JP2005303952A - Geometry measuring method, radio receiving device and mobile station device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)等によるセルラー方式の無線通信システムにおける無線受信装置及び移動局装置、並びにこれらの装置において使用されるジオメトリ測定方法に関する。 The present invention relates to a radio reception apparatus and a mobile station apparatus in a cellular radio communication system using HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) and the like, and a geometry measurement method used in these apparatuses.
移動体通信システムにおけるアクセス方式として、W−CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access)方式が標準化されている。W−CDMA方式では、下り回線の高速化を目的にHSDPAの導入が検討されている。また、HSDPAでは、移動局装置における受信品質に応じて、基地局装置が送信信号の変調方式及び符号化率を適応的に調節する適応変調が用いられる。 As an access method in a mobile communication system, a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiple Access) method has been standardized. In the W-CDMA system, introduction of HSDPA is being studied for the purpose of speeding up the downlink. In HSDPA, adaptive modulation is used in which the base station apparatus adaptively adjusts the modulation scheme and coding rate of the transmission signal according to the reception quality in the mobile station apparatus.
この適応変調では、移動局装置における受信品質が良好な場合には、例えば変調方式を16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、かつ、符号化率を1/2としてスループットを改善し、一方でその受信品質が劣悪な場合には、例えば変調方式をQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、かつ、符号化率を1/3としてスループットの低下と引き換えに受信誤り率を改善する。このように、適応変調においてスループットを改善する場合には、信号間の距離の短い変調方式、かつ、冗長性の低い符号化率を使用することになるため、スループットに干渉信号やノイズによる影響が現れ易くなる。そこで、適応変調において、適応等化器や干渉キャンセラの導入が検討されている。適応等化器は、伝搬路特性を推定し、推定した伝搬路特性と逆の特性を適応フィルタによって受信信号に形成して受信信号を等化することにより、受信信号における干渉信号の影響を軽減する。また、干渉キャンセラは、干渉源となる信号成分を推定し、その成分(干渉信号)を減算することにより、受信信号における干渉信号の影響を軽減する。 In this adaptive modulation, when the reception quality in the mobile station apparatus is good, for example, the modulation method is 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) and the coding rate is ½, and the throughput is improved. In a poor case, for example, the modulation scheme is QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) and the coding rate is 1/3, and the reception error rate is improved in exchange for a reduction in throughput. Thus, in order to improve throughput in adaptive modulation, a modulation scheme with a short distance between signals and a coding rate with low redundancy are used, so that the throughput is affected by interference signals and noise. It becomes easy to appear. Therefore, introduction of an adaptive equalizer and an interference canceller has been studied in adaptive modulation. The adaptive equalizer reduces the influence of the interference signal in the received signal by estimating the propagation path characteristics and equalizing the received signal by forming the inverse characteristics of the estimated propagation path characteristics in the received signal by the adaptive filter. To do. The interference canceller estimates the signal component that becomes an interference source and subtracts the component (interference signal) to reduce the influence of the interference signal in the received signal.
