算式が求まり、この演算式によって補償値を算出するので、受信電界強度の補償精度を向上させると共に、補償値の算出に要する時間を削減することができる。
【００３３】
本発明の補償値算出方法は、上記方法において、前記受信電界強度測定装置のＮＦバラツキにより生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を算出するようにした。
【００３４】
この方法によれば、受信電界強度測定装置ごとにＮＦは異なり、装置ごとの測定誤差にバラツキがあるため、ＮＦバラツキにより生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を算出することにより、各装置に適した補償精度の高い補償値を算出することができる。
【００３５】
本発明の補償値算出方法は、上記方法において、温度変化に伴う熱雑音レベルの変動により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を算出するようにした。
【００３６】
この方法によれば、温度変化に伴う熱雑音レベルの変動により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を算出することにより、温度が変化した場合にも補償精度の高い補償値を算出することができる。
【００３７】
本発明の補償値算出方法は、上記方法において、前記受信電界強度測定装置に入力する信号の入力レベルが、測定される受信電界強度に含まれる熱雑音レベルの割合が小さい強電界レベルと、測定される受信電界強度に含まれる熱雑音レベルの割合が大きい弱電界レベルとするようにした。
【００３８】
この方法によれば、受信電界強度測定装置に入力する信号の入力レベルを、測定される受信電界強度に含まれる熱雑音レベルの割合が小さい強電界レベルと、熱雑音レベルの割合が大きい弱電界レベルとすることにより、受信電界強度測定装置の特性を容易に求めることができ、補償値を算出する演算式を作成することができる。
【００３９】
本発明の受信電界強度測定装置は、通信相手から送信された信号の受信電界強度を測定する受信電界強度測定装置であって、アナログ信号である受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器により変換されたディジタル信号の電力を演算し、受信電界強度を算出する電力演算手段と、前記電力演算手段により算出された受信電界強度について、希望波入力レベルが所定値未満の弱電界時の熱雑音により生じる誤差を補償する補償値が、予め少なくとも２つの異なる入力レベルについて測定された受信電界強度に基づいて演算により算出され、当該補償値を記憶する補償値記憶手段と、算出された受信電界強度に基づいて前記記憶手段に記憶された補償値を読み出し、読み出した補償値を用いて前記受信電界強度を補償する補償手段と、を具備する構成を採る。
【００４０】
この構成によれば、弱電界時の熱雑音による受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を用いて受信電界強度を補償することにより、弱電界時でも、精度よく受信電界強度を測定することができる。
【００４１】
本発明の受信電界強度測定装置は、上記構成において、前記Ａ／Ｄ変換器の前段に設けられ、複数の減衰量が設定可能であり、入力される信号レベルに応じた減衰量で当該信号レベルを減衰させる減衰手段を具備する構成を採る。
【００４２】
この構成によれば、Ａ／Ｄ変換器に入力される信号レベルが広範囲であり、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジが狭く、広範囲の信号レベルに対応できない場合でも、Ａ／Ｄ変換器前段において信号レベルを減衰させることにより、Ａ／Ｄ変換器の入出力特性の歪みを回避することができる。
【００４３】
本発明の受信電界強度測定装置は、上記構成において、前記補償値記憶手段が、自装置のＮＦバラツキにより生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を記憶する構成を採る。
【００４４】
この構成によれば、自装置のＮＦバラツキにより生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を用いて受信電界強度を補償することにより、弱電界時でも、精度よく受信電界強度を測定することができる。
【００４５】
本発明の受信電界強度測定装置は、上記構成において、前記補償値記憶手段が、温度変化に伴う熱雑音レベルの変動により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を記憶する構成を採る。
【００４６】
この構成によれば、温度変化に伴う熱雑音レベルの変動により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値を用いて受信電界強度を補償することにより、温度が変化した場合にも精度よく受信電界強度を測定することができる。
【００４７】
本発明の受信装置は、上記の受信電界強度測定装置を備える構成を採る。
【００４８】
