(57)【要約】【課題】干渉基地局が複数存在するような環境においても、精度を劣化させずに受信品質を測定し、伝送路におけるスループットを向上させる。【解決手段】基地局との間でマルチキャリア通信を行なう移動局において、パイロット信号抽出部２０５は、第１の基地局から送信された第１のパイロット信号と、第１の基地局以外の１以上の第２の基地局から送信された第２のパイロット信号とを抽出する。伝搬路推定部２１０は、第１のパイロット信号から第１の基地局に対するサブキャリア毎の第１の伝搬路推定値を算出する一方、第２のパイロット信号から第２の基地局に対するサブキャリア毎の第２の伝搬路推定値を算出する。重み算出部２１１は、少なくとも第１の伝搬路推定値からサブキャリア毎の重みを算出する。ＳＩＲ測定部２１２は、第１および第２の伝搬路推定値と重みとからデータ信号の受信品質を測定する。【選択図】図２
2009017341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置との間でマルチキャリア通信を行なう受信装置であって、
第１の送信装置から送信された第１のパイロット信号と、前記第１の送信装置以外の１以上の第２の送信装置から送信された第２のパイロット信号とを抽出するパイロット抽出部と、
前記第１のパイロット信号から前記第１の送信装置に対するサブキャリア毎の第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２のパイロット信号から前記第２の送信装置に対するサブキャリア毎の第２の伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、
少なくとも前記第１の伝搬路推定値からサブキャリア毎の重みを算出する重み算出部と、
前記第１および第２の伝搬路推定値と前記重みとからデータ信号の受信品質を測定する受信品質測定部と、を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記パイロット抽出部は、パイロットが互いに異なるサブキャリアを用いて送信された前記第１および第２のパイロット信号を抽出し、
前記伝搬路推定部は、前記第１および第２のパイロット信号を用いて、前記第１の送信装置がパイロットを送信したサブキャリアにおける伝搬路を推定すると共に、当該伝搬路推定値を用いて前記第１の送信装置がパイロットを送信しなかったサブキャリアにおける伝搬路を推定することで前記第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２の送信装置がパイロットを送信したサブキャリアにおける伝搬路を推定すると共に、当該伝搬路推定値を用いて前記第２の送信装置がパイロットを送信しなかったサブキャリアにおける伝搬路を推定することで前記第２の伝搬路推定値を算出することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記パイロット抽出部は、拡散コードを用いて、時間方向と周波数方向の少なくとも一方に拡散し送信された前記第１のパイロット信号と、前記第１のパイロット信号とは異なる拡散コードを用いて拡散し送信された第２のパイロット信号とを抽出し、
前記伝搬路推定部は、前記第１および第２のパイロット信号に対して、前記第１のパイロット信号に用いた拡散コードで逆拡散を行なうことで前記第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２のパイロット信号に用いた拡散コードで逆拡散を行なうことで前記第２の伝搬路推定値を算出することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項４】
前記パイロット抽出部は、パイロットシンボルにサブキャリア毎に位相回転を与えて送信される前記第１のパイロット信号と、装置本体において伝搬路のインパルス応答を分離可能に前記第１のパイロット信号とは異なる位相回転をパイロットシンボルに与えて送信される第２のパイロット信号とを抽出し、
前記伝搬路推定部は、前記第１および第２のパイロット信号を時間領域に変換し、前記第１の送信装置に対する第１の伝搬路インパルス応答を抽出し、当該インパルス応答を周波数領域へ変換することで前記第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２の送信装置に対する第２の伝搬路インパルス応答を抽出し、当該インパルス応答を周波数領域へ変換することで前記第２の伝搬路推定値を算出することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項５】
前記伝搬路推定部における前記第１の伝搬路推定値を算出する方法と、前記第２の伝搬路推定値を算出する方法とが異なることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項６】
前記伝搬路推定部は、前記第１の送信装置に対する第１の伝搬路における位相と振幅を推定する一方、前記第２の送信装置に対する第２の伝搬路における電力のみを推定することを特徴とする請求項５記載の受信装置。
【請求項７】
前記第２の送信装置から送信された信号以外の干渉である他干渉の電力を求める他干渉電力測定部を更に備え、
前記重み算出部は、前記他干渉の電力に基づいてサブキャリア毎の重みを算出し、
前記受信品質測定部は、前記第２の送信装置から送信された信号の電力と、前記他干渉の電力とに基づいて合計干渉電力を算出し、当該合計干渉電力に基づいてデータ信号の受信品質を測定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の受信装置。
【請求項８】
受信装置との間でマルチキャリア通信を行なう送信装置であって、
前記受信装置に対して第１のパイロット信号および送信フレームを送信する送信部と、
前記受信装置から、前記第１のパイロット信号に基づいて推定された第１の伝搬路推定値と、当該送信装置以外の１以上の第２の送信装置から送信された第２のパイロット信号に基づいて推定された第２の伝搬路推定値と、少なくとも前記第１の伝搬路推定値に基づいて算出された重みとを用いて測定された受信品質を示す信号を受信する受信部と、
前記受信品質に基づいて、拡散率、コード多重数、変調方式および符号化率の少なくとも１つを含む送信パラメータを決定する送信パラメータ決定部と、
前記決定された送信パラメータに基づいて前記送信フレームを生成する送信フレーム生成部と、を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項９】
送信装置と受信装置との間でマルチキャリア通信を行なう通信システムであって、
前記受信装置は、前記送信装置から送信された第１のパイロット信号と前記送信装置以外の１以上の他の送信装置から送信された第２のパイロット信号とを抽出し、前記第１のパイロット信号から前記送信装置に対するサブキャリア毎の第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２のパイロット信号から前記他の送信装置に対するサブキャリア毎の第２の伝搬路推定値を算出し、少なくとも前記第１の伝搬路推定値からサブキャリア毎の重みを算出し、前記第１および第２の伝搬路推定値と前記重みとからデータ信号の受信品質を測定し、
前記送信装置は、前記受信装置に前記第１のパイロット信号を送信する一方、前記受信装置から、前記受信品質を示す信号を受信し、当該受信品質に基づいて、拡散率、コード多重数、変調方式および符号化率の少なくとも１つを含む送信パラメータを決定し、当該送信パラメータに基づいて送信フレームを生成することを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
送信装置と受信装置との間でマルチキャリア通信を行なう通信システムにおける受信品質測定方法であって、
前記受信装置で、前記送信装置から送信された第１のパイロット信号と前記送信装置以外の１以上の他の送信装置から送信された第２のパイロット信号とを抽出し、前記第１のパイロット信号から前記送信装置に対するサブキャリア毎の第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２のパイロット信号から前記他の送信装置に対するサブキャリア毎の第２の伝搬路推定値を算出し、少なくとも前記第１の伝搬路推定値からサブキャリア毎の重みを算出し、前記第１および第２の伝搬路推定値と前記重みとからデータ信号の受信品質を測定することを特徴とする受信品質測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、送信装置、通信システムおよび受信品質測定方法に関し、特に、ＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ‐Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）に代表されるマルチキャリア伝送方式で無線通信を行なう受信装置、送信装置、通信システムおよび受信品質測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信においては、データ伝送の高速化・高品質化が要請されている。しかし、データ伝送を高速化すると、伝搬路は、遅延波によってマルチパス環境となる。シングルキャリア伝送では、マルチパスフェージングによってパス間干渉が生じるため、伝送特性が著しく劣化してしまう。
【０００３】
そこで、多数の直交した狭帯域キャリアを並列伝送することでマルチパス環境においても良好な伝送特性を得ることができるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が注目されている。
【０００４】
また、変調シンボルに直交コードを乗算し、各コードが乗算された信号を多重して送信するＭＣ−ＣＤＭＡは、周波数ダイバーシチ効果により、良好な伝送特性を得ることができることから、盛んに研究が行なわれている。
【０００５】
マルチキャリア伝送においては、周波数選択性フェージングによって各サブキャリアでチャネル利得が異なる。そこで、サブキャリアあるいは逆拡散後の信号対干渉＋雑音電力比（ＳＩＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）に応じて、適応変調やスケジューリング等を行なうことで、データ通信の容量や品質を向上させることができる。
【０００６】
従来のＭＣ−ＣＤＭＡシステムにおけるＳＩＲの算出方法としては、例えば、特許文献１がある。以下、図面を用いて従来技術を説明する。図１６は、従来の無線通信システムを構成する基地局装置（以下、「基地局」という）の内部構成を示す図である。
【０００７】
基地局は、移動局装置（以下、「移動局」という）から通知されたＳＩＲを通知される送信電力制御部１６０１を備えている。また、誤り訂正符号化部１６０２、マッピング部１６０３、拡散部１６０４、送信電力制御部１６０１からの制御信号によって各サブキャリアの電力を変更する送信電力可変部１６０５をコード１からコードＣ毎に備えている。更に、コード多重部１６０６、パイロット信号生成部１６０７、パイロット信号挿入部１６０８、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１６０９、ガードインターバル（ＧＩ）付加部１６１０、無線送信部１６１１、アンテナ部１６１２を備えている。なお、移動局から通知されるＣＱＩを基に、変調方式や誤り訂正符号化率の制御を行なう適応変調部（不図示）を備えてもよい。
【０００８】
