(57)【要約】【課題】受信レベルの測定の精度を向上する。【解決手段】IFFT処理部１４は、RSレプリカ乗算部１２から供給された乗算結果に、IFFTの処理を適用することで、OFDMシンボル毎の相関値を求める。ピークレベル判定部１９は、OFDMシンボル毎の相関値からOFDMシンボル毎の相関値のピークを検出する。フレームフォーマット判定部２０は、OFDMシンボル毎の相関値のピーク値と所定の閾値とを比較することにより、該当サブフレームがUnicastサブフレームであるかMBSFNサブフレームであるかを判定する。受信レベル測定部２１は、UnicastサブフレームであるかMBSFNサブフレームであるかの判定結果により、レベル測定に用いるReference signalを制御し、受信レベルを測定する。本発明は受信装置に適用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先頭パス位置の検出のために、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルの相関値を算出する算出手段と、
予め決められた上記OFDMシンボルにおける上記相関値から、unicastサブフレームであるか、またはMBSFN（Multicast/Broadcast over Single Frequency Network）サブフレームであるかを判定する判定手段と
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置において、
前記判定手段における判定結果に応じた数のリファレンスシグナルを用いて受信レベルを測定する測定手段をさらに有する
ことを特徴とする受信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の受信装置において、
前記判定手段における判定結果に応じた数のリファレンスシグナルを用いて前記先頭パス位置を検出する検出手段をさらに有する
ことを特徴とする受信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の受信装置において、
前記判定手段は、複数の前記OFDMシンボルにおける前記相関値によって求められる所定の値の平均値から、unicastサブフレームであるか、またはMBSFNサブフレームであるかを判定する
ことを特徴とする受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受信装置において、
前記判定手段は、前記相関値のピーク値に関する前記平均値から、unicastサブフレームであるか、またはMBSFNサブフレームであるかを判定する
ことを特徴とする受信装置。
【請求項６】
先頭パス位置の検出のために、OFDMシンボルの相関値を算出する算出ステップと、
予め決められた上記OFDMシンボルにおける上記相関値から、unicastサブフレームであるか、またはMBSFNサブフレームであるかを判定する判定ステップと
を含むことを特徴とする受信方法。
【請求項７】
先頭パス位置の検出のために、OFDMシンボルの相関値を算出する算出ステップと、
予め決められた上記OFDMシンボルにおける上記相関値から、unicastサブフレームであるか、またはMBSFNサブフレームであるかを判定する判定ステップと
を含む処理をコンピュータに行わせるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受信装置および受信方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信技術の発達はめざましく、大容量のデータを高速で通信するシステムが実現されつつある。これは、有線通信のみの事ではなく、無線通信においても同様である。すなわち、携帯電話などの移動端末の普及に伴い、無線でも大容量のデータを高速で通信し、動画や音声などのマルチメディアデータを移動端末でも利用可能とする次世代通信方式の研究、開発が盛んに行われている。
【０００３】
次世代通信方式として、3GPP（3rd Generation Partnership Project）で議論されているLTE（Long Term Evolution）に代表されるようなOFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）を用いた通信方式が注目されている。OFDMは、使用する帯域を複数のサブキャリアに分割し、それぞれのサブキャリアに各データシンボルを割り当てて送信を行う方式であり、サブキャリアは周波数軸上で互いに直交するように配置される為、周波数利用効率に優れている。また、１つ１つのサブキャリアは狭帯域となる為、マルチパス干渉の影響を抑えることができ、高速大容量通信を実現することができる。
【０００４】
また、マルチメディア放送および同報サービスであるMBMS（Multimedia Broadcast and Multicast Service）が導入されている。
【０００５】
LTEではW-CDMA同様にMBSFN（Multicast/Broadcast over Single Frequency Network）が導入されるが、MBSFNでは通常のUnicastサブフレームとはReference Signal（以下、単にRSとも称する）の構成が異なり、Cell Specific Reference Signalはサブフレームの先頭１シンボルのみでしかで送信されない。