この構成によれば、例えば、受信電界強度に基づいて通信相手の送信パワを制御する受信装置に受信電界強度測定装置を備えると、正確な受信電界強度に基づいた送信パワの制御を行うことができ、送信パワリソースを有効に利用することができる。
【００４９】
本発明の無線通信システムは、上記の受信電界強度測定装置を備える構成を採る。
【００５０】
この構成によれば、無線通信システムは、弱電界時でも受信電界強度を正確に測定することができるので、無線通信システムにおける通信可能な範囲であるセルエリアを広く、均一に設定することができるので、効率のよいセル配置を行うことができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、弱電界時に熱雑音により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値算出の際に、受信電界強度測定装置に入力する信号を少なくとも異なる２つの入力レベルとし、それぞれの入力レベルで得られる受信電界強度を測定するだけで、補償値を算出する演算式を作成し、演算のみによって補償値を算出することである。
【００５２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００５３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る受信電界強度測定装置１００及びＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）温度補償部１５０の構成を示すブロック図である。この図において、受信アンテナ１０１は、通信相手から送信された信号を受信する。アンテナ１０１で受信された信号（受信信号）は、入力端子１０２を介して受信フィルタ１０３に出力される。
【００５４】
受信フィルタ１０３は、受信アンテナ１０１から出力された受信信号から不要な周波数成分を除去し、除去後の信号を増幅器１０４に出力する。増幅器１０４は、受信フィルタ１０３から出力された信号を電力増幅し、増幅した信号をＡ／Ｄ変換器１０５に出力する。Ａ／Ｄ変換器１０５は、増幅器１０４から出力された信号を所定のサンプリング周期で標本化し、標本化した信号を電力演算部１０６及び復調器１０８に出力する。電力演算部１０６は、Ａ／Ｄ変換器１０５から出力された標本化信号から受信電界強度を算出し、受信電界強度を示すＲＳＳＩ信号Ｓ１を形成する。ＲＳＳＩ信号Ｓ１は出力端子１０７を介して受信電界強度測定装置１００からＲＳＳＩ温度補償部１５０に出力される。復調器１０８は、Ａ／Ｄ変換器１０５から出力された標本化信号に復調処理を施し、復調信号を得る。
【００５５】
ＲＳＳＩ温度補償部１５０は、受信電界強度測定装置１００から出力されたＲＳＳＩ信号Ｓ１を、入力端子１５１を介して第１加算部１５３に入力する。
【００５６】
利得補償値記憶部１５２は、総合利得の標準値からのずれによるＲＳＳＩ信号の誤差を補償するための補償値が記憶されており、記憶された補償値を第１加算部１５３に出力する。第１加算部１５３は、誤差を含むＲＳＳＩ信号Ｓ１に利得補償値記憶部１５２から出力された補償値を加算することにより、総合利得のずれに起因するＲＳＳＩ信号の誤差を補償（利得補償）する。利得補償されたＲＳＳＩ信号Ｓ２は、第２加算部１５６に出力される。
【００５７】
温度センサ１５４は、装置の温度を検出し、検出した温度を温度データとして温度特性補償値記憶部１５５に通知する。温度特性補償値記憶部１５５は、温度特性により生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償する温度特性補償値が所定の温度に対応して記憶されており、温度センサ１５４から通知された温度データに対応する温度特性補償値が第２加算部１５６に出力される。第２加算部１５６は、第１加算部１５３から出力された利得補償後のＲＳＳＩ信号Ｓ２に温度特性補償値記憶部１５５から出力された温度特性補償値を加算することにより、温度特性により生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償（温度補償）する。温度補償されたＲＳＳＩ信号Ｓ３は、第３加算部１５８及びＮＦ補償値記憶部１５７に出力される。
【００５８】
ＮＦ補償値記憶部１５７は、ＮＦバラツキにより生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償するためのＮＦ補償値が温度補償後の所定のＲＳＳＩ値に対応して記憶されており、第２加算部１５６から出力された温度補償後のＲＳＳＩ信号Ｓ３に対応するＮＦ補償値が第３加算部１５８に出力される。なお、ＮＦ補償値記憶部１５７に記憶されたＮＦ補償値と対応する温度補償後のＲＳＳＩ値より大きい信号が入力された場合、補償値「０」が出力されるか、又は、補償しない旨、第３加算部１５８に通知される。
【００５９】
補償手段としての第３加算部１５８は、第２加算部１５６から出力された温度補償後のＲＳＳＩ信号Ｓ３にＮＦ補償値を加算することにより、ＮＦバラツキにより生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償（ＮＦ補償）する。これにより、弱電界時におけるＲＳＳＩ信号の誤差を補償することができるので、受信電界強度の測定精度を向上させることができる。ＮＦ補償された信号Ｓ４は、出力端子１５９を介してＲＳＳＩ温度補償部１５０から出力される。
