(57)【要約】【課題】全基地局の受信信号対干渉信号の電力比（ＳＩＲ）を簡易な処理により求める方法を提供する。【解決手段】２つの送信装置からの受信信号につき、信号と干渉信号との電力比の測定方法において、前記２つの送信装置の各々についての前記電力比を第１の演算手段によりそれぞれデシベル変換し、第２の演算手段により前記デシベル変換後の電力比の平均に３ｄＢを加算した電力比を演算し、選択出力手段により前記デシベル変換後の各電力比の何れか大きい方の値と、前記３ｄＢ加算後のいずれか大きい方を選択し、出力する。【選択図】　図４
2004112628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの送信装置からの受信信号につき、信号と干渉信号との電力比の測定方法において、
前記２つの送信装置の各々についての前記電力比を第１の演算手段によりそれぞれデシベル変換し、
第２の演算手段により前記デシベル変換後の電力比の平均に３ｄＢを加算した電力比を演算し、
選択出力手段により前記デシベル変換後の各電力比の何れか大きい方の値と、前記３ｄＢ加算後のいずれか大きい方を選択し、出力することを特徴とする信号対干渉信号の電力比測定方法。
【請求項２】
Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムにおいて複数の基地局からの受信信号に対し、干渉信号との電力比を端末で測定する方法であって、
前記複数の基地局のそれぞれについて受信信号対干渉信号の電力比を、第１の演算手段により、デシベル値で求め、
第２の演算手段により受信信号のレベルの低い順に、前記デシベル変換後の電力比の平均に３ｄＢを加算した電力比を演算し、
選択出力手段により前記デシベル変換後の各電力比の何れか大きい方の値と、前記３ｄＢ加算後のいずれか大きい方を選択し、出力し、
前記第２の演算手段による演算及び、前記選択出力手段による選択、出力を繰り返すことを特徴とする信号対干渉信号の電力比測定方法。
【請求項３】
Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムにおいて複数の基地局からの受信信号に対し、干渉信号との電力比を端末で測定する方法であって、
第１の演算手段により前記複数の基地局のそれぞれについて、受信信号対干渉信号の電力比をデシベル値で求め、
選択手段により前記複数の基地局のそれぞれの電力比のうち、最も大きい値を選択し、
第２の演算手段により前記複数の基地局のそれぞれの電力比のデシベル平均を求め、前記電力比のデシベル平均に１０×ＬＯＧｎ（ただし、ｎ全基地局数）を加算し、前記選択された電力比のうち最も大きい値と比較して、いずれか大きい方を前記複数の基地局の信号対干渉信号の電力比とする
ことを特徴とする受信信号対干渉信号の電力比測定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの方法により選択された電力比に、定数を加算することで誤差を低減したこを特徴とする信号対干渉信号の電力比測定方法。
【請求項５】
２つの送信装置からの受信信号につき、信号と干渉信号との電力比の和を測定する受信装置において、
前記２つの送信装置の各々についての前記電力比をそれぞれデジタルレベルに変換するデジタルレベル変換手段と、
前記デジタルレベル変換後の電力比の平均に３ｄＢ加算した電力比を算出する演算手段と、
前記デシベル変換後の各電力比のうち何れか大きい方の値と、前記３ｄＢ後の値との何れか大きい方を選択する選択出力手段と
を備えたことを特徴とすれ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトラム拡散方式を用いた無線通信システムにおける受信信号対干渉信号の電力比（ＳＩＲ：　Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒａｔｉｏ）の測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）システムにおいて、端末におけるＳＩＲ測定は下り送信電力の制御を行う為に重要な技術である。