適応変調では、受信品質を図る尺度として、受信信号における希望信号電力対干渉電力比即ちSIR(Signal to Interference Ratio)が一般に用いられる。SIRの測定方式としては、RAKE合成後のSIR測定方式とRAKE合成前のSIR測定方式とがある。これらの方式では、受信信号に含まれる既知シンボルを用いてSIRを測定する。具体的には、RAKE合成後のSIR測定方式では、RAKE合成後の受信信号に含まれる既知シンボルの電力を測定し、測定された既知シンボルの電力を平均化して希望信号電力(RSCP:Received Signal Code Power)を算出し、その希望信号電力と各既知シンボルの電力とから分散を算出してこれを干渉信号電力(ISCP:Interference Signal Code Power)として、RSCPとISCPとの比をSIRとする。一方、RAKE合成前のSIR測定方式では、RAKE合成前の既知シンボルを逆拡散してその逆拡散値を求め、パス毎に逆拡散値の平均及び逆拡散値の分散を算出し、算出されたパス毎の逆拡散平均値の和を希望信号電力(RSCP)とし、算出されたパス毎の分散の平均値を干渉信号電力(ISCP)として、RSCPとISCPとの比をSIRとする。 In adaptive modulation, a desired signal power to interference power ratio, that is, a SIR (Signal to Interference Ratio) in a received signal is generally used as a measure for improving reception quality. As SIR measurement methods, there are an SIR measurement method after RAKE synthesis and an SIR measurement method before RAKE synthesis. In these methods, SIR is measured using a known symbol included in a received signal. Specifically, in the SIR measurement method after RAKE combining, the power of a known symbol included in the received signal after RAKE combining is measured, and the measured power of the known symbol is averaged to obtain a desired signal power (RSCP: Received Signal). Code Power) is calculated, variance is calculated from the desired signal power and the power of each known symbol, and this is used as interference signal power (ISCP), and the ratio of RSCP to ISCP is SIR. On the other hand, in the SIR measurement method before RAKE combining, a known symbol before RAKE combining is despread to obtain the despread value, and the average of the despread values and the variance of the despread values are calculated for each path. The sum of the despread average values for each path is set as desired signal power (RSCP), the calculated average value of dispersion for each path is set as interference signal power (ISCP), and the ratio of RSCP to ISCP is set as SIR.
以下、RAKE合成後のSIR測定方式について、数式を用いて説明する。先ず、受信信号に含まれる既知シンボルを逆拡散して、同期検波及びRAKE合成を行う。このとき、パス毎の同期検波係数h[p].i ,h[p].qは、下記式(1)、式(2)のように、シンボル毎の逆拡散値を象限補正することによって求められる。
RAKE合成後の既知シンボルの電力の各成分Rx[n].i ,Rx[n].qは、下記式(3),式(4)によって求められる。
次に、RSCPを算出する。スロット毎のRSCPの測定結果rscpは、RAKE合成後の既知シンボルの電力の平均として、下記式(5)、式(6)によって求められる。
これにより、RSCPの測定結果は、下記式(7)によって求められる。
次に、ISCPを測定する。ISCPの各成分iscp[n].i ,iscp[n].qは、RAKE合成後の既知シンボルの電力とそのスロット毎の平均との差分から、式(8)、式(9)によって求められる。
これにより、スロット毎のISCPは、下記式(10)によって求められる。
最後に、SIRを算出する。SIRは、式(7)、式(10)によるRSCP及びISCPを用いて、下記式(11)、式(12)によって求められる。
次に、RAKE合成前のSIR測定方式について、数式を用いて説明する。受信信号に含まれる既知シンボルに対して逆拡散処理を行い、逆拡散処理後の既知シンボルの電力について象限補正を行う。各パスの象限補正後における既知シンボルの電力の各成分Sx[n][p].i ,Sx[n][p].q (n=1〜N)は、下記式(13)、式(14)によって求められる。
次に、象限補正された既知シンボルについて、そのRSCPを測定する。象限補正後の既知シンボルについて、その電力の各成分の平均であるrscp[p].i ,rscp[p].qは、下記式(15)、式(16)によって求められる。
これにより、パス毎のRSCPは、下記式(17)によって求められる。
そして、下記式(18)のように、パス毎のRSCP測定電力を加えることによって全体のRSCPが求められる。
一方、象限補正後の既知シンボルの電力と、そのスロット毎の平均(パス毎のRSCP)との差分より、ISCPの各成分が求められる。即ち、ISCPの各成分であるiscp[n][p].i ,iscp[n][p].qは、下記式(19)、式(20)によって求められる。
そして、下記式(21)のように、複数スロットに渡って平均化することによってパス毎のISCPが求められる。
また、下記式(22)のように、パス毎のISCPを加えた総ISCPをパス数で除すことによって全体のISCPが求められる。
最後にSIRを算出する。SIRは、全体のRSCP及び全体のISCPを用いて、上記式(11)、式(12)によって求められる。 Finally, SIR is calculated. The SIR is obtained by the above formula (11) and formula (12) using the entire RSCP and the entire ISCP.