図１６に示す基地局から送信された信号は、伝搬路を通って移動局で受信される。ここで、移動局の構成について図１７を用いて説明する。図１７は、従来の無線通信システムを構成する移動局の内部構成を示す図である。
【０００９】
アンテナ部１７０１を介して無線受信部１７０２で受信された信号は、ＧＩ除去部１７０３でＧＩを除去した後、ＦＦＴ部１７０４でサブキャリアへ分解される。その後、受信パイロット信号は、パイロット信号抽出部１７０５で抽出される。抽出された受信パイロット信号は、重み算出部１７０６に入力される。重み算出部１７０６では、データ信号が伝搬路で受けた位相および振幅の変化を補償する重みをサブキャリア毎に生成し、伝搬路補償部１７０７に入力する。
【００１０】
一方、データ信号は、伝搬路補償部１７０７に入力され、伝搬路で受けた位相、および振幅の変化を補償され、逆拡散部１７０８にサブキャリア毎の値を出力する。逆拡散部１７０８では送信側で用いたコード１〜コードＣのいずれかを用いて逆拡散処理を行ない、デ・マッピング部１７０９およびＳＩＲ測定部１７１０に値を出力する。デ・マッピング部１７０９では基地局で行なわれた変調によってデ・マッピングを行ない、誤り訂正復号部１７１１で誤り訂正復号処理を行なった後、情報データを出力する。一方、ＳＩＲ測定部１７１０では逆拡散後の受信ＳＩＲの測定を行なう。
【００１１】
ここで、特許文献１におけるＳＩＲの算出方法について図１８を用いて説明する。パイロット信号抽出部１７０５において受信信号からパイロット信号を抽出し、パイロット信号を逆変調部１８０１および減算部１８０２に入力する。またパイロット信号生成部１８０３で生成されたパイロット信号系列を逆変調部１８０１および再変調部１８０４に入力する。逆変調部１８０１ではパイロット信号抽出部１７０５からの入力をパイロット信号生成部１８０３からの入力で除算し、平均化部１８０５に入力する。平均化部１８０５では、同様の処理を行なった複数のパイロット信号により平均化処理を行なうことで干渉による推定精度を向上させ、２乗部１８０６に入力する。２乗部１８０６で入力信号の絶対値を２乗し、逆拡散後の希望信号電力として除算部１８０７に入力する。
【００１２】
一方、再変調部１８０４では、平均化部１８０５の出力にパイロット信号生成部１８０３で生成されたパイロット信号系列を乗算することで、逆拡散部１７０５の出力中に含まれる希望信号のレプリカを生成し、減算部１８０２に入力する。減算部１８０２では、パイロット信号抽出部１７０５の出力から再変調部１８０４の出力を減算し、干渉信号成分を算出し、２乗部１８０８に入力する。その後、２乗部１８０８で入力信号の絶対値の２乗処理を行なうことで干渉信号電力を算出する。また、干渉信号電力の推定精度を向上させるため、平均化部１８０９で同様の処理を行なった複数のパイロット信号により干渉電力の平均化を行ない、除算部１８０７に出力する。除算部１８０７では、２乗部１８０６の出力（希望信号電力）を、平均化部１８０９の出力（干渉電力）で除算することで逆拡散後のＳＩＲを算出する。
【特許文献１】特開２００２−２４６９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述した特許文献１におけるＳＩＲの算出法においては、受信信号から希望信号成分を減算したものの絶対値の２乗を干渉電力としている。従って、干渉基地局が複数存在する場合には、各干渉信号の絶対値の２乗の他に、各干渉信号間の相関値が含まれてしまう。そこで、特許文献１におけるＳＩＲの算出法においては、平均化部１８０５や平均化部１８０９で複数のパイロット信号を用いて平均化処理を行なうことで、各干渉パイロット信号間の相関値を抑圧し、ＳＩＲの推定精度を向上させている。
【００１４】
しかしながら、多数のパイロット信号を用いた場合には、伝送効率が低下してしまう。一方、パイロット信号数が十分ではない場合には、各干渉パイロット信号間の相関値を抑圧することができないため、ＳＩＲの推定精度が劣化してしまう恐れがある。
【００１５】
本発明は、このような実情に鑑みて為されたものであり、干渉基地局が複数存在するような環境においても、精度を劣化させることなく受信品質を測定することができ、伝送路におけるスループットを向上させることができる受信装置、送信装置、通信システムおよび受信品質測定方法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】
【００１６】
（１）上記の目的を達成するため、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る受信装置は、送信装置との間でマルチキャリア通信を行なう受信装置であって、第１の送信装置から送信された第１のパイロット信号と、前記第１の送信装置以外の１以上の第２の送信装置から送信された第２のパイロット信号とを抽出するパイロット抽出部と、前記第１のパイロット信号から前記第１の送信装置に対するサブキャリア毎の第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２のパイロット信号から前記第２の送信装置に対するサブキャリア毎の第２の伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、少なくとも前記第１の伝搬路推定値からサブキャリア毎の重みを算出する重み算出部と、前記第１および第２の伝搬路推定値と前記重みとからデータ信号の受信品質を測定する受信品質測定部とを備えることを特徴としている。
【００１７】
このように、第１のパイロット信号から算出される第１の伝搬路推定値と、第２のパイロット信号から算出される第２の伝搬路推定値と、少なくとも第１の伝搬路推定値から算出される重みとを用いてデータ信号の受信品質を測定することから、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後の受信品質を推定することができる。この結果、通信を行なう伝搬路において適切な誤り訂正符号化率および変調方式を決定できるようになるため、スループット特性を向上させることができる。
【００１８】
（２）また、本発明に係る受信装置において、前記パイロット抽出部は、パイロットが互いに異なるサブキャリアを用いて送信された前記第１および第２のパイロット信号を抽出し、前記伝搬路推定部は、前記第１および第２のパイロット信号を用いて、前記第１の送信装置がパイロットを送信したサブキャリアにおける伝搬路を推定すると共に、当該伝搬路推定値を用いて前記第１の送信装置がパイロットを送信しなかったサブキャリアにおける伝搬路を推定することで前記第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２の送信装置がパイロットを送信したサブキャリアにおける伝搬路を推定すると共に、当該伝搬路推定値を用いて前記第２の送信装置がパイロットを送信しなかったサブキャリアにおける伝搬路を推定することで前記第２の伝搬路推定値を算出することを特徴としている。
【００１９】
このように、パイロットが互いに異なるサブキャリアを用いて送信された第１および第２のパイロット信号が抽出されることから、例えば、ＦＤＭパイロットを用いることで希望基地局からのパイロットと、干渉基地局からのパイロットとをサブキャリアで完全に分離することができるため、パイロットサブキャリア間を補間することで、パイロットが送信されていないキャリアについても伝搬路を推定することが可能となる。
【００２０】
（３）また、本発明の受信装置において、前記パイロット抽出部は、拡散コードを用いて、時間方向と周波数方向の少なくとも一方に拡散し送信された前記第１のパイロット信号と、前記第１のパイロット信号とは異なる拡散コードを用いて拡散し送信された第２のパイロット信号とを抽出し、前記伝搬路推定部は、前記第１および第２のパイロット信号に対して、前記第１のパイロット信号に用いた拡散コードで逆拡散を行なうことで前記第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２のパイロット信号に用いた拡散コードで逆拡散を行なうことで前記第２の伝搬路推定値を算出することを特徴としている。
【００２１】
このように、拡散コードを用いて、時間方向と周波数方向の少なくとも一方に拡散し送信された第１のパイロット信号と、第１のパイロット信号とは異なる拡散コードを用いて拡散し送信された第２のパイロット信号とが抽出されることから、例えば、基地局（送信装置）からＣＤＭパイロットを送信することにより、希望基地局からのパイロットと、干渉基地局からのパイロットとを逆拡散処理によって分離することで、各基地局との間の伝搬路を推定することが可能となる。
【００２２】
（４）また、本発明の受信装置において、前記パイロット抽出部は、パイロットシンボルにサブキャリア毎に位相回転を与えて送信される前記第１のパイロット信号と、装置本体において伝搬路のインパルス応答を分離可能に前記第１のパイロット信号とは異なる位相回転をパイロットシンボルに与えて送信される第２のパイロット信号とを抽出し、前記伝搬路推定部は、前記第１および第２のパイロット信号を時間領域に変換し、前記第１の送信装置に対する第１の伝搬路インパルス応答を抽出し、当該インパルス応答を周波数領域へ変換することで前記第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２の送信装置に対する第２の伝搬路インパルス応答を抽出し、当該インパルス応答を周波数領域へ変換することで前記第２の伝搬路推定値を算出することを特徴としている。
【００２３】
このように、パイロットシンボルにサブキャリア毎に位相回転を与えて送信される前記第１のパイロット信号と、装置本体において伝搬路のインパルス応答を分離可能に第１のパイロット信号とは異なる位相回転をパイロットシンボルに与えて送信される第２のパイロット信号とが抽出されることから、例えば、各基地局（送信装置）のインパルス応答が得られるような窓関数を用いることによって、各基地局との間の伝搬路を推定することが可能となる。
【００２４】
（５）また、本発明の受信装置において、前記伝搬路推定部における前記第１の伝搬路推定値を算出する方法と、前記第２の伝搬路推定値を算出する方法とが異なることを特徴としている。
【００２５】
このように、第１の伝搬路推定値を算出する方法と、第２の伝搬路推定値を算出する方法とを異ならせることにより、移動局（受信装置）における回路規模を低減することが可能となる。
【００２６】
（６）また、本発明の受信装置において、前記伝搬路推定部は、前記第１の送信装置に対する第１の伝搬路における位相と振幅を推定する一方、前記第２の送信装置に対する第２の伝搬路における電力のみを推定することを特徴としている。
【００２７】
このように、第１の伝搬路における位相と振幅を推定する一方、第２の伝搬路における電力のみを推定することにより、例えば、干渉電力を推定する際の処理を簡素化することが可能となる。
【００２８】
（７）また、本発明の受信装置において、前記第２の送信装置から送信された信号以外の干渉である他干渉の電力を求める他干渉電力測定部を更に具備し、前記重み算出部は、前記他干渉の電力に基づいてサブキャリア毎の重みを算出し、前記受信品質測定部は、前記第２の送信装置から送信された信号の電力と、前記他干渉の電力とに基づいて合計干渉電力を算出し、当該合計干渉電力に基づいてデータ信号の受信品質を測定することを特徴としている。
【００２９】