【０００３】
図１は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける端末の一構成例である。アンテナ１により受信される図示されていない基地局から送られるＷ−ＣＤＭＡ信号は、無線受信部２でベースバンド信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器３でデジタル信号に変換される。
【０００４】
サーチャ部４でパスタイミングが検知される。ついで、逆拡散部５において、この検知されたパスタイミングで、基地局においてＣＤＭＡ信号の生成時に用いた拡散信号を乗算する。逆拡散部５の出力を同期検波部６で同期検波することにより各基地局からの信号情報が得られる。
【０００５】
各基地局からの信号情報は、チャネルコーデック等の信号処理部７で処理されると共に、本発明の対象とする、ＳＩＲ測定部８でのＳＩＲ測定が行なわれる。
【０００６】
ＳＩＲ測定の結果に基づき、基地局送信電力制御情報が、Ｄ／Ａ変換器９によりアナログ信号に変換され、無線送信部１０により対応する図示しない基地局に向けてアンテナ１から送出される。
【０００７】
上記の基地局送信電力制御情報に基づき、基地局において下り送信電力制御が行なわれる。すなわち、端末側で受信品質を測定し、必要な受信品質を満たしていない場合には基地局に対し送信電力増大を要求する。反対に、要求している受信品質以上になっている場合には、基地局に対し送信電力減少を要求する。
【０００８】
基地局は、端末からの基地局送信電力制御情報による送信電力増大又は減少要求を受けて、適度な電力で送信を行うように設定する。かかる機能により通信システム全体として回線容量を増やすことができる。
【０００９】
またＷ−ＣＤＭＡシステムでは、複数基地局で端末からの送信電力増大又は減少要求を同時受信することにより、受信品質を上げる技術がある。このとき端末において、測定すべきＳＩＲは受信品質を正確に反映する為に受信している全基地局についてのＳＩＲ（以降、全基地局ＳＩＲと呼ぶ）を測定する必要がある（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−３０８８２４号
全基地局ＳＩＲの求め方として、端末で受信機が最大比合成しているとすると、各基地局のＳＩＲを真数で加算したものを全基地局ＳＩＲとするものである。
【００１１】
受信品質は最大比合成しているときに精度が最も良くなるので、最大比合成に近くなるように受信機は設計される。よって、全基地局ＳＩＲは、通常、各基地局のＳＩＲを真数で加算することにより求めることができる。
【００１２】
ここで、ＳＩＲは、信号成分と干渉成分を求め、これを割り算することにより求められる。ただし、直接この方法での割り算処理を行う場合であって、基地局の個数分を対象とする場合は、演算処理装置の負荷が増えてしまう。
【００１３】
また、端末の受信機が扱うダイナミックレンジは広く、真数のまま演算を続けるのはビット数が増えてしまい、好ましくない。そこで信号成分と干渉成分を求めた後に、デシベル（対数）変換を行い、割り算処理を行う代わりに引き算処理を行ってＳＩＲを求める。
【００１４】
図２では、２つの基地局１，２の全基地局ＳＩＲを求める場合を説明する。基地局１の信号成分Ａ１を求めて、これを対数化演算部で対数化する（処理１００）。一方、基地局Ａ１の他方の基地局からの干渉成分Ｂ１を求めて対数化演算部で対数化する（処理１０１）。引き算回路で信号成分Ａ１の対数化結果から干渉成分Ｂ１の対数化結果を引き算する（処理１０２）。これにより、対数表示で基地局１のＳＩＲを求めることが出来る。
【００１５】
図２において、同様にして基地局２の信号成分Ａ２及び干渉成分Ｂ２から対数表示で基地局２のＳＩＲを求めることが出来る。
【００１６】