ところで、セルラー方式の無線通信システムでは、移動局装置等の無線受信装置の位置により、受信信号に含まれる希望信号電力と干渉信号電力との比が異なる。このような無線受信装置の位置に対応して変化するパラメータは、W−CDMA方式ではジオメトリ(geometry)と呼ばれることがある(非特許文献1参照)。なお、無線受信装置の位置に因らず、その受信信号に含まれるノイズの電力は凡そ安定している。
しかしながら、適応等化器や干渉キャンセラを導入すると、一般に自セル干渉が大きい場合には干渉低減効果が大きいものの、一方で他セルからの干渉やノイズが大きい場合には伝搬路推定誤差や干渉信号推定誤差を大きくしてしまい、却って受信性能が劣化する場合がある。そのため、自セル干渉が大きい場合には、適応等化器や干渉キャンセラを用いて受信し、他セルからの干渉やノイズが大きい場合には、従来のRAKE受信を行った方が好ましい。ところが、従来のSIR測定方式では、例えばISCPが大きく受信品質が低い場合に、そのISCPが自セルからの干渉(マルチパス干渉)によるものなのか、他セルからの干渉やノイズ(熱雑音)等によるものなのか、その区別が付かない。つまり、従来のSIR測定方式では、RAKE受信を行った方がよいのか、適応等化器や干渉キャンセラを用いた方がよいのか、その判断がつかない問題がある。 However, when an adaptive equalizer or interference canceller is introduced, the interference reduction effect is generally large when the own cell interference is large. On the other hand, when interference or noise from other cells is large, a channel estimation error or interference signal In some cases, the estimation error is increased and the reception performance deteriorates. Therefore, it is preferable to perform reception using an adaptive equalizer or interference canceller when the own cell interference is large, and to perform conventional RAKE reception when interference or noise from other cells is large. However, in the conventional SIR measurement method, for example, when the ISCP is large and the reception quality is low, whether the ISCP is due to interference from the own cell (multipath interference), interference from other cells, noise (thermal noise), etc. It is not possible to distinguish between the two. That is, in the conventional SIR measurement method, there is a problem that it is not possible to determine whether it is better to perform RAKE reception or to use an adaptive equalizer or an interference canceller.
また、W−CDMA方式におけるHSDPAでは、適応変調を行うために、移動局装置が基地局装置に受信品質(SIR相当値、例えばCQI:Channel Quality Indicator)を前もって報告する必要がある。しかし、従来のRAKE受信を行った場合と、適応等化器や干渉キャンセラを用いた場合と、では、受信性能に差があるため、その受信品質(SIR相当値)にも差が生じることになる。従って、上述のように伝搬環境により受信方式を変えるような場合即ちRAKE受信と適応等化器や干渉キャンセラとを切り替えて使用する場合では、RAKE受信による受信品質と適応等化器や干渉キャンセラによる受信品質とのどちらの受信品質を送信した方が好ましいか、SIR測定結果からでは判断がつかない。そのため、従来のW−CDMA方式におけるHSDPAでは、適応変調が有効に機能しなくなるおそれがある。 In addition, in HSDPA in the W-CDMA system, in order to perform adaptive modulation, the mobile station apparatus needs to report reception quality (SIR equivalent value, for example, CQI: Channel Quality Indicator) to the base station apparatus in advance. However, there is a difference in reception performance between the case where the conventional RAKE reception is performed and the case where the adaptive equalizer and the interference canceller are used, so that the reception quality (SIR equivalent value) is also different. Become. Therefore, when the reception method is changed according to the propagation environment as described above, that is, when the RAKE reception and the adaptive equalizer or interference canceller are switched, the reception quality by the RAKE reception and the adaptive equalizer or interference canceller are used. It is not possible to determine from the SIR measurement result which transmission quality is preferred to be transmitted. Therefore, adaptive modulation may not function effectively in the HSDPA in the conventional W-CDMA system.