このように、第２の送信装置から送信された信号の電力と、他干渉の電力とに基づいて合計干渉電力が算出され、この合計干渉電力に基づいてデータ信号の受信品質が測定されることから、セル間干渉電力だけでなく他の干渉電力や雑音電力を推定することができるので、これらの推定結果に基づいてより適切な誤り訂正符号化率および変調方式を決定できるようになるため、更にスループット特性を向上させることができる。
【００３０】
（８）また、本発明の送信装置は、受信装置との間でマルチキャリア通信を行なう送信装置であって、前記受信装置に対して第１のパイロット信号および送信フレームを送信する送信部と、前記受信装置から、前記第１のパイロット信号に基づいて推定された第１の伝搬路推定値と、当該送信装置以外の１以上の第２の送信装置から送信された第２のパイロット信号に基づいて推定された第２の伝搬路推定値と、少なくとも前記第１の伝搬路推定値に基づいて算出された重みとを用いて測定された受信品質を示す信号を受信する受信部と、前記受信品質に基づいて、拡散率、コード多重数、変調方式および符号化率の少なくとも１つを含む送信パラメータを決定する送信パラメータ決定部と、決定された前記送信パラメータに基づいて前記送信フレームを生成する送信フレーム生成部とを備えることを特徴としている。
【００３１】
このように、受信装置から通知された受信品質に基づいて、拡散率、コード多重数、変調方式および符号化率の少なくとも１つを含む送信パラメータが決定され、この送信パラメータに基づいて送信フレームが生成されることから、通信を行なう伝搬路において適切な誤り訂正符号化率および変調方式を決定できるようになるため、スループット特性を向上させることができる。
【００３２】
（９）また、本発明の通信システムは、送信装置と受信装置との間でマルチキャリア通信を行なう通信システムであって、前記受信装置は、前記送信装置から送信された第１のパイロット信号と前記送信装置以外の１以上の他の送信装置から送信された第２のパイロット信号とを抽出し、前記第１のパイロット信号から前記送信装置に対するサブキャリア毎の第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２のパイロット信号から前記他の送信装置に対するサブキャリア毎の第２の伝搬路推定値を算出し、少なくとも前記第１の伝搬路推定値からサブキャリア毎の重みを算出し、前記第１および第２の伝搬路推定値と前記重みとからデータ信号の受信品質を測定し、前記送信装置は、前記受信装置に前記第１のパイロット信号を送信する一方、前記受信装置から、前記受信品質を示す信号を受信し、当該受信品質に基づいて、拡散率、コード多重数、変調方式および符号化率の少なくとも１つを含む送信パラメータを決定し、当該送信パラメータに基づいて送信フレームを生成することを特徴としている。
【００３３】
このように、受信装置において、第１のパイロット信号から算出される第１の伝搬路推定値と、第２のパイロット信号から算出される第２の伝搬路推定値と、少なくとも第１の伝搬路推定値から算出される重みとを用いてデータ信号の受信品質を測定することから、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後の受信品質を推定することができる。そして、送信装置において、上記受信品質に基づいて拡散率、コード多重数、変調方式および符号化率の少なくとも１つを含む送信パラメータが決定され、この送信パラメータに基づいて送信フレームが生成されることから、通信を行なう伝搬路において適切な誤り訂正符号化率および変調方式を決定できるようになるため、スループット特性を向上させることができる。
【００３４】
（１０）また、本発明の受信品質測定方法は、送信装置と受信装置との間でマルチキャリア通信を行なう通信システムにおける受信品質測定方法であって、前記受信装置で、前記送信装置から送信された第１のパイロット信号と前記送信装置以外の１以上の他の送信装置から送信された第２のパイロット信号とを抽出し、前記第１のパイロット信号から前記送信装置に対するサブキャリア毎の第１の伝搬路推定値を算出する一方、前記第２のパイロット信号から前記他の送信装置に対するサブキャリア毎の第２の伝搬路推定値を算出し、少なくとも前記第１の伝搬路推定値からサブキャリア毎の重みを算出し、前記第１および第２の伝搬路推定値と前記重みとからデータ信号の受信品質を測定することを特徴としている。
【００３５】
このように、受信装置において、第１のパイロット信号から算出される第１の伝搬路推定値と、第２のパイロット信号から算出される第２の伝搬路推定値と、少なくとも第１の伝搬路推定値から算出される重みとを用いてデータ信号の受信品質を測定することから、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後の受信品質を推定することができる。そして、送信装置において、上記受信品質に基づいて拡散率、コード多重数、変調方式および符号化率の少なくとも１つを含む送信パラメータが決定され、この送信パラメータに基づいて送信フレームが生成されることから、通信を行なう伝搬路において適切な誤り訂正符号化率および変調方式を決定できるようになるため、スループット特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、第１のパイロット信号から算出される第１の伝搬路推定値と、第２のパイロット信号から算出される第２の伝搬路推定値と、少なくとも第１の伝搬路推定値から算出される重みとを用いてデータ信号の受信品質を測定することから、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後の受信品質を推定することができる。この結果、通信を行なう伝搬路において適切な誤り訂正符号化率および変調方式を決定できるようになるため、干渉基地局が複数存在するような環境においても、精度を劣化させることなく受信品質を測定でき、伝送路におけるスループットを向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態に係る通信システム、送信装置としての基地局ならびに受信装置としての移動局について図面を参照しながら説明する。以下においては、本発明に係るＭＣ−ＣＤＭＡ基地局および移動局の形態について、特に、下りリンクの通信（基地局から移動局への通信）を例として説明する。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムを構成する基地局の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、基地局は、コード１からコードＣ毎に誤り訂正符号化部１０１、マッピング部１０２および拡散部１０３を備えている。また、各コードで拡散された信号を多重するコード多重部１０４、パイロット信号生成部１０５、パイロット信号挿入部１０６、ＩＦＦＴ部１０７、ＧＩ付加部１０８、無線送信部１０９、アンテナ部１１０および適応変調部１１１を備えている。
【００３９】
基地局は、情報ビット系列を誤り訂正符号化部１０１に入力する。また、適応変調部１１１では、移動局から通知されるＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を基に、誤り訂正符号化率を誤り訂正符号化部１０１へ通知するための制御信号、ならびに、変調方式をマッピング部１０２へ通知するための制御信号を生成する。
【００４０】
誤り訂正符号化部１０１では、適応変調部１１１からの制御信号に基づいて誤り訂正符号化が行なわれる。次に、符号化後のビット系列はマッピング部１０２で適応変調部１１１からの制御信号に基づいて、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）や１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等のＮｓ個のデータシンボルへの変調が行なわれる。その後、拡散部１０３で各Ｎｓ個のデータシンボルに対して拡散率ＳＦ（ＳＦは1以上の整数）の直交コードを乗算し、ＳＦサブキャリアからなる周波数ブロックに拡散する。
【００４１】
上記の処理を異なるデータ系列に対して、異なる直交コードを用いて同様に行なう。コード１からコードＣでそれぞれ生成されたＮｃ（＝Ｎｓ×ＳＦ）サブキャリアのデータ信号をコード多重部１０４において多重し、Ｎｃサブキャリア分のデータ信号を得る。パイロット信号生成部１０５において送信するパイロット信号系列を決定し、パイロット信号挿入部１０６でデータ信号とパイロット信号の多重を行なう。その後、ＮＦＦＴ（≧Ｎｃ）ポイントの逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理をＩＦＦＴ部１０７によって行ない、ＮＦＦＴ個の時間信号を得る。ガードインターバル（ＧＩ）付加部１０８にてＩＦＦＴ後の信号の後部を、ＴＧＩ個だけコピーし、ＮＦＦＴ個のＩＦＦＴ出力の先頭に貼り付ける。そして、無線送信部１０９を介してアンテナ部１１０で送信する。
【００４２】
図１に示す基地局から送信された信号は、伝搬路を通って移動局で受信される。ここで、本発明の第１の実施形態に係る通信システムを構成する移動局の構成について説明する。図２は、第１の実施形態に係る移動局の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、移動局は、アンテナ部２０１、無線受信部２０２、ＧＩ除去部２０３、ＦＦＴ部２０４、パイロット信号抽出部２０５、伝搬路補償部２０６、逆拡散部２０７、デ・マッピング部２０８および誤り訂正復号部２０９を備えている。また、移動局は、伝搬路推定部２１０、重み算出部２１１、ＳＩＲ測定部２１２およびＣＱＩ生成部２１３を備えている。
【００４３】
移動局において、アンテナ部２０１を介して無線受信部２０２で受信された信号は、ＧＩ除去部２０３でガードインターバルを除去した後、ＮＦＦＴ（≧Ｎｃ）ポイントのＦＦＴ部２０４でサブキャリア成分へ分解し、Ｎｃ個のサブキャリアを得る。その後、受信パイロット信号は、パイロット信号抽出部２０５で抽出され、伝搬路推定部２１０に入力される。伝搬路推定部２１０では、パイロット信号抽出部２０５で抽出された受信パイロットを用いて各基地局との間の伝搬路をＮｃサブキャリア毎に推定する。得られた各基地局との間の伝搬路推定値は、重み算出部２１１およびＳＩＲ測定部２１２に入力される。
【００４４】
重み算出部２１１では、データ部の伝搬路を補償するためのＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ）重みやＭＲＣ（最大比合成）重みやＭＭＳＥ（最小平均２乗誤差）重み等をＮｃ個のサブキャリア毎に算出し、伝搬路補償部２０６とＳＩＲ測定部２１２に入力する。ＳＩＲ測定部２１２は、伝搬路推定部２１０からの入力と、重み算出部２１１からの入力を用いてＳＩＲを測定し、ＣＱＩ生成部２１３に入力する。ＣＱＩ生成部２１３では、入力されたＳＩＲからＣＱＩを生成し、生成したＣＱＩを基地局へ通知する。
【００４５】
一方、データ信号は、パイロット信号抽出部２０５から伝搬路補償部２０６に入力される。伝搬路補償部２０６では、データ信号と重み算出部２１１から入力された重みをＮｃ個のサブキャリア毎に乗算することで、伝搬路で受けた位相および振幅の変動が補償されたデータ信号を得る。次に、重み乗算後のＮｃサブキャリアのデータ信号は、逆拡散部２０７において、送信側で用いたコード１〜コードＣのいずれかを用いて逆拡散を行ない、Ｎｓ個の逆拡散後のデータシンボルを得る。Ｎｓ個の逆拡散後のデータシンボルは、デ・マッピング部２０８に入力される。デ・マッピング部２０８では、Ｎｓ個のデータ信号を送信側で行なった変調に基づいてデ・マッピングを行ない、結果を誤り訂正復号部２０９に入力する。誤り訂正復号部２０９では、誤り訂正復号処理を行なった後、情報ビット系列を出力する。