【００６０】
次に、ＮＦ補償値記憶部１５７が有するＮＦ補償値の算出方法について説明する。本実施の形態においては、入出力特性や温度特性が非線形性となる電子素子（例えば、対数増幅器）をＡ／Ｄ変換器前段に設けないことにより、Ａ／Ｄ変換器１０５に入力される信号の電力を総合電力Ｐ［ｄＢｍ］とすると、上述した式（１）で表すことができる。まず、式（１）からＮＦｒｓｓｉを求めることを考える。式（１）における総合利得Ｇｒｓｓｉは、熱雑音レベルを無視できる程度の高い（熱雑音レベルに対して３０［ｄＢ］程度高い）希望波入力レベルの基準信号が入力端子１０２に入力されると、電力演算部１０６で形成されたＲＳＳＩ信号の値が実測され、実測されたＲＳＳＩ値と総合利得が標準値の場合に得られるＲＳＳＩ信号との差分、すなわち、利得補償値に基づいて求められる。このように、Ｇｒｓｓｉを求めるときは、ＲＳＳＩ信号に含まれる熱雑音レベルの割合が小さい強電界レベルの基準信号としている。
【００６１】
また、受信電界強度測定装置１００の入力端子１０２に入力する信号レベルを無入力、すなわち、希望波入力レベルＤを−∞［ｄＢｍ］としたときに得られる温度補償後のＲＳＳＩ値を実測する。ここでは、希望波入力レベルＤを−∞［ｄＢｍ］としているが、ＲＳＳＩ信号に含まれる熱雑音レベルの割合が大きい弱電界レベルの入力レベルを意味する。
【００６２】
さらに、熱雑音レベルＮｔｈは、温度Ｔの関数として以下の式で表すことができる。
【００６３】
Ｎｔｈ（Ｔ）＝１０×ｌｏｇ（ｋＴＢ）＋３０・・・（２）
ｋ：ボルツマン定数［Ｗ／Ｋ］
Ｔ：絶対温度［Ｋ］
Ｂ：帯域幅［Ｈｚ］
ここで、温度センサにより得られる温度データ、算出された総合利得Ｇｒｓｓｉ及び温度補償後のＲＳＳＩ値及び上式（２）を式（１）に代入することにより、ＮＦｒｓｓｉを算出することができる。具体的には、式（１）のＰには温度補償後のＲＳＳＩ値を、Ｎｔｈには式（２）を、Ｔには温度データを、Ｄには−∞を、そして、Ｇｒｓｓｉには算出された総合利得Ｇｒｓｓｉを代入する。なお、帯域幅Ｂは一定の既知の値が用いられる。
【００６４】
次に、求められたＮＦｒｓｓｉと算出された総合利得Ｇｒｓｓｉを式（１）に代入すると、式（１）におけるＰは、総合利得による誤差及び温度特性による誤差を補償した総合電力となり、これは温度補償後のＲＳＳＩ値と等価となる。このため、希望波入力レベルと温度補償後のＲＳＳＩ値との関係について調べることができる。ここでは、ＲＳＳＩ値が熱雑音によって生じる誤差が、装置の測定精度として許容する誤差を超える範囲で希望波入力レベルＤを変化させることにより、弱電界時における温度補償後のＲＳＳＩ値を算出する。
【００６５】
ここで、装置ＮＦの標準値をＮＦｔｙｐ［ｄＢ］とすると、式（１）により、Ａ／Ｄ変換器１０５に入力される総合電力Ｐの標準値Ｐｔｙｐ［ｄＢｍ］を求めることができる。同一の希望波入力ベルにおけるＰとＰｔｙｐとの差をΔＰとすると、ΔＰがその希望波入力レベルにおけるＮＦ補償値である。
【００６６】
このように算出したＮＦ補償値と温度補償後のＲＳＳＩ値とを対応させたテーブルを作成し、ＮＦ補償値記憶部１５７に保持させる。図２にテーブルの一例を示す。この図では、温度補償後のＲＳＳＩ値を−１０８〜−９４．５［ｄＢ］とし、０．５［ｄＢ］のステップ幅とした。また、補償値は小数点以下４桁の分解能とした。なお、ＲＳＳＩ信号の補償後の精度は、テーブルを作成する際の温度補償されたＲＳＳＩ値のステップ幅と、補償値自体の分解能によって決定され、本実施の形態では、±０．１［ｄＢ］以下を実現することができる。
【００６７】
上述したＮＦ補償値の算出に要する手順は、治具や計算機等を用いることにより、自動化することができる。自動化した場合の手順を図３にまとめる。図３は、本発明の実施の形態１におけるＮＦ補償値の算出に要する手順を示すフロー図である。この図において、ステップ（以下、「ＳＴ」と省略する）３０１では、受信電界強度測定装置１００の入力端子１０２に基準となる入力レベルの希望波信号を入力する。ここでの基準となる入力レベルは、熱雑音レベルを無視できる程度の高いレベルとする。
【００６８】
ＳＴ３０２では、ＳＴ３０１で入力された希望波信号について電力演算部１０６で形成されたＲＳＳＩ信号の値を測定する。ＳＴ３０１で基準入力レベルを熱雑音レベルの無視できる程度の高いレベルにしたことにより、測定されたＲＳＳＩ値には、熱雑音による誤差は含まれていないものとすることができる。
【００６９】
ＳＴ３０３では、ＳＴ３０２で測定したＲＳＳＩ値と総合利得が標準値の場合のＲＳＳＩ値との差を求める。この差に基づいて利得補償値が求められる。
【００７０】
ＳＴ３０４では、ＳＴ３０３で算出された利得補償値が利得補償値記憶部１５２に記憶され、ＳＴ３０５では、入力端子１０２に入力される希望波信号を遮断し、希望波入力レベルを無入力とする。
【００７１】
ＳＴ３０６では、ＳＴ３０５で希望波入力レベルを無入力としたときに第２加算部１５６で得られる温度補償後のＲＳＳＩ信号の値を測定する。