この時求められた基地局Ａ１及びＡ２のＳＩＲはデシベル（対数）のままであるが、通常ＳＩＲは、デシベルでシステムに報告することが要求されているのでこのままでよい。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各基地局のＳＩＲを求め、全基地局ＳＩＲを求めようとすると、全基地局ＳＩＲは各基地局のＳＩＲを真数で足し算したものであるため、図２に示したように一度対数で求めた各基地局のＳＩＲは、それぞれ真数に戻す必要が生じる。　更に、報告すべきＳＩＲは、デシベル表示のため、図３に示すように、各基地局のＳＩＲ（Ａ１，Ａ２）を真数化演算部で真数化し（処理２００，２０１）、足し算する（処理２０２）ことにより全基地局ＳＩＲを真数で求め。更に、対数化演算部で対数化（処理２０３）することが必要となる。
【００１８】
このように従来技術では、真数化が必要になり、また対数化の処理が増えることになり装置に負担がかかるという問題がある。
【００１９】
また、送信電力制御は変動する伝播環境に柔軟に対応する為に、Ｗ−ＣＤＭＡシステムではスロット（ｓｌｏｔ）単位（６６６マイクロ秒）で行うことになっている。そのため、ＳＩＲを求めるための処理量の増加は装置全体としてみてもインパクトが大きく、かかる処理量を少なくすることが望ましい。
【００２０】
かかる観点から本発明の目的は、全基地局の受信信号対干渉信号の電力比（ＳＩＲ）を簡易な処理により求める方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明に従う受信信号対干渉信号の電力比測定方法は、第１の態様として、Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムにおいて複数の基地局からの受信信号に対し、干渉信号との電力比を端末で測定する方法であって、前記複数の基地局のうちの２つの基地局の各々に対応する受信信号と干渉信号の第１、第２の電力比を演算し、前記第１、第２の電力比のデシベル平均を求め、これに３ｄＢを足した平均電力比を演算し、前記演算された第１、第２の電力比の何れか大きい方の値と、前記平均電力比のいずれか大きい方を、前記２つの基地局の受信信号と干渉信号の電力比とすることを特徴とする。
【００２２】
上記の課題を解決する本発明に従う受信信号対干渉信号の電力比測定方法は、第２の態様として、前記複数の基地局のそれぞれの受信信号と干渉信号の電力比を求め、受信信号のレベルの低い順に請求項１に記載の受信信号対干渉信号の電力比測定により電力比を求めること繰り返すことにより前記複数の基地局の受信信号対干渉信号の電力比を求めることを特徴とする。
【００２３】
さらに、上記の課題を解決する本発明に従う受信信号対干渉信号の電力比測定方法は、第３の態様として、前記複数の基地局のそれぞれの受信信号と干渉信号の電力比を求め、前記複数の基地局のそれぞれの電力比のうち最も大きい値を選択し、前記複数の基地局のそれぞれの電力比のデシベル平均を求め、前記電力比のデシベル平均に１０×ＬＯＧｎ（ただし、ｎ全基地局数）を加算し、前記選択された電力比のうち最も大きい値と比較して、いずれか大きい方を前記複数の基地局の受信信号対干渉信号の電力比とすることを特徴とする。
【００２４】
また、上記の課題を解決する本発明に従う受信信号対干渉信号の電力比測定方法は、第４の態様として、前記第１〜３の態様のいずれかの方法により得られた複数の基地局の受信信号対干渉信号の電力比に、誤差に相当する定数を加算することを特徴とする。
【００２５】
本発明の特徴は、以下に図面に従い説明する発明の実施の形態例から更に明らかになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態例を説明するが、先に本発明の原理を基地局が２つの場合を例にして以下に考察する。
【００２７】
まず各基地局におけるＳＩＲをＳＩＲ測定部８で求める。これは、近似を使って式１のように簡単化して求める。
【００２８】
ＭＡＸ（ＭＡＸ（ＳＩＲ１，ＳＩＲ２），（ＳＩＲ１＋ＳＩＲ２）／２＋３）　　　・・・式１
即ち、式１は、ＳＩＲ１とＳＩＲ２の何れか大きい方と、更に　（ＳＩＲ１＋ＳＩＲ２）／２＋３との比較により大きい方の値が選ばれることを意味する。
ここで、ＭＡＸ（ＳＩＲ１，ＳＩＲ２）と（ＳＩＲ１＋ＳＩＲ２）／２＋３とでは、ＳＩＲ１とＳＩＲ２の差が大きいときにＭＡＸ（ＳＩＲ１，ＳＩＲ２）が選ばれる。反対に、ＳＩＲ１とＳＩＲ２の差が小さいときは（ＳＩＲ１＋ＳＩＲ２）／２＋３が選ばれる。