【０００６】
よって、受信端末ではセル受信レベル測定に使用可能なReference Signalを判別する必要がある。しかし、他セルのMBSFNマッピング情報は、受信端末では既知ではない場合もありうる。そのため、レベル測定に使用可能な全てのReference Signalが利用できるとは限らない。
【０００７】
一方で、LTEでは1.4MHz/3MHzの狭帯域セルの存在も認められており、そのような狭帯域セル下においても広帯域セル下同等のレベル測定精度が求められている。
【０００８】
3GPP仕様TS36.211に示されるように、Multicast Channelを送信するための物理フレームフォーマットは、Shared Channel用の物理フレームフォーマットとは異なるフォーマットが定義されており、受信端末では受信レベル測定の際には、フレームフォーマットの差分を考慮しつつ測定を行う必要がある。
【０００９】
しかしながら、受信端末では、周辺セルのMBSFN情報を知ることができないため、周辺セルから送信される、全てのReference Symbolを使用できるとは限らない。
【００１０】
図６を参照にして、Extended Cyclic prefixの場合について説明する。
【００１１】
図６（Ａ）は、Unicastの場合のサブフレームフォーマットを示す図である。
【００１２】
図６において、R0は、セル特有のReference signalであり、レベル測定に使用することが可能である。また、3GPP標準化では、サブフレーム番号0,4,5,9は必ずUnicastサブフレームフォーマットであることが保証されている。
【００１３】
図６（Ｂ）は、MBSFNの場合のサブフレームフォーマットを示す図である。この場合、サブフレーム先頭シンボルのR0は、セル特有のReference signalであり、レベル測定に使用することが可能である。一方、図６（Ｂ）中に示されるシンボルR4は、MBSFN用のReference signalであり、他セルからのReference signalも合成されている可能性があるため、レベル測定に使用することはできない。
【００１４】
また、3GPP仕様では、受信端末は周辺セルのサブフレーム番号0,4,5,9以外がUnicastかMBSFNか知ることができないため、サブフレーム番号0,4,5,9以外がUnicastだとしても先頭シンボルのR0のみを用いてレベル測定をすることになる。
【００１５】
一方で周波数利用効率向上のために、1.4MHzや3MHzといった狭帯域システム帯域幅でのサービスも想定されており、そのような狭帯域セル環境下、すなわち、受信レベル測定に使用できるReference Symbol数が少ない場合にも、広帯域と変わらず精度のよい周辺セル測定が望まれている。
【００１６】
従来、パスサーチ回路が、受信信号から異なる複数のパスについて遅延プロファイルを計算し、求められた遅延プロファイルからパスタイミングとして有効な相関値ピークを検出し、そのタイミングを図示しないフィンガー部やレイク合成部へ通知するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００５−１０９５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
このように、MBSFNが用いられる場合、精度良く受信レベルを測定することは困難であった。
【００１９】
そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、受信レベルの測定の精度を向上できる受信装置および受信方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の受信装置の一側面は、先頭パス位置の検出のために、OFDMシンボルの相関値を算出する算出手段と、予め決められたOFDMシンボルにおける相関値から、unicastサブフレームであるか、またはMBSFNサブフレームであるかを判定する判定手段とを有するものとされている。
【００２１】
また、本発明の受信装置の一側面は、上述の構成に加えて、判定手段における判定結果に応じた数のリファレンスシグナルを用いて受信レベルを測定する測定手段がさらに設けられている。
【００２２】
さらに、本発明の受信装置の一側面は、上述の構成に加えて、判定手段における判定結果に応じた数のリファレンスシグナルを用いて先頭パス位置を検出する検出手段がさらに設けられている。
【００２３】
また、本発明の受信装置の一側面は、上述の構成に加えて、判定手段が、複数のOFDMシンボルにおける相関値によって求められる所定の値の平均値から、unicastサブフレームであるか、またはMBSFNサブフレームであるかを判定するものとされている。
【００２４】
さらに、本発明の受信装置の一側面は、上述の構成に加えて、判定手段が、相関値のピーク値に関する平均値から、unicastサブフレームであるか、またはMBSFNサブフレームであるかを判定するものとされている。
【００２５】
また、本発明の受信方法の一側面は、先頭パス位置の検出のために、OFDMシンボルの相関値を算出する算出ステップと、予め決められたOFDMシンボルにおける相関値から、unicastサブフレームであるか、またはMBSFNサブフレームであるかを判定する判定ステップとを含むものとされている。
【００２６】