【００７２】
ＳＴ３０７では、ＳＴ３０３で算出された利得補償値と総合利得の標準値とに基づいて、装置固有の総合利得が求められ、この装置固有の総合利得と、ＳＴ３０６で測定された温度補償後のＲＳＳＩ値と、上述した式（１）とを用いて装置ＮＦを算出する。
【００７３】
ＳＴ３０８では、ＳＴ３０７で算出した装置ＮＦを式（１）に代入して、希望波入力レベルを任意に設定することにより、温度補償後のＲＳＳＩ値を算出し、算出したＲＳＳＩ値と装置ＮＦが標準値の場合のＲＳＳＩ値との差を求める。この差に基づいてＮＦ補償値が求められる。
【００７４】
ＳＴ３０９では、ＳＴ３０８で算出されたＮＦ補償値が温度補償後のＲＳＳＩ値と対応付けたテーブルを作成し、作成したテーブルをＮＦ補償値記憶部１５７に記憶する。
【００７５】
このようにＮＦ補償値を算出することにより、希望波入力レベルが基準信号入力レベルと信号無入力レベルの少なくとも２点の測定点についてのみＲＳＳＩ信号の計測を行うだけで、ＮＦ補償値を算出する演算式を作成することができ、作成した演算式を用いることで精度の高いＮＦ補償値を算出し、このＮＦ補償値を用いてＲＳＳＩ信号を補償すると０．９［ｄＢ］の改善効果が得られる。また、ＮＦ補償値を演算のみによって算出することができるので、算出に要する時間を削減することができ、装置の生産効率を向上させることができる。
【００７６】
このように本実施の形態によれば、総合利得と装置ＮＦを求めるための希望波入力レベルを少なくとも２点とし、このうち１点で総合利得を求めるためのＲＳＳＩ値を測定し、他の１点で装置ＮＦを求めるためのＲＳＳＩ値を測定するだけで、ＮＦ補償値を演算によって求めることができるので、ＮＦ補償値の算出に要する時間を削減することができると共に、高精度なＮＦ補償値を算出することができる。このため、受信電界強度測定装置において、高精度なＮＦ補償値を用いることで、弱電界時にＮＦバラツキにより生じるＲＳＳＩ信号の誤差を精度よく補償することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、ＮＦ補償値を算出する際、装置に入力する信号レベルを無入力としたが、これに限らず、ＲＳＳＩ信号の誤差が検出できる信号レベルであれば、任意の信号レベルでよい。
【００７８】
また、本実施の形態では、ＮＦ補償値を算出する際、弱電界における入力レベルを１測定点として説明したが、これに限らず、複数の測定点としてもよい。これは、上述したような方法によりＮＦ補償値を算出しても、ディジタル処理により欠落するアナログ情報が累積するなど回路の処理精度の問題や、熱雑音の瞬時変化により生じる測定誤差の影響を低減するためである。
【００７９】
また、本実施の形態では、ＮＦ補償されたＲＳＳＩ信号は単位をｄＢｍとしたが、一旦実効値に変換して、その平均値を算出することにより、ノイズによって突発的なレベルの変動が生じても、ＲＳＳＩ信号の測定誤差を軽減することができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、ＮＦ補償値を算出する際、ＮＦｔｙｐ［ｄＢ］を基準としたが、基準とするＮＦは、例えば、０［ｄＢ］のように、任意の値としてもよい。
【００８１】
また、温度センサから出力される温度データは、受信電界強度測定装置の入力端子における温度に対してオフセットが設けられている場合があるので、式（２）に示す熱雑音レベルの演算の際には、オフセットを加味して演算してもよい。オフセットが設けられているのは、温度センサが装置内部に実装されており、入力端子が装置外部に露出しているなどの場合、温度センサが検出する温度と電子素子の実際の温度とに差異が生じるためである。このため、温度センサで検出されたデータを用いて熱雑音レベルを演算すると、誤差を生じてしまうことがあるが、オフセットを設けることにより、この誤差を削減することができる。
【００８２】
（実施の形態２）
この実施の形態では、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジが実施の形態１で説明したＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジより狭い場合の受信電界強度測定装置について説明する。
【００８３】
図４は、本発明の実施の形態２に係る受信電界強度測定装置の構成を示すブロック図である。ただし、図４が図１と共通する部分は、図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図４が図１と異なる点は、ステップアッテネータ２０１を設けた点と、Ａ／Ｄ変換器１０５よりダイナミックレンジの狭いＡ／Ｄ変換器２０２に変更した点と、電力演算部１０６を電力演算部２０３に変更した点である。
【００８４】
減衰手段としてのステップアッテネータ２０１は、増幅器１０４から出力された信号を０、２４、４８［ｄＢ］のいずれかで減衰させ、減衰させた信号をＡ／Ｄ変換器２０２を介して電力演算部２０３及び復調器１０８に出力する。減衰量は電力演算部２０３から出力された制御信号に基づいて設定される。
【００８５】