【００４６】
ここで、本発明の第１の実施形態に係る通信システムにおけるＳＩＲ算出方法について図３を用いて詳細に説明する。図３は、図２におけるパイロット信号抽出部２０５、伝搬路推定部２１０、重み算出部２１１およびＳＩＲ測定部２１２について詳細に示した図である。図３に示すように、伝搬路推定部２１０は、希望信号伝搬路推定部３０１、干渉信号１伝搬路推定部３０２−１、・・・、干渉信号Ｊ伝搬路推定部３０２−Ｊを備える。ＳＩＲ測定部２１２は、重み乗算部３０３、逆拡散部３０４、２乗部３０５を備える。また、各干渉信号用に重み乗算部３０６−１〜Ｊ、２乗部３０７−１〜Ｊ、逆拡散部３０８−１〜Ｊ、コード多重数乗算部３０９−１〜Ｊ、各干渉電力を合成する１〜Ｊ合成部３１０および除算部３１１を備える。
【００４７】
パイロット信号抽出部２０５において受信信号からパイロット信号を抽出し、希望信号伝搬路推定部３０１、ならびに、干渉信号１伝搬路推定部３０２−１、…、干渉基地局Ｊ伝搬路推定部３０２−Ｊに入力する。希望信号伝搬路推定部３０１では、入力された受信パイロット信号から希望基地局との間の伝搬路をＮｃ個のサブキャリアにおいて推定する。Ｎｃサブキャリアの希望基地局との間の伝搬路推定値は、重み算出部２１１および重み乗算部３０３に入力される。
【００４８】
同様に、干渉信号１伝搬路推定部３０２−１、…、干渉基地局Ｊ伝搬路推定部３０２−Ｊでは、入力された受信パイロット信号から各干渉基地局との間の伝搬路を各Ｎｃ個のサブキャリアにおいて推定する。各干渉基地局１〜干渉基地局Ｊとの間のＮｃサブキャリアの伝搬路推定値は、重み算出部２１１および重み乗算部３０６−１〜重み乗算部３０６−Ｊにそれぞれ入力される。
【００４９】
重み算出部２１１では、得られた希望信号伝搬路推定値および干渉信号１からＪまでの伝搬路推定値を用いて、希望信号の位相、振幅の変動を補償するＮｃ個のサブキャリア毎のＺＦ重みやＭＭＳＥ重み等を算出し、重み乗算部３０３および重み乗算部３０６−１〜重み乗算部３０６−Ｊに入力する。重み乗算部３０３では、希望信号伝搬路推定部３０１からの入力である希望信号伝搬路推定値と、重み算出部２１１からの入力とをサブキャリア毎に乗算したものを逆拡散部３０４に出力する。逆拡散部３０４では、入力されたＮｃ個の値を周波数ブロック毎に合成し、Ｎｓ（＝Ｎｃ／ＳＦ）個の逆拡散値を算出し、２乗部３０５に出力する。２乗部３０５は、逆拡散部３０４の出力に対して絶対値の２乗を計算することで、Ｎｓ個の希望信号電力を算出し、除算部３１１に入力する。
【００５０】
一方、重み乗算部３０６−１では、入力された干渉信号１の伝搬路推定値と、重み算出部２１１から入力された重みをサブキャリア毎に乗算し、２乗部３０７−１に入力する。２乗部３０７−１では、入力されたＮｃサブキャリアそれぞれの絶対値の２乗を計算することで各干渉信号における各サブキャリアの干渉電力を算出し、逆拡散部３０８−１に入力する。逆拡散部３０８−１では、入力されたＮｃサブキャリアの干渉信号１の干渉電力に対して周波数ブロック毎に逆拡散処理を行ない、Ｎｓ個の干渉電力をコード多重数乗算部３０９−１に出力する。
【００５１】
コード多重数乗算部３０９−１では、干渉信号１のデータ信号におけるコード多重数を乗算し、干渉信号１のＮｓ個の電力を算出し、１〜Ｊ合成部３１０に入力する。上記の処理を各１〜Ｊの干渉信号について行ない、１〜Ｊ合成部３１０で各干渉基地局の干渉電力を合成する。そして、Ｎｓ個のセル間干渉電力を算出し、除算部３１１に入力する。除算部３１１では、２乗部３０５の出力であるＮｓ個の希望信号電力を、１〜Ｊ合成部３１１の出力であるＮｓ個のセル間干渉電力でそれぞれ除算し、Ｎｓ個のシンボル毎のＳＩＲを算出し、出力する。
【００５２】
算出されたＳＩＲは、図２に示すＣＱＩ生成部２１３に入力される。ＣＱＩ生成部２１３では、所望の通信品質を満たしつつ、スループット特性を向上させることができるＭＣＳ（誤り訂正符号化率および変調方式）を決定し、そのＭＣＳをＣＱＩとして基地局に通知する。なお、ＣＱＩは、ＭＣＳの他にＳＩＲなどを含んでもよい。
【００５３】
このように、第１の実施形態に係る通信システムによれば、希望信号の伝搬路を補償するための重みと、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値とを用いて、干渉基地局からの干渉電力を個別に推定し合成することでセル間干渉電力を求めることが可能となる。その際、希望基地局との間の伝搬路を推定するだけではなく、干渉基地局との間の伝搬路の推定を行なう。また、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値を用いて、希望信号の伝搬路を補償するための重みをサブキャリア毎に求める。干渉基地局毎にセル間干渉電力を求めてから各干渉電力を合成することで、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しないセル間干渉電力を算出することができる。よって、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後のＳＩＲや搬送波対干渉波電力比（ＣＩＲ）等の受信品質を推定することができる。その結果、通信を行なう伝搬路において最適なＭＣＳを決定できるようになるため、スループット特性を向上させることができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る通信システムにおいては、各基地局が互いに異なるサブキャリアを用いてパイロット信号を送信する一方、移動局で各基地局がパイロットを送信したサブキャリアの伝搬路を推定すると共に、パイロットサブキャリア間を補間することで、パイロットが送信されていないサブキャリアについても伝搬路を推定するものである。
【００５５】
以下、第２の実施形態に係る通信システムを構成する基地局および移動局について説明する。第２の実施形態に係る基地局および移動局は、一部の構成要素における機能が相違する点を除き、第１の実施形態に係る基地局および移動局と同一の構成を有する。このため、以下においては、図１に示す基地局、ならびに、図２および図３に示す移動局の構成を参照しながら、相違する機能を有する構成要素を中心に説明するものとする。
【００５６】
第２の実施形態に係る基地局は、第１の実施形態に係る基地局と同様の処理によって得られたＮｃサブキャリア分のデータ信号をパイロット信号挿入部１０６に入力する。パイロット信号生成部１０５では、ＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）パイロットを生成し、パイロット信号挿入部１０６でデータ信号とパイロット信号の多重を行なう。
【００５７】
ここで、パイロット信号挿入部１０６から出力されるフレーム構成の一例を図４に示す。送信フレームは、時刻１、６、１１などに示すパイロット信号を送信し、その他の時刻ではデータ信号を送信する。パイロット信号は、移動局において各基地局から送信されたパイロットが周波数軸上で直交するようにパイロットとキャリアホールを構成する。例えば、図４に示す送信フレームにおいては、各パイロット信号で第１、５、９などのサブキャリアをパイロットとしているので、他の基地局では各パイロット信号において、第２、６、１０などのサブキャリアをパイロットとすることで、移動局において各基地局からのパイロットを直交化することができる。
【００５８】
パイロット信号挿入部１０６の出力は、ＩＦＦＴ部１０７に入力され、ＮＦＦＴ（≧Ｎｃ）ポイントの逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行ない、ＮＦＦＴ個の時間信号を得る。ガードインターバル（ＧＩ）付加部１０８にてＩＦＦＴ後の信号の後部を、ＴＧＩ個だけコピーし、ＮＦＦＴ個のＩＦＦＴ出力の先頭に貼り付ける。そして、無線送信部１０９を介してアンテナ部１１０で送信する。基地局から送信された信号は、伝搬路を通って移動局で受信される。移動局では、第１の実施形態に係る移動局と同様の処理を行ない、ＦＦＴ部２０４においてＮｃ個のサブキャリアを得る。その後、受信パイロット信号は、パイロット信号抽出部２０５で抽出され、伝搬路推定部２１０に入力される。
【００５９】
以下、第２の実施形態に係る移動局における希望基地局および干渉基地局との間の伝搬路推定について説明する。まず、第２の実施形態に係る移動局における希望基地局との間の伝搬路推定について説明する。移動局において、伝搬路推定部２１０に入力されたパイロット信号は、図３に示す希望信号伝搬路推定部３０１に入力される。ここで、移動局におけるＦＤＭパイロット間の補間法として線形補間を用いた場合の希望信号伝搬路推定部３０１の内部処理について図５を用いて説明する。
【００６０】
図５に示すように、希望信号伝搬路推定部３０１においては、受信パイロット信号をパイロットキャリア抽出部５０１に入力する。パイロットキャリア抽出部５０１では、パイロット信号生成部５０２から入力された信号を用いて、希望基地局から送信されたパイロットのみを抽出し、逆変調部５０３に入力する。逆変調部５０３は、希望基地局からの受信パイロットを、パイロット信号生成部５０２で生成された送信パイロットシンボルで除算することで、受信パイロットにおける伝搬路推定値を算出し、平均化部５０４に入力する。
【００６１】
複数のＦＤＭパイロット信号が存在する場合には、平均化部５０４内のバッファに各ＦＤＭパイロット信号による伝搬路推定値を逐次保存し、平均化処理を行なうことで伝搬路推定の精度を上げることができる。平均化処理後の伝搬路推定値は、そのサブキャリアの伝搬路推定値として出力される。また、パイロットが存在しないキャリア、例えば、平均化部５０４−１と平均化部５０４−２の間のサブキャリアは、平均化部５０４−１と平均化部５０４−２の出力を用いて線形補間部５０５−１によって伝搬路推定値が得られる。
【００６２】
例えば、図４に示すサブキャリア１および５の伝搬路推定値をＨ（１）およびＨ（５）とすると、サブキャリア１および５の間の第ｘサブキャリアの線形補間によって得られる伝搬路推定値Ｈ（ｘ）は、以下の式で求められる。
【数１】
2009017341.tif 000003
【００６３】
上式に基づいて線形補間部５０５−１は、パイロット間のキャリアの伝搬路推定を行なう。同様の処理を補間したいサブキャリアに対して行なうことで、Ｎｃサブキャリアの希望信号伝搬路推定値を算出し、図３に示す希望信号伝搬路推定部３０１から出力する。なお、パイロットによる補間ができない外側のキャリアは、もっとも近いパイロットの推定値による同値補間や外挿処理などによって伝搬路推定値を得ることができる。
【００６４】
なお、ここでは、移動局におけるＦＤＭパイロット間の補間法として線形補間を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、スプライン補間、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）補間、ｓｉｎｃ関数補間など、どのような多項式補間を用いてもよい。
【００６５】
次に、第２の実施形態に係る移動局における干渉基地局との間の伝搬路推定について説明する。図３に示すパイロット信号抽出部２０５で抽出されたＮｃサブキャリアのパイロット信号は、同図に示す干渉信号１伝搬路推定部３０２−１に入力される。なお、干渉信号１伝搬路推定部３０２−１においては、図５に示す希望信号伝搬路推定部３０１の内部処理と同様の要領で内部処理が行なわれる。
【００６６】