さらに、本発明のプログラムの一側面は、コンピュータに、先頭パス位置の検出のために、OFDMシンボルの相関値を算出する算出ステップと、予め決められたOFDMシンボルにおける相関値から、unicastサブフレームであるか、またはMBSFNサブフレームであるかを判定する判定ステップとを含む処理を行わせるものとされている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一側面によれば、受信レベルの測定の精度を向上できる受信装置および受信方法、並びにプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】受信レベルの測定の処理を説明するフローチャートである。
【図３】相関値から計算または検出される各値の関係を示す図である。
【図４】OFDMシンボルの相関レベルの例を示す図である。
【図５】コンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
【図６】Extended Cyclic prefixの場合のサブフレームフォーマットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の一実施の形態の受信装置について、図１〜図５を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、OFDMを用いた無線通信システムをなす受信装置の一部の構成を示すブロック図である。OFDMを用いたLTE無線通信システムをなす、この受信装置において、MBSFNを考慮しつつ、精度の良い他セル受信レベル測定を行うことができる。
【００３１】
受信装置は、携帯電話機、PHS(Personal Handyphone System)、PDA(Personal Data Assistance, Personal Digital Assistants)、無線基地局等の通信装置とすることができる。
【００３２】
受信装置のパスサーチ処理部１０は、前段から供給される直交検波されたIQ信号から、パスについて遅延プロファイルを計算し、その遅延プロファイルからパスタイミングとして有効な相関値のピークを検出し、そのタイミングをパスタイミングとして出力する。
【００３３】
パスサーチ処理部１０は、FFT（Fast Fourier Transform）処理部１１、RS（Reference signal）レプリカ乗算部１２、RSレプリカ生成部１３、IFFT（Inverse Fast Fourier Transform）処理部１４、シンボル間電圧平均部１５、遅延プロファイル計算部１６、ピーク検出部１７、および先頭パス位置検出部１８を備える。また、受信装置には、ピークレベル判定部１９、フレームフォーマット判定部２０、および受信レベル測定部２１が設けられる。
【００３４】
FFT処理部１１は、直交検波されたIQ信号にFFTの処理を適用して、その結果得られたFFT出力をRSレプリカ乗算部１２に供給する。RSレプリカ乗算部１２は、RSレプリカ生成部１３にて生成された該当セルのセル特有のReference signalのレプリカと、FFT出力とを乗算して、乗算結果をIFFT処理部１４に供給する。
【００３５】
IFFT処理部１４は、RSレプリカ乗算部１２から供給された乗算結果に、IFFTの処理を適用することで、OFDMシンボル毎の相関値を求める。IFFT処理部１４は、OFDMシンボル毎の相関値をシンボル間電圧平均部１５およびピークレベル判定部１９に供給する。
【００３６】
シンボル間電圧平均部１５は、OFDMシンボル毎の相関値から、OFDMシンボル間の平均を計算し、その結果を、遅延プロファイル計算部１６に供給する。なお、シンボル間電圧平均部１５は、フレームフォーマット判定部２０から供給される、フレームフォーマットの判定の結果を参照して、OFDMシンボル間の平均を計算する。
【００３７】
遅延プロファイル計算部１６は、OFDMシンボル間の平均値の電力値を計算することにより遅延プロファイルを求めて、遅延プロファイルをピーク検出部１７に供給する。ピーク検出部１７は、遅延プロファイル計算部１６から供給された遅延プロファイル内のピーク値を検出する。先頭パス位置検出部１８は、ピーク検出部１７において得られたピーク値の中から最もタイミングの早い先頭パス位置を検出し、そのパスタイミングをパスサーチ結果として出力する。
【００３８】
ピークレベル判定部１９は、IFFT処理部１４の出力値である、OFDMシンボル毎の相関値からOFDMシンボル毎の相関値のピークを検出する。フレームフォーマット判定部２０は、ピークレベル判定部１９において検出された、OFDMシンボル毎の相関値のピーク値と所定の閾値とを比較することにより、該当サブフレームがUnicastサブフレームであるかMBSFNサブフレームであるかを判定する。受信レベル測定部２１は、UnicastサブフレームであるかMBSFNサブフレームであるかの判定結果により、レベル測定に用いるReference signalを制御し、受信レベルを測定する。
【００３９】
次に、図２のフローチャートを参照して、サブフレーム単位で行われる受信レベルの測定の処理を説明する。ここで、RS番号は、UnicastサブフレームにおけるReference signalがマッピングされているOFDMシンボル番号を示しており、RS番号＝0,1,2,3の値をとる。
【００４０】