Ａ／Ｄ変換器２０２は、ステップアッテネータ２０１から出力された信号を所定のサンプリング周期で標本化し、標本化した信号を復調器１０８及び電力演算部２０３に出力する。
【００８６】
電力演算部２０３は、Ａ／Ｄ変換器２０２から出力された標本化信号に基づいて、ステップアッテネータの減衰量を制御する信号を生成し、生成した制御信号をステップアッテネータ２０１に出力する。また、標本化信号に基づいて、ＲＳＳＩ信号Ｓ１を形成し、ＲＳＳＩ信号Ｓ１を出力端子１０７を介して受信電界強度測定装置２００から出力する。
【００８７】
次に、ステップアッテネータ２０１の制御について説明する。例えば、受信電界強度測定装置２００の入力端子１０２から入力される信号のレベルを−１０５〜−９０［ｄＢ］、−９０〜−６６［ｄＢ］、−６６〜−４２［ｄＢ］の３段階に分けた場合、それぞれの入力レベルに応じたステップアッテネータ２０１の減衰量を０［ｄＢ］、２４［ｄＢ］、４８［ｄＢ］となるように電力演算部２０３が制御信号を生成する。ここで、受信フィルタ１０３と増幅器１０４の利得の合計を９０［ｄＢ］とすると、Ａ／Ｄ変換器２０２の入力レベルは、それぞれ−１５〜０［ｄＢｍ］、−２４〜０［ｄＢｍ］、−２４〜０［ｄＢｍ］となる。すなわち、入力端子１０２での入力レベルが−１０５〜−４２［ｄＢｍ］でダイナミックレンジが６３［ｄＢ］であるのに対し、Ａ／Ｄ変換器２０２の入力レベルは−２４〜０［ｄＢｍ］に収まる。この様子を図５に示す。
【００８８】
図５（ａ）は、本発明の実施の形態２における装置入力レベル対Ａ／Ｄ変換器入力レベル特性を示す図であり、温度２５［℃］とする。この図が示すように、入力レベルを３つの範囲に分け、それぞれの範囲においては線形性を保つことが分かる。なお、図５（ｂ）には温度が−４０、２５、１００［℃］のときの装置入力レベル対Ａ／Ｄ変換器入力レベル特性をそれぞれ点線、実線、一点鎖線で示す。この図においても温度ごとに入力レベルを３つの範囲に分けると、それぞれの範囲において線形性を保つことが分かる。すなわち、Ａ／Ｄ変換器２０２の入出力特性の歪みを回避することができる。これにより、本実施の形態に係る受信電界強度測定装置２００においても上述した式（１）を適用することができ、実施の形態１で説明したように、ステップアッテネータ２０１の特性バラツキも含めた受信電界強度測定装置２００のＮＦバラツキにより生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償するＮＦ補償値を精度よく算出することができる。
【００８９】
なお、本実施の形態においては、受信フィルタ、低雑音増幅器及びステップアッテネータの利得の合計を総合利得Ｇｒｓｓｉとする。
【００９０】
このように本実施の形態によれば、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジが実施の形態１におけるＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジより狭い場合でも、総合利得と装置ＮＦを求めるための希望波入力レベルを少なくとも２点とし、このうち１点で総合利得を求めるためのＲＳＳＩ値を測定し、他の１点で装置ＮＦを求めるためのＲＳＳＩ値を測定するだけで、ＮＦ補償値を演算によって求めることができるので、ＮＦ補償値の算出に要する時間を削減することができると共に、高精度なＮＦ補償値を算出することができる。このため、受信電界強度測定装置において、高精度なＮＦ補償値を用いることで、弱電界時にＮＦバラツキにより生じるＲＳＳＩ信号の誤差を精度よく補償することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、ステップアッテネータの減衰量を０、２４、４８［ｄＢ］の３段階にしたが、本発明はこれに限らず、減衰量及びその設定数は任意に設定してもよい。
【００９２】
（実施の形態３）
熱雑音レベルは、温度の影響を受け、温度変化に伴って変動することが知られている。実施の形態１及び実施の形態２では、温度変化に伴う熱雑音レベルの変動については考慮せず、温度一定の条件において、ＮＦ補償値を算出した。これに対し、本実施の形態では、温度変化による熱雑音レベルの変動がＲＳＳＩ信号に与える誤差を補償する場合について説明する。
【００９３】
図６は、本発明の実施の形態３に係る受信電界強度測定装置１００及びＲＳＳＩ温度補償部４００の構成を示すブロック図である。ただし、図６が図１と共通する部分は図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図６が図１と異なる点は、ＮＦ補償値記憶部１５７を熱雑音補償値記憶部４０１に変更した点である。
【００９４】
熱雑音補償値記憶部４０１は、温度補償後のＲＳＳＩ値と温度にそれぞれ対応する補償値（熱雑音補償値）が記憶され、第２加算部１５６から出力された温度補償後のＲＳＳＩ値と温度センサ１５４から出力された温度データとに基づいて、熱雑音補償値が検索される。検索された熱雑音補償値は第３加算部１５８に出力される。
【００９５】
次に、温度変化による熱雑音レベルの変動がＲＳＳＩ信号に与える誤差について説明する。
【００９６】