すなわち、パイロットキャリア抽出部５０１では、抽出されたパイロット信号に基づいて、パイロット信号生成部５０２から入力された信号を用いて、干渉基地局１から送信されたパイロットのみを抽出する。そして、上記希望信号における線形補間方法と同様に、干渉信号１についても補間を行ない、Ｎｃサブキャリアにおける干渉信号１の伝搬路推定値を、図３に示す重み算出部２１１および重み乗算部３０６−１に入力する。なお、干渉基地局がＪ局存在する場合においては、各干渉信号に対して干渉信号１と同様の処理を行なう。
【００６７】
なお、干渉基地局との間の伝搬路推定は、希望基地局との間の伝搬路推定ほどの推定精度を求められないため、希望基地局の伝搬路推定ではスプライン補間を用い、干渉基地局の伝搬路推定には線形補間を用いるなど、各干渉基地局との間の伝搬路推定法は、希望基地局との間の伝搬路推定法とは異なる伝搬路推定法を用いてもよい。異なる伝搬路推定法を用いることによって、移動局における回路規模を低減することができる。
【００６８】
また、干渉電力に関しては、移動局と各干渉局との間の伝搬路の複素振幅を必ずしも求める必要はないため、受信パイロット信号の振幅または電力等を補間してもよい。つまり、干渉信号の電力推定を行なう際は、図５に示す逆変調部５０３の代わりに、図６のように位相除去部６０１を用意する。パイロット信号生成部５０２からパイロットの存在するキャリアをパイロットキャリア抽出部５０１に通知し、パイロットキャリア抽出部５０１は、パイロットの存在するキャリアのみ、受信パイロット信号を位相除去部６０１に入力する。位相除去部６０１では、信号の振幅あるいは電力を算出し、線形補間部５０５への入力や当該サブキャリアにおける伝搬路推定値とする。
【００６９】
図３に示す希望信号伝搬路推定部３０１からの希望信号のＮｃサブキャリアの複素伝搬路推定値と、干渉信号１伝搬路推定部３０２−１〜干渉信号Ｊ伝搬路推定部３０２−Ｊの各Ｎｃサブキャリアの伝搬路の振幅または電力とを、重み算出部２１１に入力し、重み算出部２１１では伝搬路補償のための重みを算出する。希望信号伝搬路推定部３０１からの希望信号の複素伝搬路推定値の出力と、重み算出部２１１からの出力を重み乗算部３０６に入力し、第１の実施形態と同様の処理を行ない、希望信号電力を除算部３１１に入力する。
【００７０】
また、干渉信号１伝搬路推定部３０２−１の出力である各Ｎｃサブキャリアの伝搬路の振幅または電力と、重み算出部２１１の出力とを、重み乗算部３０６−１に入力し、第１の実施形態と同様の処理を行ない、コード多重数乗算部３０９−１において干渉信号1の干渉電力を算出する。干渉基地局がＪ局存在する場合には、干渉基地局１に対する処理と同様の処理を残りの干渉信号に対して行なう。得られたＪ局分の干渉電力を１〜Ｊ合成部３１０で合成し、除算部３１１に入力する。除算部３１１では、希望信号電力を干渉信号電力で除算することにより、ＳＩＲを算出する。
【００７１】
このように、第２の実施形態に係る通信システムによれば、希望信号の伝搬路を補償するための重みと、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値とを用いて、干渉基地局からの干渉電力を個別に推定し合成することでセル間干渉電力を求めることが可能となる。その際、ＦＤＭパイロットを用いることで希望基地局からのパイロットと、干渉基地局からのパイロットとをサブキャリアで完全に分離することができるため、パイロットサブキャリア間を補間すれば、パイロットが送信されていないキャリアについても伝搬路を推定することが可能となる。そして、干渉基地局毎にセル間干渉電力を求めることで、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しないセル間干渉電力を算出することができる。その結果、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後のＳＩＲや搬送波対干渉波電力比（ＣＩＲ）等の受信品質を推定することができる。
【００７２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る通信システムは、第２の実施形態と同様に、各基地局が互いに異なるサブキャリアを用いてパイロット信号を送信する一方、移動局で各基地局がパイロットを送信したサブキャリアの伝搬路を推定すると共に、パイロットサブキャリア間を補間することで、パイロットが送信されていないサブキャリアについても伝搬路を推定するものである。
【００７３】
以下、第３の実施形態に係る通信システムを構成する基地局および移動局について説明する。第３の実施形態に係る基地局および移動局は、一部の構成要素における機能が相違する点を除き、第１の実施形態に係る基地局および移動局と同一の構成を有する。このため、以下においては、図１に示す基地局、ならびに、図２および図３に示す移動局の構成を参照しながら、相違する機能を有する構成要素を中心に説明するものとする。
【００７４】
第３の実施形態に係る基地局は、第１の実施形態に係る基地局と同様の処理によって得られたＮｃサブキャリア分のデータ信号をパイロット信号挿入部１０６に入力する。パイロット信号生成部１０５では、ＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ）パイロットを生成し、パイロット信号挿入部１０６でデータ信号とパイロット信号の多重を行なう。
【００７５】
なお、パイロット信号挿入部１０６から出力されるフレーム構成は、実施の形態２に係るフレーム構成と同様である（図４参照）。すなわち、送信フレームは、時刻１、６、１１などに示すパイロット信号を送信し、その他の時刻ではデータ信号を送信する。パイロット信号は、移動局において各基地局から送信されたパイロットが周波数軸上で直交するようにパイロットとキャリアホールを構成する。例えば、図４に示す送信フレームにおいては、各パイロット信号で第１、５、９などのサブキャリアをパイロットとしているので、他の基地局では各パイロット信号において、第２、６、１０などのサブキャリアをパイロットとすることで、移動局において各基地局からのパイロットを直交化することができる。
【００７６】
パイロット信号挿入部１０６の出力は、ＩＦＦＴ部１０７に入力され、ＮＦＦＴ（≧Ｎｃ）ポイントの逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行ない、ＮＦＦＴ個の時間信号を得る。ガードインターバル（ＧＩ）付加部１０８にてＩＦＦＴ後の信号の後部を、ＴＧＩ個だけコピーし、ＮＦＦＴ個のＩＦＦＴ出力の先頭に貼り付ける。そして、無線送信部１０９を介してアンテナ部１１０で送信する。基地局から送信された信号は、伝搬路を通って移動局で受信される。移動局では、第１の実施形態に係る移動局と同様の処理を行ない、ＦＦＴ部２０４においてＮｃ個のサブキャリアを得る。その後、受信パイロット信号は、パイロット信号抽出部２０５で抽出され、伝搬路推定部２１０に入力される。
【００７７】
以下、第３の実施形態に係る移動局における希望基地局および干渉基地局との間の伝搬路推定について説明する。まず、希望基地局との間の伝搬路推定について説明する。移動局において、伝搬路推定部２１０に入力されたパイロット信号は、図３に示す希望信号伝搬路推定部３０１に入力される。ここで、希望信号伝搬路推定部３０１の内部処理について図７を用いて説明する。
【００７８】
図７に示すように、パイロット信号抽出部２０５で抽出されたＮｃサブキャリアの受信パイロット信号は、ゼロ置換部７０１に入力される。ゼロ置換部７０１では、パイロット信号生成部７０２からの情報を元に希望基地局から送信されたパイロット以外のサブキャリアをゼロと置換し、逆変調部７０３に入力する。例えば、パイロットが４サブキャリア等間隔で配置されたＦＤＭパイロットを用いた場合において、図８（ａ）に示すように、推定するパイロットが存在しないサブキャリアには「０」が挿入される。
【００７９】
逆変調部７０３では、希望信号のパイロットが送信されているキャリアでは、パイロット信号生成部７０２で生成されたパイロットで除算することで、当該サブキャリアにおける伝搬路推定値を算出し、平均化部７０４に出力する。平均化部７０４では、パイロット信号が複数送信されている場合、時間平均をとることによって伝搬路推定の精度を向上させる。平均化部７０４は、平均を行なった伝搬路推定値をＩＦＦＴ部７０５に入力する。
【００８０】
ＩＦＦＴ部７０５では、平均化部７０４からのＮｃサブキャリアの出力に対してＮＦＦＴポイントのＩＦＦＴ処理を行なう。なお、Ｎｃ＜ＮＦＦＴの場合、つまりパイロット信号にガードバンドが存在する場合、ガードバンドの影響を補正するような処理を行なってもよい。ＩＦＦＴ部７０５からは、図８（ｂ）に示すように、伝搬路の遅延プロファイルが４回繰り返された信号が出力され、窓乗算部７０６に入力される。
【００８１】
窓乗算部７０６では、ＩＦＦＴ部７０５のＮＦＦＴポイントの出力に対して窓関数を乗算し、遅延プロファイルを抽出する。窓関数として矩形窓を乗算した場合の例を図８（ｃ）に示す。なお、図８（ｃ）においては矩形窓を乗算したが、ハミング窓やハニング窓や指数窓など様々な窓関数がある。窓乗算部７０６のＮＦＦＴポイントの出力に対して、ＦＦＴ部７０７でＮＦＦＴポイントのＦＦＴ処理を行ない周波数領域の希望信号の伝搬路推定値を出力する。窓乗算部７０６で窓関数を乗算することによって、ＦＦＴ部７０７からは、図８（ｄ）に示すように、パイロット間が補間されたＮＦＦＴポイントの伝搬路推定値が出力される。なお、ＦＦＴ７０７部では、得られたＮＦＦＴポイントの伝搬路推定値から実際の通信に用いるＮｃサブキャリアにおける伝搬路推定値を出力する。このように出力される希望信号伝搬路推定値は、図３に示す重み算出部２１１および重み乗算部３０３に入力される。
【００８２】
次に、第３の実施形態に係る移動局における干渉基地局との間の伝搬路推定について説明する。図３に示すパイロット信号抽出部２０５で抽出されたＮｃサブキャリアのパイロット信号は、同図に示す干渉信号１伝搬路推定部３０２−１に入力される。なお、干渉信号１伝搬路推定部３０２−１においては、図３および図７に示す希望信号伝搬路推定部３０１と同様の要領で内部処理が行なわれる。
【００８３】
すなわち、干渉信号１伝搬路推定部３０２−１においては、パイロット信号抽出部２０５から入力されたパイロット信号に対して、パイロット信号生成部７０２によって生成された干渉基地局１のパイロット系列を用いて、希望信号伝搬路推定部３０１と同様の処理を行なう。これにより、干渉基地局１のＮｃサブキャリアの伝搬路推定値を得る。なお、干渉基地局がＪ局存在する場合は、それぞれの信号に対して同様の処理を行ない、Ｊ局分の伝搬路推定値を得る。これらの干渉基地局との伝搬路推定値は、図３に示す重み算出部２１１および重み乗算部３０３に入力される。
【００８４】
なお、上記実施例ではＦＦＴを用いた場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、ＦＦＴ、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、ＤＣＴのいずれを用いてもよい。
【００８５】
重み算出部２１１およびＳＩＲ測定部２１２は、このようにして得られた希望基地局との伝搬路推定値、ならびに、Ｊ局の干渉基地局との伝搬路推定値から上述した実施形態と同様に伝搬路補償を行なうための重みを算出し、その重みを用いてＳＩＲを算出する。
【００８６】