ステップＳ１１において、ピークレベル判定部１９は、RS番号に０を設定し、RS番号=０から処理をスタートさせる。ステップＳ１２において、ピークレベル判定部１９は、RS番号が０を超えているか否かを判定する。ステップＳ１２において、RS番号が０を超えていないと判定された場合、手続きはステップＳ１３に進み、ピークレベル判定部１９は、RS番号を１だけインクリメントさせて、手続きはステップＳ１２に戻る。すなわち、RS番号が“０”の場合には必ずUnicast用Reference signalのため、何もせずに、次のRSの受信を待つ。
【００４１】
ステップＳ１２において、RS番号が０を超えていると判定された場合、手続きはステップＳ１４に進み、ピークレベル判定部１９は、IFFT処理部１４の出力値である、OFDMシンボル毎の相関値から電力値を計算する。ピークレベル判定部１９は、ステップＳ１５において、ピーク値Ppを検出し（計算し）、ステップＳ１６において、レベル閾値Pthrを計算する。
【００４２】
図３は、相関値から計算または検出される各値の関係を示す図である。図３には、ピーク値Ppおよびレベル閾値Pthrの例、並びに、後述するレベル差分Pdiffおよびレベル差分閾値Pdiff_thrの例が示されている。
【００４３】
レベル閾値Pthrの算出方法として、レベル閾値Pthrを、固定レベル（予め決められた所定の値）としたり、またはピーク値Ppを除いた電力平均値とする等があげられる。
【００４４】
次に、ステップＳ１７において、ピークレベル判定部１９は、ピーク値Ppとレベル閾値Pthrとの差分であるレベル差分Pdiffを計算する。
【００４５】
ステップＳ１８において、ピークレベル判定部１９は、RS番号が３であるか否かを判定し、RS番号が３でないと判定された場合、手続きはステップＳ１３に戻り、上述した処理が繰り返される。すなわち、レベル差分Pdiffを計算する手続きが、１から３までのRS番号（全RS）に対して繰り返される。
【００４６】
ステップＳ１８において、RS番号が３であると判定された場合、全RSに対してレベル差分Pdiffが求められたので、手続きはステップＳ１９に進み、ピークレベル判定部１９は、レベル差分Pdiffの平均値であるレベル差分平均値Pdiff_aveを計算する。ピークレベル判定部１９は、レベル差分平均値Pdiff_aveをフレームフォーマット判定部２０に供給する。
【００４７】
ステップＳ２０において、フレームフォーマット判定部２０は、レベル差分平均値Pdiff_aveと予め決められたレベル差分閾値Pdiff_thrとを比較し、レベル差分平均値Pdiff_aveがレベル差分閾値Pdiff_thrより大きいか否かを判定する。
【００４８】
図４は、Extended Cyclic prefixの場合における、OFDMシンボルの相関レベルの例を示す図である。図４（Ａ）に示されるように、該当サブフレームがUnicastサブフレームである場合、各OFDMシンボルの相関レベルは高く得られる。
【００４９】
しかし、図４（Ｂ）に示されるように、該当サブフレームがMBSFNサブフレームである場合には、Unicastサブフレームと異なり、OFDMシンボル番号3,6,9において、R0が送信されていないため、R0との相関としては低く得られることになる。
【００５０】
ステップＳ２０において、レベル差分平均値Pdiff_aveがレベル差分閾値Pdiff_thrより大きいと判定された場合、十分信頼度の高い相関が得られており、生成したRSレプリカと同一のRSが送信されていると考えられるため、手続きはステップＳ２１に進み、フレームフォーマット判定部２０は、該当サブフレームがUnicastサブフレームであると判定する。ステップＳ２２において、受信レベル測定部２１は、先頭のOFDMシンボルのRSと先頭のOFDMシンボル以外のRS、すなわち、図４（Ａ）に示される、OFDMシンボル番号0,3,6,9に含まれるRSを用いて受信レベル測定を行うことにより、測定精度向上を図り、受信レベルの測定の処理は終了する。
【００５１】
一方、ステップＳ２０において、レベル差分平均値Pdiff_aveがレベル差分閾値Pdiff_thr以下であると判定された場合、相関値の信頼度が低く、RSレプリカと異なるRSが送信されていると考えられるため、手続きはステップＳ２３に進み、フレームフォーマット判定部２０は、該当サブフレームがMBSFNサブフレームであると判定する。ステップＳ２４において、受信レベル測定部２１は、先頭のOFDMシンボル、すなわち、図４（Ｂ）に示される、OFDMシンボル番号0に含まれるRSのみを用いて受信レベル測定を行い、誤ったReference signal（図４（Ｂ）に示される、OFDMシンボル番号3,6,9のシンボル）を用いないよう制御して、受信レベルの測定の処理は終了する。
【００５２】
このように、レベル差分平均値Pdiff_aveとレベル差分閾値Pdiff_thrとを比較することにより、サブフレームフォーマットが推定される。OFDMシンボルの相関値のピーク値からサブフレームのフォーマットを判定が可能である。
【００５３】
サブフレームフォーマット判定により、レベル測定に用いるRSを適切に制御することが可能となる。
【００５４】
以上のように、パスサーチ処理にて計算されるReference signal相関値を用いることにより、周辺セルのMBSFNマッピングが推定され、受信レベル測定に用いるReference Symbolが制御されることにより、精度のよい周辺セル受信レベル測定を実現することができる。