標準温度Ｔ０［Ｋ］から温度Ｔ［Ｋ］に変化した時の熱雑音レベルの変化量をΔＮｔｈ［ｄＢ］とすると、温度Ｔの関数として以下の式で表すことができる。
【００９７】
ΔＮｔｈ（Ｔ）＝１０×ｌｏｇ（Ｔ／Ｔ０）・・・（３）
ここで、標準温度を２５［℃］とし、−４０〜＋１００［℃］まで温度を変化させると、上式（３）によりΔＮｔｈが−１〜＋１［ｄＢ］で変化する。この様子を示したのが図７である。
【００９８】
このとき、装置のＮＦを３［ｄＢ］、帯域幅Ｂを３．８４［ＭＨｚ］とし、温度を−４０［℃］、２５［℃］、１００［℃］とした場合、希望波入力レベルと温度補償後のＲＳＳＩ信号との関係は図８に示すようになる。この図が示すように、例えば、希望波入力レベルが−１２０［ｄＢｍ］では、温度２５［℃］のＲＳＳＩ信号（実線）に対して、温度１００［℃］のＲＳＳＩ信号（一点鎖線）は＋１［ｄＢ］の誤差が生じ、また、温度−４０［℃］のＲＳＳＩ信号（点線）は−１［ｄＢ］の誤差が生じている。このように、温度が低い場合は熱雑音レベルが低下し、ＲＳＳＩ値は低くなり、温度が高い場合は熱雑音レベルが上昇し、ＲＳＳＩ値は高くなる。すなわち、ＲＳＳＩの測定精度に劣化が生じてしまう。
【００９９】
また、希望波入力レベルを−７０［ｄＢｍ］（点線）、−１００［ｄＢｍ］（一点鎖線）、−１２０［ｄＢｍ］（実線）とした場合、温度と温度補償後のＲＳＳＩ信号誤差との関係は図９に示すようになる。この図が示すように、いずれの入力レベルにおいても、温度補償後のＲＳＳＩ信号は温度が変化すると誤差が生じてしまう。このため、ＲＳＳＩ信号の誤差を精度よく補償するためには、温度が変化した場合でも、同一の入力レベルにおいては、同一のＲＳＳＩ信号を出力することが要求される。
【０１００】
このように熱雑音レベルの変動により、ＲＳＳＩ信号に生じた誤差を補償する熱雑音補償値の算出方法について説明する。
【０１０１】
温度変化時のＲＳＳＩ値の変化量を求めるため、式（１）に式（２）を代入し、以下の式を得る。
【０１０２】
【数２】
2004336470.tif 000004
まず、上述した式（４）からＮＦｒｓｓｉを求めることを考える。式（４）における総合利得Ｇｒｓｓｉは、熱雑音レベルを無視できる程度の高い（熱雑音レベルに対して３０［ｄＢ］程度高い）希望波入力レベルの基準信号が入力端子１０２に入力されると、電力演算部１０６で形成されたＲＳＳＩ信号の値が実測され、実測されたＲＳＳＩ値と総合利得が標準値の場合に得られるＲＳＳＩ信号との差分、すなわち、利得補償値に基づいて求められる。
【０１０３】
また、受信電界強度測定装置１００の入力端子１０２に入力する信号レベルを無入力、すなわち、希望波入力レベルＤを−∞［ｄＢｍ］としたときに得られる温度補償後のＲＳＳＩ値を実測する。
【０１０４】
式（４）において、Ｐには実測された温度補償後のＲＳＳＩ値を、Ｔには温度データを、Ｄには−∞を、そして、Ｇｒｓｓｉには算出された総合利得Ｇｒｓｓｉを代入し、ＮＦｒｓｓｉを算出する。なお、帯域幅Ｂは一定の既知の値が用いられる。
【０１０５】
次に、求めたＮＦｒｓｓｉと算出されたＧｒｓｓｉを式（１）に代入すると、式（１）におけるＰは、総合利得による誤差及び温度特性による誤差を補償した総合電力となり、これは温度補償後のＲＳＳＩ値と等価となる。このため、希望波入力レベルと温度補償後のＲＳＳＩ値との関係について調べることができる。ここでは、ＲＳＳＩ値が熱雑音によって生じる誤差が、装置の測定精度として許容する誤差を超える範囲で希望波入力レベルを変化させることにより、弱電界時における温度補償後のＲＳＳＩ値を算出する。
【０１０６】
ここで、基準温度Ｔ０［Ｋ］において、装置ＮＦの標準値をＮＦｔｙｐ［ｄＢ］とすると、式（４）により、Ａ／Ｄ変換器１０５に入力される総合電力Ｐの標準値Ｐｔｙｐ［ｄＢｍ］を求めることができる。同一の希望波入力ベルにおけるＰとＰｔｙｐとの差をΔＰとすると、ΔＰが基準温度Ｔ０［Ｋ］でのその希望波入力レベルにおける熱雑音補償値である。
【０１０７】
また、装置が使用される温度範囲において、温度を変化させることにより、それぞれの温度での総合電力Ｐを算出する。各温度における総合電力Ｐと標準値Ｐｔｙｐとの差分を求め、各温度における熱雑音補償値とする。
【０１０８】
このように算出した熱雑音補償値と温度補償後のＲＳＳＩ値及び温度とを対応させたテーブルを作成し、熱雑音補償値記憶部４０１に保持させる。図１０にテーブルの一例を示す。この図では、温度を−４８〜８０［℃］の間で１６［℃］ごとに設定し、温度補償後のＲＳＳＩ値を−１０８〜−９４．５［ｄＢ］とし、０．５［ｄＢ］のステップ幅とした。また、補償値は小数点以下４桁の分解能とした。なお、ＲＳＳＩ信号の補償後の精度は、テーブルを作成する際の温度補償されたＲＳＳＩ値のステップ幅と、補償値自体の分解能によって決定され、本実施の形態では、±０．１［ｄＢ］以下を実現することができる。ちなみに、実施の形態１で示した図２のＮＦ補償値は、本実施の形態において２５［℃］の熱雑音補償値である。
【０１０９】
上述した熱雑音補償値の算出に要する手順は、治具や計算機等を用いることにより、自動化することができる。自動化した場合の手順を図１１にまとめる。図１１は、本発明の実施の形態３における熱雑音補償値の算出に要する手順を示すフロー図である。ただし、図１１のＳＴ９０１〜ＳＴ９０６は図３のＳＴ３０１〜ＳＴ３０６と同一の手順なので、その詳しい説明は省略する。