そこで、移動局装置が常にRAKE受信を想定した受信品質即ち適応等化器等を使用する場合でもRAKE合成後に適応受信を行った受信品質を基地局装置に送信することも考えられる。しかし、それでは基地局装置に送信する受信品質が過剰品質となる。このような過剰品質の受信品質が移動局装置から基地局装置に送信されると、システムのリソース例えば基地局装置の送信電力等が過剰に消費されることとなり、システム容量に悪影響が出るため、移動局装置は基地局装置に必要十分な受信品質を報告する義務がある。また、仮に、移動局装置が基地局装置にどちらの受信品質を送信した方が好ましいか判断できたとしても、移動局装置において、基地局装置への受信品質報告用に適応等化器等を別途動作させる必要があり、移動局装置の消費電力が増大する問題がある。 Therefore, even when the mobile station apparatus always uses reception quality that assumes RAKE reception, that is, an adaptive equalizer or the like, it is conceivable to transmit reception quality that has undergone adaptive reception after RAKE combining to the base station apparatus. However, in that case, the reception quality transmitted to the base station apparatus becomes excessive quality. When such excessive quality reception quality is transmitted from the mobile station device to the base station device, system resources such as the transmission power of the base station device are excessively consumed, and the system capacity is adversely affected. The mobile station apparatus is obligated to report necessary and sufficient reception quality to the base station apparatus. In addition, even if it can be determined which reception quality the mobile station apparatus should transmit to the base station apparatus, the mobile station apparatus can use an adaptive equalizer or the like for reception quality report to the base station apparatus. There is a problem that power consumption of the mobile station apparatus increases because it is necessary to operate separately.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線受信装置において、受信信号に対してRAKE受信を行った方がよいのか、適応等化器や干渉キャンセラ等を用いて適応受信を行った方がよいのか、その判断を容易ならしめるパラメータ即ちジオメトリをマルチパスの形成されている伝搬環境下で簡便に生成できるジオメトリ測定方法、並びに適応変調を有効に機能させることのできる消費電力の少ない無線受信装置及び移動局装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in a radio reception apparatus, it is better to perform RAKE reception on a received signal, or adaptive reception is performed using an adaptive equalizer, an interference canceller, or the like. A parameter for facilitating the determination, that is, a geometry measurement method that can easily generate a geometry in a propagation environment where multipaths are formed, and a radio with low power consumption that can effectively function adaptive modulation It is an object to provide a receiving apparatus and a mobile station apparatus.
本発明に係るジオメトリ測定方法は、セルラー方式の無線通信システムにおける無線受信装置によって使用されるジオメトリ測定方法であって、受信信号に含まれる干渉信号の電力をパス毎に測定する干渉信号電力測定ステップと、測定されたパス毎の干渉信号電力をNパス分合算する合算ステップと、前記受信信号に含まれるパス以外の干渉信号の電力を測定するパス以外干渉信号電力レベル測定ステップと、測定された前記パス以外の干渉信号電力をN倍した値から前記合算ステップでの合算結果を差し引くことによって自セル干渉信号電力を算出する自セル干渉信号電力算出ステップと、測定された前記パス以外の干渉信号電力から算出された前記自セル干渉信号電力を差し引くことによって他セル干渉信号とノイズとの電力の合算値を算出する他セル干渉信号・ノイズ電力算出ステップと、算出された前記自セル干渉信号電力を算出された前記他セル干渉信号とノイズとの電力の合算値で除することによってジオメトリを算出するジオメトリ算出ステップと、を具備するようにした。 A geometry measurement method according to the present invention is a geometry measurement method used by a radio reception apparatus in a cellular radio communication system, and measures an interference signal power measurement step for measuring the power of an interference signal included in a reception signal for each path. A step of adding the measured interference signal power for each path for N paths, a step of measuring the interference signal power level other than the path for measuring the power of the interference signal other than the path included in the received signal, An own cell interference signal power calculating step of calculating own cell interference signal power by subtracting a summation result in the summing step from a value obtained by multiplying interference signal power other than the path by N, and a measured interference signal other than the path By subtracting the own cell interference signal power calculated from the power, the sum of the power of other cell interference signals and noise Geometry calculation for calculating a geometry by dividing the calculated other cell interference signal / noise power and calculating the own cell interference signal power by the calculated power of the other cell interference signal and noise. Steps.