このように、第３の実施形態に係る通信システムによれば、希望信号の伝搬路を補償するための重みと、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値とを用いて、干渉基地局からの干渉電力を個別に推定し合成することでセル間干渉電力を求めることが可能となる。その際、ＦＤＭパイロットを用いることで希望基地局からのパイロットと、干渉基地局からのパイロットとをサブキャリアで完全に分離することができるため、パイロットサブキャリア間をＦＦＴ／ＩＦＦＴ処理を用いて補間することで、パイロットが送信されていないキャリアについても伝搬路を推定することが可能となる。そして、干渉基地局毎にセル間干渉電力を求めることで、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しないセル間干渉電力を算出することができる。その結果、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後のＳＩＲや搬送波対干渉波電力比（ＣＩＲ）等の受信品質を推定することができる。
【００８７】
（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る通信システムは、各基地局が互いに異なる拡散符号を用いてパイロット信号を送信する一方、移動局で各基地局が用いた拡散符号で逆拡散することで各基地局との間の伝搬路を推定するものである。
【００８８】
以下、第４の実施形態に係る通信システムを構成する基地局および移動局について説明する。第４の実施形態に係る基地局および移動局は、一部の構成要素における機能が相違する点を除き、第１の実施形態に係る基地局および移動局と同一の構成を有する。このため、以下においては、図１に示す基地局、ならびに、図２および図３に示す移動局の構成を参照しながら、相違する機能を有する構成要素を中心に説明するものとする。
【００８９】
第４の実施形態に係る基地局は、第１の実施形態に係る基地局と同様の処理によって得られたＮｃサブキャリア分のデータ信号をパイロット信号挿入部１０６に入力する。パイロット信号生成部１０５では、ＣＤＭ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）パイロットを生成し、パイロット信号挿入部１０６でデータ信号とパイロット信号の多重を行なう。
【００９０】
ここで、パイロット信号挿入部１０６から出力されるフレーム構成の一例を図９に示す。送信フレームは、時刻１、２、１０、１１などにおいてパイロット信号を送信し、その他の時刻においてデータ信号を送信する。パイロット信号は、直交コードを用いて時間方向に拡散して送信される。例えば、コード長が２の場合の符号について図９を用いて説明する。用いる直交コードが｛１、−１｝の場合、パイロット信号全体に対して１を乗算したものを時刻１におけるパイロット信号として送信する。また、同一のパイロット信号全体に対して−１を乗算したものを時刻２でのパイロット信号として送信する。他の基地局では直交コードが｛１、１｝を用いてパイロット信号を生成する。
【００９１】
パイロット信号挿入部１０６の出力は、ＩＦＦＴ部１０７に入力され、ＮＦＦＴ（≧Ｎｃ）ポイントの逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行ない、ＮＦＦＴ個の時間信号を得る。ガードインターバル（ＧＩ）付加部１０８にてＩＦＦＴ後の信号の後部を、ＴＧＩ個だけコピーし、ＮＦＦＴ個のＩＦＦＴ出力の先頭に貼り付ける。そして、無線送信部１０９を介してアンテナ部１１０で送信する。基地局から送信された信号は、伝搬路を通って移動局で受信される。移動局では、第１の実施形態に係る移動局と同様の処理を行ない、ＦＦＴ部２０４においてＮｃ個のサブキャリアを得る。その後、受信パイロット信号は、パイロット信号抽出部２０５で抽出され、伝搬路推定部２１０に入力される。
【００９２】
以下、第４の実施形態に係る移動局における希望基地局および干渉基地局との間の伝搬路推定について説明する。まず、第４の実施形態に係る移動局における希望基地局との間の伝搬路推定について説明する。移動局において、伝搬路推定部２１０に入力されたパイロット信号は、図３に示す希望信号伝搬路推定部３０１に入力される。
【００９３】
なお、ここでは、希望基地局を基地局１とし、干渉基地局を基地局２とするものとする。希望信号伝搬路推定部３０１においては、基地局１で乗算された直交コード｛１、−１｝と、受信された２つのパイロット信号とを用いて時間方向に逆拡散を行なう。２つのパイロット信号を受信している間、フェージングの時間変動がない場合には、直交コードを用いることにより干渉基地局から送信されたパイロットを直交化できるため、干渉信号の影響を受けないパイロット信号を得ることができる。そして、得られた信号に対して送信パイロット系列で逆変調を行なうことで、Ｎｃサブキャリアの伝搬路推定値を得ることができる。このようにして得た希望信号の伝搬路推定値は、図３に示す重み算出部２１１および重み乗算部３０３に入力される。
【００９４】
次に、第４の実施形態に係る移動局における干渉基地局との間の伝搬路推定について説明する。干渉基地局との伝搬路推定においては、例えば、干渉信号１伝搬路推定部３０２−１において、直交コード｛１、１｝を用いて、希望信号伝搬路推定部３０１と同様の処理を行なうことで干渉基地局との間の伝搬路推定値をＮｃサブキャリアで推定する。このようにして得た希望信号の伝搬路推定値は、図３に示す重み算出部２１１および重み乗算部３０６に入力される。
【００９５】
重み算出部２１１およびＳＩＲ測定部２１２は、このようにして得られた希望基地局との伝搬路推定値、ならびに、Ｊ局の干渉基地局との伝搬路推定値から上述した実施形態と同様に伝搬路補償を行なうための重みを算出し、その重みを用いてＳＩＲを算出する。
【００９６】
このように、第４の実施形態に係る通信システムによれば、希望信号の伝搬路を補償するための重みと、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値とを用いて、干渉基地局からの干渉電力を個別に推定し合成することでセル間干渉電力を求めることが可能となる。その際、ＣＤＭパイロットを送信すれば、希望基地局からのパイロットと、干渉基地局からのパイロットとを逆拡散処理によって分離することで、各基地局との間の伝搬路を推定することが可能となる。そして、干渉基地局毎にセル間干渉電力を求めることで、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しないセル間干渉電力を算出することができる。その結果、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後のＳＩＲや搬送波対干渉波電力比（ＣＩＲ）等の受信品質を推定することができる。
【００９７】
なお、ここでは、パイロット信号を時間方向に拡散した場合について示しているが、これに限定されるものではなく、各パイロット信号内においてサブキャリア方向に拡散するようにしてもよい。
【００９８】
（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る通信システムは、各基地局が移動局において各基地局のインパルス応答が分離できるように、基地局固有の位相回転をパイロット信号に与えて送信する一方、移動局で各基地局のインパルス応答を抽出し、当該インパルス応答に基づいて各基地局との間の伝搬路を推定するものである。
【００９９】
以下、第５の実施形態に係る通信システムを構成する基地局および移動局について説明する。第５の実施形態に係る基地局および移動局は、一部の構成要素における機能が相違する点を除き、第１の実施形態に係る基地局および移動局と同一の構成を有する。このため、以下においては、図１に示す基地局、ならびに、図２および図３に示す移動局の構成を参照しながら、相違する機能を有する構成要素を中心に説明するものとする。
【０１００】
各基地局は、図１に示すパイロット信号生成部１０５においてＮｃサブキャリアからなるパイロット系列を生成する。ここでは、説明の便宜上、全てのサブキャリアで同一の振幅かつ同一の位相であるものとする。第５の実施形態に係る通信システムにおいて、各基地局では、図１０に示すように、あるパイロット系列に対して、各基地局固有の、サブキャリア番号に比例した位相回転を乗算したものをパイロット信号とする。そして、このパイロット信号をパイロット信号挿入部１０６に入力し、データ信号とパイロット信号の多重を行なう。
【０１０１】
ここで、パイロット信号挿入部１０６から出力されるフレーム構成の一例を図９に示す。送信フレームは、時刻１、２、１０、１１などにおいてパイロット信号を送信し、その他の時刻においてデータ信号を送信する。なお、パイロット信号は、図９に示すように、複数シンボルが連続していなくてもよい。
【０１０２】
パイロット信号挿入部１０６の出力は、ＩＦＦＴ部１０７に入力され、ＮＦＦＴ（≧Ｎｃ）ポイントの逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行ない、ＮＦＦＴ個の時間信号を得る。ガードインターバル（ＧＩ）付加部１０８にてＩＦＦＴ後の信号の後部を、ＴＧＩ個だけコピーし、ＮＦＦＴ個のＩＦＦＴ出力の先頭に貼り付ける。そして、無線送信部１０９を介してアンテナ部１１０で送信する。基地局から送信された信号は、伝搬路を通って移動局で受信される。移動局では、第１の実施形態に係る移動局と同様の処理を行ない、ＦＦＴ部２０４においてＮｃ個のサブキャリアを得る。その後、受信パイロット信号は、パイロット信号抽出部２０５で抽出され、伝搬路推定部２１０に入力される。
【０１０３】
以下、第５の実施形態に係る移動局における希望基地局および干渉基地局との間の伝搬路推定について説明する。まず、希望基地局との間の伝搬路推定について説明する。移動局において、伝搬路推定部２１０に入力されたパイロット信号は、図３に示す希望信号伝搬路推定部３０１に入力される。ここで、第５の実施形態に係る希望信号伝搬路推定部３０１の内部処理について、図１１を用いて説明する。なお、ここでは、図１０に示す基地局２を希望基地局とし、同図に示す基地局１および基地局３を干渉基地局とするものとする。
【０１０４】
逆変調部１１０１では、入力されたＮｃサブキャリアのパイロット信号を、パイロット信号生成部１１０２で生成されたパイロット系列によってサブキャリア毎に除算する。その後、複数のパイロット信号が受信された場合には、平均化部１１０３において各サブキャリアの平均化処理を行ない、Ｎｃポイントの値をＩＦＦＴ部１１０４に入力する。ＩＦＦＴ部１１０４では、ＮＦＦＴポイントのＩＦＦＴ処理が行なわれる。なお、Ｎｃ＜ＮＦＦＴの場合はガードバンドの影響を補正するような処理を行なった後、ＩＦＦＴ処理を行なってもよい。なお、ＩＦＦＴの出力信号は、図１２に示すように、各基地局の遅延プロファイルがＮｑ時間だけ時間軸上でずれたＮＦＦＴポイントの遅延プロファイルとなる。
【０１０５】
窓乗算部１１０５では、希望基地局である基地局２との間の伝搬路のみを抽出するような窓を乗算し、Ｎｑずれた時間を補正することで、希望基地局との間のＮＦＦＴポイントの遅延プロファイルを算出し、ＦＦＴ部１１０６に出力する。ＦＦＴ部１１０６では、ＮＦＦＴポイントの遅延プロファイルに対してＮＦＦＴポイントのＦＦＴを行ない、ＮＦＦＴポイントの伝搬路推定値を算出し、出力する。なお、ＦＦＴ部１１０６では、得られたＮＦＦＴポイントの伝搬路推定値から実際の通信に用いるＮｃサブキャリアにおける伝搬路推定値を出力する。このようにして得られた希望信号伝搬路推定値は、図３に示す重み算出部２１１および重み乗算部３０３に入力される。
【０１０６】