【０１１０】
ＳＴ９０７では、ＳＴ９０３で算出された利得補償値と総合利得の標準値とに基づいて、装置固有の総合利得が求められ、この装置固有の総合利得と、ＳＴ９０６で測定された温度補償後のＲＳＳＩ値と、上述した式（４）とを用いて装置ＮＦを算出する。
【０１１１】
ＳＴ９０８では、ＳＴ９０７で算出した装置ＮＦを式（４）に代入して、温度をパラメータとして所定の温度について、希望波入力レベルを任意に設定することにより、温度補償後のＲＳＳＩ値を算出し、算出したＲＳＳＩ値と装置ＮＦが標準値の場合のＲＳＳＩ値との差を求める。この差に基づいて熱雑音補償値が求められる。
【０１１２】
ＳＴ９０９では、ＳＴ９０８で算出された熱雑音補償値が温度補償後のＲＳＳＩ値及び温度に対応付けられたテーブルを作成し、作成したテーブルを熱雑音補償値記憶部４０１に記憶する。
【０１１３】
このように本実施の形態によれば、温度をパラメータとして所定の温度について熱雑音補償値を演算によって求めることにより、熱雑音補償値の算出に要する時間を削減することができると共に、高精度な熱雑音補償値を算出することができる。このため、受信電界強度測定装置において、高精度な熱雑音補償値を用いることで、弱電界における温度変化時の熱雑音レベルの変動により生じるＲＳＳＩ信号の誤差を精度よく補償することができる。
【０１１４】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図である。ただし、図１２が図１と共通する部分は図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。この図において、送信パワ制御情報生成部１００１は、ＲＳＳＩ温度補償部１５０から出力されたＮＦ補償後のＲＳＳＩ信号に基づいて、通信相手の送信パワを制御する情報を生成し、生成した情報を通信相手に送信する。
【０１１５】
ここで、送信パワ制御情報生成部１００１が生成する情報について説明する。ディジタル通信方式においては、一般に、干渉波がない場合、受信電界強度とビットエラーレートとの間には、相関があることが知られている。すなわち、受信電界強度が強い場合には、ビットエラーレートが低く、受信品質が良い。逆に、受信電界強度が弱い場合には、ビットエラーレートが高く、受信品質が悪い。このため、送信パワ制御情報生成部１００１は、所定のビットエラーレートとなるように、受信電界強度をモニタし、受信電界強度が強い場合には、通信相手に低い送信パワで送信させる情報を生成する。一方、受信電界強度が弱い場合には、高い送信パワで送信させる情報を生成する。なお、いずれの場合にも、所定のビットエラーレートを確保するのに最低限必要な受信電界強度にマージンを持たせ、受信品質が劣化しないように送信パワ制御情報を生成している。
【０１１６】
ところが、受信電界強度の測定精度が悪い場合には、マージンを多くとらなければ受信品質が劣化してしまう可能性が高い。これは、例えば、実際の受信電界強度が所定の受信品質を得るために最低限必要な値よりも低く、送信パワを上げる必要があるにもかかわらず、測定した受信電界強度が大きく、送信パワを下げる情報を生成してしまうことを回避するためである。
【０１１７】
これに対して、本実施の形態においては、実施の形態１で説明したように、受信電界強度の測定精度を向上させることができるので、マージンを多くとる必要がなくなる。特に、弱電界時の測定精度を±１．８［ｄＢ］改善することができるので、その分、マージンを小さく設定することができる。これにより、通信相手に要求する送信パワを従来に比べ、低く抑えることができ、通信相手の送信パワリソースを有効に使うことができる。また、他局に与える干渉も低減することができる。
【０１１８】
このように本実施の形態によれば、受信電界強度に基づいて通信相手の送信パワを制御する受信装置に、実施の形態１で説明した受信電界強度測定装置を適用することにより、正確な受信電界強度に基づいた送信パワの制御を行うことができるので、送信パワリソースを有効に利用することができる。
【０１１９】
なお、本実施の形態では、実施の形態１で説明した受信電界強度測定装置を受信装置に適用した場合について説明したが、実施の形態２及び実施の形態３で説明した受信電界強度測定装置を受信装置に適用してもよい。
【０１２０】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５に係る無線通信システムを示す模式図である。この図において、基地局装置１１０１は、実施の形態１〜実施の形態３で説明した受信電界強度測定装置のいずれかを備え、通信可能な範囲であるセルエリア１１０３内に存在する通信端末装置１１０２と通信を行う。基地局装置１１０１は、通信端末装置１１０２から送信された信号を受信すると、受信電界強度を測定する。
【０１２１】
通信端末装置１１０２は、実施の形態１〜実施の形態３で説明した受信電界強度測定装置いずれかを備え、基地局装置１１０１から送信された信号を受信すると、受信電界強度を測定する。
【０１２２】