この方法によれば、受信信号の電力測定値のみに基づいてジオメトリが算出されるため、マルチパスの形成された伝搬環境下でもジオメトリを簡便に生成することができる。 According to this method, since the geometry is calculated based only on the power measurement value of the received signal, the geometry can be easily generated even in a propagation environment where a multipath is formed.
本発明に係る無線受信装置は、セルラー方式の無線通信システムにおける無線受信装置であって、受信信号に含まれる干渉信号の電力をパス毎に測定し、測定されたパス毎の干渉信号電力をNパス分合算し、前記受信信号に含まれるパス以外の干渉信号の電力を測定し、前記パス以外の干渉信号電力をN倍した値から前記パス毎の干渉信号電力をNパス分合算した合算値を差し引くことによって自セル干渉信号電力を算出し、前記パス以外の干渉信号電力から前記自セル干渉信号電力を差し引くことによって他セル干渉信号とノイズとの電力の合算値を算出し、前記自セル干渉信号電力を前記他セル干渉信号とノイズとの電力の合算値で除することによってジオメトリを算出するジオメトリ算出手段、を具備する構成を採る。 A radio receiving apparatus according to the present invention is a radio receiving apparatus in a cellular radio communication system, measures the power of an interference signal included in a received signal for each path, and measures the measured interference signal power for each path to N. The sum of the paths is obtained by measuring the power of the interference signal other than the path included in the received signal, and adding the interference signal power for each path by the N path from the value obtained by multiplying the interference signal power other than the path by N. Subtracting the self-cell interference signal power, subtracting the self-cell interference signal power from the interference signal power other than the path to calculate the sum of the power of the other-cell interference signal and noise, A configuration is adopted that includes geometry calculation means for calculating the geometry by dividing the interference signal power by the sum of the power of the interference signal of the other cells and the noise.
この構成によれば、受信信号の電力測定値のみに基づいてジオメトリを生成するジオメトリ算出手段が具備されるため、簡素な構成で自セルからの電力と他セルからの電力及びノイズとを分離することができる。 According to this configuration, since the geometry calculation means for generating the geometry based only on the power measurement value of the received signal is provided, the power from the own cell is separated from the power and noise from other cells with a simple configuration. be able to.
本発明に係る無線受信装置は、前記発明において、前記ジオメトリ算出手段によって算出されたジオメトリに基づいて前記受信信号に対する受信方式を判定する受信方式判定手段と、前記受信方式判定手段によって判定された受信方式で前記受信信号を処理する受信信号処理手段と、をさらに具備する構成を採る。 The radio reception apparatus according to the present invention is the radio reception apparatus according to the present invention, wherein in the invention, a reception method determination unit that determines a reception method for the received signal based on the geometry calculated by the geometry calculation unit, and a reception determined by the reception method determination unit And a received signal processing means for processing the received signal in a system.
この構成によれば、前記発明による効果に加えて、算出されたジオメトリに基づいて受信信号の受信方式が判定されるため、伝搬環境に因らず、最適な受信方式を選択することができ、受信品質を向上させることができる。 According to this configuration, in addition to the effect of the invention, since the reception method of the received signal is determined based on the calculated geometry, it is possible to select the optimal reception method regardless of the propagation environment, Reception quality can be improved.
本発明に係る無線受信装置は、前記発明において、基地局総送信電力に占める希望信号電力の割合を推定する推定手段をさらに具備し、前記受信方式判定手段は、前記推定手段による推定結果と前記ジオメトリ算出手段によって算出されたジオメトリとに基づいて前記受信信号に対する受信方式を判定する、構成を採る。 The radio reception apparatus according to the present invention further comprises estimation means for estimating a ratio of desired signal power occupying the total transmission power of the base station in the invention, wherein the reception method determination means includes the estimation result by the estimation means and the estimation result A configuration is adopted in which a receiving method for the received signal is determined based on the geometry calculated by the geometry calculating means.
この構成によれば、前記発明による効果に加えて、基地局総送信電力に占める希望信号電力の割合を推定する推定手段を具備するため、希望信号の送信電力の絶対量に因らず、最適な受信方式を選択することができ、受信品質を向上させることができる。 According to this configuration, in addition to the effect of the present invention, since the estimation unit that estimates the ratio of the desired signal power to the total transmission power of the base station is provided, the optimum signal is obtained regardless of the absolute amount of the transmission power of the desired signal. A proper reception method can be selected, and the reception quality can be improved.