【００２９】
なぜならば、２つのＳＩＲ１とＳＩＲ２の差が大きいときは、対数で表示する場合、大きい方の値が支配的になるので、ＭＡＸ（ＳＩＲ１，ＳＩＲ２）により計算を行う。
【００３０】
例えば、３０ｄＢと１０ｄＢの場合、両者には１００倍の差がある。真数で足し算した場合は３０ｄＢを１とすると３０ｄＢと１０ｄＢの和は１．０１となり、殆ど３０ｄＢに等しくなる。
【００３１】
一方、２つの基地局のＳＩＲの差が等しいときは、対数平均は真数平均と等しくなる。そこで、２つの基地局のＳＩＲ差が小さいときは、本来求めたかった真数で足し算を行ってから対数化する式を次のように変形する。
【００３２】
１０×ＬＯＧ（１０＾（ＳＩＲ１／１０）＋１０＾（ＳＩＲ２／１０））
＝１０×ＬＯＧ（（１０＾（ＳＩＲ１／１０）＋１０＾（ＳＩＲ２／１０））／２）２）
＝１０×ＬＯＧ（（１０＾（ＳＩＲ１／１０）＋１０＾（ＳＩＲ２／１０））／２＋ＬＯＧ（２）　・・・式２
ここで、ＳＩＲ１＝ＳＩＲ２のとき、次のように近似が出来る。
【００３３】
→１０×ＬＯＧ（ＳＱＲＴ（１０＾（ＳＩＲ１／１０）×１０＾（ＳＩＲ２／１０））＋ＬＯＧ（２））
＝１０×（ＬＯＧ（１０＾（ＳＩＲ１／１０））＋ＬＯＧ（１０＾（ＳＩＲ２／１０））　／２＋ＬＯＧ（２））
＝（ＳＩＲ１＋ＳＩＲ２）／２＋３　　・・・式３
２つの基地局のＳＩＲ差が小さいときは、従って、上記式２、若しくは式３により求めた値が、本方法による、全基地局のＳＩＲ結果となる。
【００３４】
このように近似することにより、従来技術で必要であった真数化処理をなくし、且つ対数化の処理を少なくすることが出来、従って演算量を減らすことができる。
【００３５】
次に上記の発明原理に基づく本発明の実施例を以下に説明する。
【００３６】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、図１におけるＳＩＲ測定部８によりＳＩＲの計算が行われる。ＳＩＲの計算は信頼度判定を行うための各基地局のＳＩＲ（基地局毎ＳＩＲ）と、先に説明した下り送信電力制御のための全基地局ＳＩＲがある。
【００３７】
２つの基地局の場合に、各基地局のＳＩＲから全基地局ＳＩＲを求める手順フローを図４に示す。
【００３８】
かかる図４に示すフローの処理の実行は、ＳＩＲ測定部８において、演算手段によるプログラムの実行あるいは、処理ごとに図５に示すような処理回路を用意して実現することが出来る。
【００３９】
図４において、図２に示すように、まず、各基地局におけるＳＩＲを求める（処理工程Ｐ１）。ついで、求めた基地局１のＳＩＲ１と基地局２のＳＩＲ２とを比較する（処理工程Ｐ２）。
【００４０】
ＳＩＲ１＞ＳＩＲ２の場合（処理工程Ｐ２，Ｙｅｓ）、ＳＩＲＭＡＸ＝ＳＩＲ１，ＳＩＲＭＩＮ＝ＳＩＲ２とし（処理工程Ｐ３）、ＳＩＲ２＞ＳＩＲ１の場合、ＳＩＲＭＡＸ＝ＳＩＲ２，ＳＩＲＭＩＮ＝ＳＩＲ１とする（処理工程Ｐ４）。
【００４１】
ついで、ＳＩＲ１とＳＩＲ２の平均ＳＩＲＡＶＥ＝（ＳＩＲ１＋ＳＩＲ２）／２＋３を求める（処理工程Ｐ５）。
【００４２】
ここまでの処理工程Ｐ５は、図５のハード構成による場合は、第１の演算手段としてのＳＩＲＡＶＥ生成回路によって行なわれる。
【００４３】
ついで、ＳＩＲＭＡＸとＳＩＲＡＶＥを比較する（処理工程Ｐ６）。
【００４４】
ＳＩＲＡＶＥ＞ＳＩＲＭＡＸの場合（処理工程Ｐ６，ＹＥＳ）、全基地局ＳＩＲはＳＩＲ＝ＳＩＲＡＶＥであり（処理工程Ｐ７）、ＳＩＲＭＡＸ＞ＳＩＲＡＶＥの場合、ＳＩＲ＝ＳＩＲＭＡＸ　である（処理工程Ｐ８）。
【００４５】
かかる処理工程Ｐ７、Ｐ８の処理は、図５のハード構成による場合は、第２の演算手段としてのＳＩＲ選択回路によって行なわれる。
【００４６】
次に３つ以上の複数の基地局がある場合の全基地局ＳＩＲの求め方について説明する。３つ以上の複数の基地局の場合は、２種類の実施例方法がある。
【００４７】
一つ目は、図６に示すように、先ず受信レベルの低い２つの基地局Ａ１，Ａ２を１つのグループとし、図４に示す２つの基地局の場合の合成処理フローに従い該当の２つの基地局Ａ１，Ａ２のＳＩＲＳ５０を求める（ステップＳ５０）。次に、その結果ＳＩＲＳ５０と３番目にレベルの低い基地局Ａ３をグループとして図４に示す２基地局の場合の合成方法でＳＩＲＳ５１を求める。