図１３に示す無線通信システムは、基地局装置１１０１及び通信端末装置１１０２が測定した受信電界強度が規定値以上の電界強度で通信可能となるシステムである。
【０１２３】
このように本実施の形態の無線通信システムでは、基地局装置１１０１及び通信端末装置１１０２において測定される受信電界強度の精度が向上するため、セルエリア１１０３を広く設定することができる。
【０１２４】
図１４は、従来のセル配置例を示す模式図である。従来では、各無線基地局装置及び各通信端末装置に設けられた受信電界強度測定装置の測定精度が高くないため、セル境界付近では、セル１２０１のように、通信品質が劣化する領域（網掛け部分）が生じてしまう。また、各受信電界強度測定装置にはバラツキがあることから、各セルの通信可能範囲もそれぞれ異なる大きさとなってしまう。このため、効率のよいセル配置を行うことが困難である。
【０１２５】
これに対して、図１５は、本発明の実施の形態５に係る無線通信システムのセル配置を示す模式図である。上述したように、本実施の形態の無線通信システムでは、セルエリアを広く設定することができる。また、各受信電界強度測定装置にはバラツキがなくなるので、各セル（セル１３０１〜１３０３）の通信可能範囲をほぼ同じ大きさとすることができ、効率のよいセル配置を行うことができる。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、弱電界時に熱雑音により生じる受信電界強度の測定誤差を補償する補償値算出の際に、受信電界強度測定装置に入力する信号を少なくとも異なる２つの入力レベルとし、それぞれの入力レベルで得られる受信電界強度を測定するだけで、補償値を算出する演算式を作成し、演算のみによって補償値を算出することにより、弱電界時における受信電界強度の測定誤差の補償精度を向上させることができると共に、補償値算出に要する時間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る受信電界強度測定装置及びＲＳＳＩ温度補償部の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるＮＦ補償値と温度補償後のＲＳＳＩ値とを対応させたテーブルの一例を示す図
【図３】本発明の実施の形態１におけるＮＦ補償値の算出に要する手順を示すフロー図
【図４】本発明の実施の形態２に係る受信電界強度測定装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２における装置入力レベル対Ａ／Ｄ変換器入力レベル特性を示す図
【図６】本発明の実施の形態３に係る受信電界強度測定装置及びＲＳＳＩ温度補償部の構成を示すブロック図
【図７】温度変化に伴う熱雑音レベルの変動を示す図
【図８】希望波入力レベルと温度補償後のＲＳＳＩ信号との関係を示す図
【図９】温度と温度補償後のＲＳＳＩ信号誤差との関係を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３における熱雑音補償値と温度補償後のＲＳＳＩ値及び温度とを対応させたテーブルの一例を示す図
【図１１】本発明の実施の形態３における熱雑音補償値の算出に要する手順を示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態５に係る無線通信システムを示す模式図
【図１４】従来のセル配置例を示す模式図
【図１５】本発明の実施の形態５に係る無線通信システムのセル配置を示す模式図
【図１６】従来の受信電界強度測定装置の構成を示すブロック図
【図１７】従来のＲＳＳＩ温度補償部の構成を示すブロック図
【図１８】総合利得のバラツキに起因するＲＳＳＩ信号の上限値と下限値を示す図
【図１９】総合利得のバラツキにより生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償した様子を示す図
【図２０】ＲＳＳＩ値の温度特性を示す図
【図２１】温度特性により生じるＲＳＳＩ信号の誤差を補償した様子を示す図
【図２２】ＮＦバラツキによるＲＳＳＩ信号の特性を示す図
【符号の説明】
１００  受信電界強度測定装置
１０１  受信アンテナ
１０２、１５１  入力端子
１０３  受信フィルタ
１０４  増幅器
１０５  Ａ／Ｄ変換器
１０６  電力演算部
１０７、１５９  出力端子
１５０、４００  ＲＳＳＩ温度補償部
１５２  利得補償値記憶部
１５３  第１加算部
１５４  温度センサ
１５５  温度特性補償値記憶部
１５６  第２加算部
１５７  ＮＦ補償値記憶部
１５８  第３加算部
４０１  熱雑音補償値記憶部
【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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【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】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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