【００５５】
第１に、他セルのサブフレームパターンを判定し、レベル測定に用いるReference signal数を増加させることにより、受信レベル測定精度の向上が実現できる効果がある。
【００５６】
第２に、上記の判定において、パスサーチ処理途中結果を利用することにより、サブフレームパターン判定処理実現のための回路規模増加を抑えることができる効果がある。
【００５７】
第３に、サブフレームパターンを判定することによりパスサーチに用いるReference signal数を増加させることにより、パスサーチ精度の向上が実現できる効果がある。
【００５８】
なお、レベル閾値Pthrおよびレベル差分閾値Pdiff_thrの決定方法は、どのような方法であっても構わない。
【００５９】
ステップＳ１９およびステップＳ２０において、レベル差分平均値Pdiff_aveを用いて制御すると説明したが、レベル差分Pdiffの最大値、またはレベル差分Pdiffの最低値をレベル差分閾値Pdiff_thrと比較するようにしても良い。
【００６０】
Extended CPを例に説明したが、Normal CPの場合でも同等である。
【００６１】
また、レベル測定処理制御を説明したが、同一の方法でパスサーチに用いるRSを制御し、同様の精度改善が可能である。
【００６２】
なお、MBSFN専用セルの場合には先頭シンボルのR0も送信されないが、MBSFN専用セルは対象外とされる。
【００６３】
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【００６４】
図５は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
【００６５】
コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）２０１，ROM（Read Only Memory）２０２，RAM（Random Access Memory）２０３は、バス２０４により相互に接続されている。
【００６６】
バス２０４には、さらに、入出力インタフェース２０５が接続されている。入出力インタフェース２０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部２０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部２０７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部２０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部２０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア２１１を駆動するドライブ２１０が接続されている。
【００６７】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU２０１が、例えば、記憶部２０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース２０５及びバス２０４を介して、RAM２０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【００６８】
コンピュータ（CPU２０１）が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア２１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。
【００６９】
そして、プログラムは、リムーバブルメディア２１１をドライブ２１０に装着することにより、入出力インタフェース２０５を介して、記憶部２０８に記憶することで、コンピュータにインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部２０９で受信し、記憶部２０８に記憶することで、コンピュータにインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM２０２や記憶部２０８にあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータにあらかじめインストールしておくことができる。
【００７０】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【００７１】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０…パスサーチ処理部、１１…FFT処理部、１２…RSレプリカ乗算部、１３…RSレプリカ生成部、１４…IFFT処理部、１５…シンボル間電圧平均部、１６…遅延プロファイル計算部、１７…ピーク検出部、１８…先頭パス位置検出部、１９…ピークレベル判定部、２０…フレームフォーマット判定部、２１…受信レベル測定部、２０１…CPU、２０２…ROM、２０３…RAM、２０８…記憶部、２０９…通信部、２１１…リムーバブルメディア
【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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