【００４８】
以下、全ての基地局について合成されるまで同様に処理を繰り返し、最終的に得られた値ＳＩＲＳ５ｎを全基地局のＳＩＲとする。なお、ｎは全基地局の数である。
【００４９】
３基地局以上の場合における他の実施例方法を図７に示す。この方法は、まず基地局Ａ１〜ＡｎのそれぞれのＳＩＲを求める（処理工程Ｐ１０）。ついで、それらの最大のＳＩＲを求める（処理工程Ｐ１１）。
【００５０】
更に、基地局Ａ１〜ＡｎのそれぞれのＳＩＲのデシベル平均を一度に求め、これに１０×ＬＯＧ（基地局数）を乗算処理する（処理工程Ｐ１２）。
【００５１】
このデシベル平均を一度に求め、１０×ＬＯＧ（基地局数）を乗算した値と、処理工程Ｐ１１で得られる各基地局のＳＩＲの最大値とを比較し（処理工程Ｐ１３）、大きい方を全基地局ＳＩＲとする（処理工程Ｐ１４、Ｐ１５）。
【００５２】
この図７に示す方法は先の図６の方法に比べると、近似の精度が悪くなるが、一度に計算することができ、処理量を減らすことができる。したがって、基地局数が多くなるほど有利である。
【００５３】
ここで、図６に示す方法では近似の精度が良くなる理由は、次のようである。すなわち、図７の方法では対数平均または小さいＳＩＲの基地局を無視する形で行われる為に本来の値よりも小さくなるが、図６の方法において、小さい基地局だけで先に足し合わせておくと、小さい方の基地局が無視される可能性が減り、最終結果が大きくなる可能性が増えるからである。
【００５４】
次に、近似の精度を上げる為、定数を差し引く方法を説明する。本発明の方法による全基地局ＳＩＲの求め方では、本来の値よりも小さくなる。本来の値と本発明方法により求めたＳＩＲ値の差を図８に示す。
【００５５】
図８から理解できるように、本発明の方法では２つの基地局のＳＩＲ差が０に近い、または、差が非常に大きい場合に（図８横軸参照）、精度が良くなる（縦軸参照）。逆に差が６ｄＢ程度のときに精度が悪くなり最大で約１ｄＢの大きさである。したがって、先に説明した本発明の方法で全基地局ＳＩＲを求めた後に、０．５ｄＢを足すことにより、２基地局のＳＩＲの差がいくつであっても、誤差を０．５ｄＢ以内に抑えることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上図面に従い、実施の形態例を説明したように、本発明に従い簡易な処理により全基地局の受信信号対干渉信号の電力比（ＳＩＲ）を求めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける端末の一構成例を示す図である。
【図２】２つの基地局１，２のＳＩＲを求める場合を説明する図である。
【図３】従来の方法において全基地局のＳＩＲを求めるために、真数化及び対数化処理が必要であることを説明する図である。
【図４】２つの基地局の場合に、各基地局のＳＩＲから全基地局のＳＩＲを求める手順フローを示す図４である。
【図５】図４の手順フローをハード構成で実現する場合の実施の形態例を示す図である。
【図６】３以上の複数の基地局がある場合の全基地局のＳＩＲの求め方について説明する図である。
【図７】３以上の複数の基地局がある場合の全基地局のＳＩＲの他の求め方について説明するフロー図である。
【図８】全基地局のＳＩＲの本来の値からのずれを示す図である。
【符号の説明】
Ａ１〜Ａｎ　基地局の信号成分
Ｂ１、Ｂ２　他の基地局からの干渉成分
１００，１０１，２０３　対数化処理
１０２　加算処理
２００，２０１　真数化処理
【図１】
2004112628.tif 000003
【図２】
2004112628.tif 000004
【図３】
2004112628.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004112628.tif 000007
【図６】
2004112628.tif 000008
【図７】
2004112628.tif 000009
【図８】
2004112628.tif 000010