なお、以上の説明においては、サブキャリア番号に比例した位相回転を乗算したものをパイロット信号とする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、受信機において各基地局との間の遅延プロファイルを分離可能であれば、比例でない位相回転を乗算したものをパイロット信号とした場合にも適用できる。
【０１０７】
次に、第５の実施形態に係る移動局における干渉基地局との間の伝搬路推定について説明する。図３に示すパイロット信号抽出部２０５で抽出されたＮｃサブキャリアのパイロット信号は、同図に示す干渉信号１伝搬路推定部３０２−１に入力され、希望信号伝搬路推定部３０１と同様の内部処理が行なわれる。ただし、図１１に示す窓乗算部１１０５では、干渉信号１の伝搬路の遅延プロファイルが得られるような窓を乗算する。窓乗算部１１０５の出力に対してＦＦＴ部１１０６でＦＦＴ処理を行なうことで得られる伝搬路推定値が、図３に示す重み算出部２１１および重み乗算部３０６−１に入力される。
【０１０８】
なお、考慮するＪ局の干渉基地局に対して干渉基地局１と同様の処理を行なう。このようにして得られた伝搬路推定値は、図３に示す重み算出部２１１および重み乗算部３０６−２、…、重み乗算部３０６−Ｊに、それぞれ入力される。
【０１０９】
重み算出部２１１およびＳＩＲ測定部２１２は、このようにして得られた希望基地局との伝搬路推定値、ならびに、Ｊ局の干渉基地局との伝搬路推定値から上述した実施形態と同様に伝搬路補償を行なうための重みを算出し、その重みを用いてＳＩＲを算出する。
【０１１０】
このように、第５の実施形態に係る通信システムによれば、希望信号の伝搬路を補償するための重みと、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値とを用いて、干渉基地局からの干渉電力を個別に推定し合成することでセル間干渉電力を求めることが可能となる。その際、移動局におけるインパルス応答が各基地局によって時間シフトして現れるようにパイロット信号を送信し、移動局では各基地局のインパルス応答が得られるような窓関数を用いることによって、各基地局との間の伝搬路を推定する。そして、干渉基地局毎にセル間干渉電力を求めることで、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しないセル間干渉電力を算出することができる。その結果、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後のＳＩＲや搬送波対干渉波電力比（ＣＩＲ）等の受信品質を推定することができる。
【０１１１】
（第６の実施形態）
第６の実施形態に係る通信システムにおいては、各基地局からスキャッタードパイロットを送信し、移動局でパイロットサブキャリア間を補間することでパイロットが送信されていないサブキャリアについても伝搬路を推定するものである。
【０１１２】
以下、第６の実施形態に係る通信システムを構成する基地局および移動局について説明する。第６の実施形態に係る基地局および移動局は、一部の構成要素における機能が相違する点を除き、第１の実施形態に係る基地局および移動局と同一の構成を有する。このため、以下においては、図１に示す基地局、ならびに、図２および図３に示す移動局の構成を参照しながら、相違する機能を有する構成要素を中心に説明するものとする。
【０１１３】
第６の実施形態に係る基地局は、第１の実施形態に係る基地局と同様の処理によって得られたＮｃサブキャリア分のデータ信号をパイロット信号挿入部１０６に入力する。パイロット信号生成部１０５では、パイロットを生成し、パイロット信号挿入部１０６に入力する。パイロット信号挿入部１０６は、パイロットが周波数および時間に飛び飛びに配置される構成（スッキャッタードパイロット）となるように送信フレームを生成する。
【０１１４】
ここで、図１３に示すようなフレームを構成するスキャッタードパイロットを用いて説明する。各基地局は、図１３に示すようなパイロット、キャリアホール、データシンボルからなるＭＣ−ＣＤＭＡ信号を送信する。なお、第１７サブキャリア以降も第Ｎｃサブキャリアまで周期的にこのパイロット配置が繰り返されるものとする。また、このとき、各基地局は、移動局において各基地局からのパイロットが直交するように各基地局で異なるサブキャリアにパイロットを配置し送信する。つまり、図１３が基地局１のフレーム構成であるとした場合、基地局２のフレーム構成は、例えば、時刻１の第１、９、１３、１７サブキャリアはキャリアホールで、第５サブキャリアはパイロットであり、その他のサブキャリアはデータシンボルとなる。
【０１１５】
パイロット信号挿入部１０６の出力は、ＩＦＦＴ部１０７に入力され、ＮＦＦＴ（≧Ｎｃ）ポイントの逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）処理を行ない、ＮＦＦＴ個の時間信号を得る。ガードインターバル（ＧＩ）付加部１０８にてＩＦＦＴ後の信号の後部を、ＴＧＩ個だけコピーし、ＮＦＦＴ個のＩＦＦＴ出力の先頭に貼り付ける。そして、無線送信部１０９を介してアンテナ部１１０で送信する。基地局から送信された信号は、伝搬路を通って移動局で受信される。移動局では、第１の実施形態に係る移動局と同様の処理を行ない、ＦＦＴ部２０４においてＮｃ個のサブキャリアを得る。その後、受信パイロット信号は、パイロット信号抽出部２０５で抽出され、伝搬路推定部２１０に入力される。
【０１１６】
以下、第６の実施形態に係る移動局における希望基地局および干渉基地局との間の伝搬路推定について説明する。まず、第６の実施形態に係る移動局における希望基地局との間の伝搬路推定について説明する。移動局において、伝搬路推定部２１０に入力されたパイロット信号は、図３に示す希望信号伝搬路推定部３０１に入力される。
【０１１７】
例えば、希望基地局が図１３に示すフレーム構成で送信を行なった場合、移動局においては、受信パイロットを送信パイロットで除算することでパイロットにおける伝搬路を推定する。この場合において、第２の実施形態で説明したように、時刻１の第１と第１７サブキャリアの伝搬路推定値に対して線形補間を行ない、更に第１７と第３３サブキャリアの伝搬路推定値に対して線形補間を行なうことで、全Ｎｃサブキャリアにおける伝搬路推定値を得ることができる。あるいは、第３の実施形態で説明したように、時刻１の第１、１７、３３等のパイロット以外のサブキャリアをゼロに置換した後、ＦＦＴ／ＩＦＦＴを用いた補間を行なうことで、全Ｎｃサブキャリアにおける伝搬路推定値を得てもよい。更に、伝搬路推定値は、時間方向に平均化処理を行なってもよい。このようにして得た希望基地局との間の伝搬路推定値は、図３に示す重み算出部２１１および重み乗算部３０３に入力される。
【０１１８】
なお、時間方向と周波数方向との２次元の補間方法は、上述のように周波数方向の補間を行なった後、時間方向の補間を行なってもよいし、時間方向の補間を行なった後、補間によって得られた伝搬路推定値を用いて、周波数方向の補間を行なってもよい。また更に異なる補間方法を用いてもよい。
【０１１９】
次に、第６の実施形態に係る移動局における干渉基地局との間の伝搬路推定について説明する。なお、干渉基地局についても、図２に示すパイロット信号抽出部２０５の出力を伝搬路推定部２１０に入力することで、各干渉基地局との間のＮｃサブキャリアの伝搬路を推定することが可能である。このようにして得た干渉基地局との間の伝搬路推定値は、図３に示す重み算出部２１１および重み乗算部３０３に入力される。
【０１２０】
重み算出部２１１およびＳＩＲ測定部２１２は、このようにして得られた希望基地局との伝搬路推定値、ならびに、Ｊ局の干渉基地局との伝搬路推定値から上述した実施形態と同様に伝搬路補償を行なうための重みを算出し、その重みを用いてＳＩＲを算出する。なお、ＭＣ−ＣＤＭＡシンボル毎に異なるＭＭＳＥ重みを求めてもよいし、各ＭＣ−ＣＤＭＡシンボルで同一のＭＭＳＥ重みを用いてもよい。
【０１２１】
このように、第６の実施形態に係る通信システムによれば、希望信号の伝搬路を補償するための重みと、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値とを用いて、干渉基地局からの干渉電力を個別に推定し合成することでセル間干渉電力を求めることが可能となる。その際、各基地局からスキャッタードパイロットを送信し、移動局においてパイロット間を補間することでパイロットが送信されていないサブキャリアについても伝搬路を推定することが可能となる。そして、干渉基地局毎にセル間干渉電力を求めることで、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しないセル間干渉電力を算出することができる。その結果、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、ＳＩＲや搬送波対干渉波電力比（ＣＩＲ）等の受信品質を推定することができる。
【０１２２】
（第７の実施形態）
上述した第１の実施形態から第６の実施形態に係る通信システムにおいては、セル間干渉のみを干渉とする場合について説明しているが、第７の実施形態に係る通信システムにおいては、セル間干渉以外の要因をも考慮する点で第１の実施形態から第６の実施形態に係る通信システムと相違する。
【０１２３】
第７の実施形態に係る基地局は、一部の構成要素における機能が相違する点を除き、第１の実施形態に係る基地局と同一の構成を有する。また、第７の実施形態に係る移動局は、雑音電力推定部を有すると共に、ＳＩＲ測定部２１２が、他の干渉や熱雑音等を考慮したＳＩＮＲを求める点を除き、第１の実施形態に係る移動局と同一の構成を有する。このため、以下においては、図１に示す基地局、ならびに、図２および図３に示す移動局の構成を参照しながら、相違する点を中心に説明するものとする。
【０１２４】
以下、第７の実施形態に係る通信システムにおけるＳＩＲ算出方法について説明する。なお、ここでは、図１に示すパイロット信号生成部１０５において、ＦＤＭパイロットが用いられるものとする。また、セル間干渉以外の干渉は、存在しないものとし、各サブキャリアおける雑音の平均電力は一定であるものとする。図１４は、第７の実施形態に係る通信システムにおけるＳＩＲ算出方法について説明するための図である。なお、図１４において、図３と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２５】
パイロット信号抽出部２０５において抽出されたパイロット信号は、希望信号伝搬路推定部３０１、ならびに、干渉信号１伝搬路推定部３０２−１、…、干渉基地局Ｊ伝搬路推定部３０２−Ｊに加え、雑音電力推定部１４０１に入力される。ここで、雑音電力推定部１４０１の構成について説明する。図１５は、第７の実施形態に係る雑音電力推定部１４０１の構成の一例を示すブロック図である。
【０１２６】
図１５に示すように、雑音電力推定部１４０１は、伝搬路推定部１５０１、パイロット信号生成部１５０２、再変調部１５０３、減算部１５０４、２乗部１５０５および平均化部１５０６を備えている。伝搬路推定部１５０１は、希望基地局からパイロットが送信されたサブキャリアにおいて、パイロット信号生成部１５０２で生成されたパイロット信号を用いて、希望信号の伝搬路推定を行ない、伝搬路推定値を出力する。
【０１２７】
再変調部１５０３では、パイロット信号を用いて伝搬路推定部１５０１から出力された当該サブキャリアにおける伝搬路推定値と、パイロット信号生成部１５０２で生成されたパイロットとを乗算することでパイロットレプリカを生成する。減算部１５０４は、当該サブキャリアのパイロット抽出部２０５から出力された受信パイロット信号から、再変調部１５０３からの出力を減算することで、当該サブキャリアにおける雑音成分を算出し、出力する。２乗部１５０５では、入力された雑音成分の絶対値の２乗を計算することで、当該サブキャリアの雑音電力を得る。
【０１２８】
なお、伝搬路推定部１５０１、パイロット信号生成部１５０２、再変調部１５０３、減算部１５０４および２乗部１５０５は、干渉基地局からパイロットが送信されたサブキャリアについても同様の処理を行なう。これにより、当該サブキャリアの雑音電力が得られる。このようにして希望基地局および干渉基地局からのパイロットを用いて算出されたＮｃサブキャリアの雑音電力は、平均化部１５０６に入力される。平均化部１５０６では、Ｎｃサブキャリアで平均化処理を行なうことで雑音の平均電力を得る。
【０１２９】
このような雑音電力推定部１４０１の出力は、図１４に示すように、ＳＩＲ測定部２１２の中の乗算部１４０２に入力される。なお、雑音電力推定部１４０１で得られた雑音電力は、重み算出部２１１に入力し、希望信号の伝搬路を補償する重みに用いてもよい。
【０１３０】
ＳＩＲ測定部２１２において、２乗部１４０３では、重み算出部２１１から出力されたＮｃサブキャリアの重みのサブキャリア毎の絶対値の２乗を算出し、逆拡散部１４０４へ出力する。逆拡散部１４０４では、拡散された周波数ブロック毎に入力された重みの２乗値を逆拡散し、逆拡散したＮｓ個の値を乗算部１４０２に出力する。乗算部１４０２では、逆拡散部からのＮｓ個の値と、雑音電力推定部１４０１からの出力である雑音の平均電力とを乗算し、得られたＮｓ個の値を干渉雑音合成部１４０５に出力する。
【０１３１】
干渉雑音合成部１４０５では、１〜Ｊ合成部３１０のからの入力である干渉基地局のＮｓ個の干渉電力と、乗算部１４０２からの入力であるＮｓ個の雑音電力をそれぞれ合成し、除算部３１１に出力する。除算部３１１では、２乗部３０５からのＮｓ個の希望信号電力を、乗算部１４０２からのＮｓ個の干渉＋雑音電力で除算することで、雑音を考慮したＮｓ個のＳＩＮＲを算出する。
【０１３２】
なお、ここでは、熱雑音の電力推定の一例ついてのみ説明しているが、ＳＩＲ測定部２１２は、コード多重を行なった場合のコード間干渉、ガードインターバルを超える遅延波が存在した時のシンボル干渉、あるいは搬送波周波数オフセットによる干渉や熱雑音などを算出する回路を付加し、干渉雑音合成部１４０５において合成することで、ＳＩＮＲを算出する構成としてもよい。この場合には、セル間干渉だけでなく他の干渉や雑音を考慮したＳＩＮＲを基にＣＱＩを作成し、基地局へ通知することが可能となる。
【０１３３】
このように、第７の実施形態に係る通信システムによれば、希望信号の伝搬路を補償するための重みと、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値とを用いて、干渉基地局からの干渉電力を個別に推定し合成することでセル間干渉電力を求めることが可能となる。その際、希望基地局との間の伝搬路を推定するだけではなく、干渉基地局との間の伝搬路も推定を行なう。また、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値を用いて、希望信号の伝搬路を補償するための重みをサブキャリア毎に求める。そして、干渉基地局毎にセル間干渉電力を求めることで、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しないセル間干渉電力を算出することができる。よって、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後のＳＩＲや搬送波対干渉波電力比（ＣＩＲ）等の受信品質を推定することができる。
【０１３４】
特に、第７の実施形態に係る通信システムによれば、セル間干渉電力だけでなく他の干渉電力や雑音電力を推定し、セル間干渉電力と合成する回路をＳＩＲ推定部４３０に組み込むことによって、より精度の高いＳＩＮＲを求めることができる。その結果、通信を行なう伝搬路において最適なＭＣＳを決定できるようになるため、スループット特性を向上させることができる。
【０１３５】
（第８の実施形態）
第８の実施形態に係る通信システムにおいては、スケジューリングを行なうシステムに適応した場合について説明する。周波数リソースは、いくつかの周波数ブロックで構成され、各周波数ブロック内でシンボルの拡散が行なわれる。各移動局においては、図２に示すＳＩＲ測定部２１２で測定された逆拡散後のＳＩＲをＣＱＩ生成部２１３に入力し、ＣＱＩ生成部２１３においてＣＱＩを生成し、希望基地局へ通知する。基地局は、各移動局のＣＱＩを周波数ブロック毎に比較し、最も高いＣＱＩを通知した移動局にその周波数ブロックを割り当てる。この処理を各周波数ブロックに対して行なう。
【０１３６】
基地局においては、周波数ブロックが割り当てられた端末の情報ビットを、適応変調部１１１からの制御信号によって符号化を行ない、適応変調部１１１からの制御信号に基づいた変調方式によって変調を行なう。そして、移動局は、基地局が送信した誤り訂正符号化率、変調方式によって復調を行なうことで所望の受信品質を保ちつつ、高速なデータ伝送を行なうことが可能となる。
【０１３７】
なお、ここでは、スケジューリング方法としてＭａｘ  ＣＩＲを用いる場合について説明しているが、これに限定されるものではなく、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  ＦａｉｒｎｅｓｓやＲｏｕｎｄｒｏｂｉｎ等、他の公知のスケジューリング法に対しても、本発明に係るＳＩＲ推定法を適用することができる。
【０１３８】
また、移動局においては、図２に示すＳＩＲ測定部２１２で測定されたＳＩＮＲを基にＣＱＩ生成部２１３でＣＱＩを生成し希望基地局へ通知する。この場合におけるＣＱＩのビット数を制限する方法として、Ｔｏｐ−ＭやＤＣＴ法など様々な技術が提案されているが、いずれの技術においても本発明を適用することができる。
【０１３９】
このように、第８の実施形態に係る通信システムによれば、希望信号の伝搬路を補償するための重みと、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値とを用いて、干渉基地局からの干渉電力を個別に推定し合成することでセル間干渉電力を求めることが可能となる。その際、希望基地局との間の伝搬路を推定するだけではなく、干渉基地局との間の伝搬路も推定を行なう。また、求めた各干渉基地局との間の伝搬路推定値を用いて、希望信号の伝搬路を補償するための重みをサブキャリア毎に求める。そして、干渉基地局毎にセル間干渉電力を求めることで、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しないセル間干渉電力を算出することができる。よって、干渉基地局間のパイロットの相関に依存しない、逆拡散後のＳＩＲや搬送波対干渉波電力比（ＣＩＲ）等の受信品質を推定することができる。更に、受信ＳＩＲを用いる必要があるスケジューリングのような伝送技術を併用することによって、システムスループットを大幅に改善することが可能となる。
【０１４０】
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。これらの変形例は、次世代セルラシステムの実用化に貢献する。また、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る通信システムを構成する基地局の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る通信システムを構成する移動局の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図２におけるパイロット信号抽出部、伝搬路推定部、重み算出部およびＳＩＲ測定部について詳細に示した図である。
【図４】第２の実施形態に係る基地局のパイロット信号挿入部から出力されるフレーム構成の一例を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る移動局の希望信号伝搬路推定部の内部処理について説明するための図である。
【図６】第２の実施形態に係る移動局の希望信号伝搬路推定部の他の内部処理について説明するための図である。
【図７】第３の実施形態に係る移動局の希望信号伝搬路推定部の内部処理について説明するための図である。
【図８】第３の実施形態に係る基地局から出力されるＦＤＭパイロットの一例を示す図である。
【図９】第４の実施形態に係る基地局のパイロット信号挿入部から出力されるフレーム構成の一例を示す図である。
【図１０】第５の実施形態に係る基地局から出力されるパイロット系列の一例を示す図である。
【図１１】第５の実施形態に係る希望信号伝搬路推定部の内部処理について説明するための図である。
【図１２】第５の実施形態に係る移動局のＩＦＦＴ処理部からの出力信号の一例を示す図である。
【図１３】第６の実施形態に係る基地局のパイロット信号挿入部から出力されるフレーム構成の一例を示す図である。
【図１４】第７の実施形態に係る通信システムにおけるＳＩＲ算出方法について説明するための図である。
【図１５】第７の実施形態に係る雑音電力推定部の構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】従来の無線通信システムを構成する基地局の内部構成を示す図である。
【図１７】従来の無線通信システムを構成する移動局の内部構成を示す図である。
【図１８】従来の無線通信システムにおけるＳＩＲの算出方法について説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１０１  誤り訂正符号化部
１０２  マッピング部
１０３  拡散部
１０４  コード多重部
１０５  パイロット信号生成部
１０６  パイロット信号挿入部
１０７  ＩＦＦＴ部
１０８  ＧＩ付加部
１０９  無線送信部
１１０  アンテナ部
２０１  アンテナ部
２０２  無線受信部
２０３  ＧＩ除去部
２０４  ＦＦＴ部
２０５  パイロット信号抽出部
２０６  伝搬路補償部
２０７  逆拡散部
２０８  デ・マッピング部
２０９  誤り訂正復号部
２１０  伝搬路推定部
２１１  重み算出部
２１２  ＳＩＲ測定部
２１３  ＣＱＩ生成部
３０１  希望信号伝搬路推定部
３０２  干渉信号伝搬路推定部
３０３  重み乗算部
３０４  逆拡散部
３０５  ２乗部
３０６  重み乗算部
３０７  ２乗部
３０８  逆拡散部
３０９  コード多重数乗算部
３１０  １〜Ｊ合成部
３１１  除算部
５０１  パイロットキャリア抽出部
５０２  パイロット信号生成部
５０３  逆変調部
５０４  平均化部
５０５  線形補間部
６０１  位相除去部
７０１  ゼロ置換部
７０２  パイロット信号生成部
７０３  逆変調部
７０４  平均化部
７０５  ＩＦＦＴ部
７０６  窓乗算部
７０７  ＦＦＴ部
１１０１  逆変調部
１１０２  パイロット信号生成部
１１０３  平均化部
１１０４  ＩＦＦＴ部
１１０５  窓乗算部
１１０６  ＦＦＴ部
１４０１  雑音電力推定部
１４０２  乗算部
１４０３  ２乗部
１４０４  逆拡散部
１４０５  干渉雑音合成部
１５０１  伝搬路推定部
１５０２  パイロット信号生成部
１５０３  再変調部
１５０４  減算部
１５０５  ２乗部
１５０６  平均化部
【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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