本発明に係る無線受信装置は、前記発明において、前記受信信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、前記受信信号におけるマルチパス干渉量を算出する干渉量算出手段と、前記ジオメトリ算出手段によって算出されたジオメトリと算出されたマルチパス干渉量とに応じて、測定された前記受信品質を適応受信後の受信品質に変換する変換手段と、を具備する構成を採る。 The radio reception apparatus according to the present invention includes, in the above invention, a reception quality measurement unit that measures reception quality of the reception signal, an interference amount calculation unit that calculates a multipath interference amount in the reception signal, and the geometry calculation unit. According to the calculated geometry and the calculated multipath interference amount, a configuration is provided that includes conversion means for converting the measured reception quality into reception quality after adaptive reception.
この構成によれば、前記発明による効果に加えて、変換手段によってRAKE合成後の受信信号の受信品質が伝搬環境に応じて適応受信後の受信品質に変換されるため、適応変調に係る受信品質報告用に適応等化器等を別途動作させる必要がなくなり、消費電力を抑えつつ、高精度な受信品質報告が可能になる。 According to this configuration, in addition to the effects of the present invention, the reception quality of the received signal after RAKE combining is converted into the reception quality after adaptive reception according to the propagation environment by the conversion means. It is not necessary to separately operate an adaptive equalizer or the like for reporting, and highly accurate reception quality reporting can be performed while suppressing power consumption.
本発明に係る移動局装置は、前記発明に係る無線受信装置を具備する構成を採る。 The mobile station apparatus according to the present invention employs a configuration including the radio receiving apparatus according to the present invention.
この構成によれば、前記発明による効果に加えて、伝搬環境に因らず、最適な受信方式を簡素な構成によって選択できるため、その消費電力を抑えつつ、受信品質を向上させることができる。 According to this configuration, in addition to the effects of the present invention, an optimal reception scheme can be selected with a simple configuration regardless of the propagation environment, so that reception quality can be improved while suppressing power consumption.
本発明によれば、受信信号の電力測定値のみに基づいてジオメトリを算出するため、簡素な構成で自セルからの電力と他セルからの電力及びノイズとを分離することができ、その結果、伝搬環境に因らず、無線受信装置での消費電力を抑えつつ、その受信品質を向上させることができる。 According to the present invention, since the geometry is calculated based only on the power measurement value of the received signal, the power from the own cell and the power and noise from other cells can be separated with a simple configuration, and as a result, Regardless of the propagation environment, it is possible to improve the reception quality while suppressing the power consumption in the wireless receiver.
本発明の骨子は、マルチパスの形成された伝搬環境下における受信信号の電力測定値のみに基づいてジオメトリを算出することにより、適応等化器や干渉キャンセラ等による適応受信の効果を推測することである。 The essence of the present invention is to estimate the effect of adaptive reception by an adaptive equalizer, interference canceller, etc. by calculating a geometry based only on the power measurement value of a received signal in a propagation environment where a multipath is formed. It is.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1に、セルラー方式の無線通信システムにおいて、受信信号の遅延プロファイルの一例を示す。この受信信号には、N個のパスが形成されているものとする。図1では、受信信号に形成されているパスが遅延プロファイルのピークとして表現されている。また、図1には、遅延プロファイルの特徴的な3つのピーク1〜3を構成する希望信号電力RSCP1〜3と干渉信号電力ISCP1〜3とが示されている。なお、図1は遅延プロファイルで表現されているため、遅延プロファイルのピーク1〜3の構成成分にはノイズは含まれていない。また、図1におけるISCPN+1のタイミングは、受信信号のパス以外の位相に対応する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an example of a received signal delay profile in a cellular radio communication system. It is assumed that N paths are formed in this received signal. In FIG. 1, the path formed in the received signal is represented as a peak of the delay profile. FIG. 1 also shows desired signal powers RSCP 1 to 3 and interference signal powers ISCP 1 to 3 that constitute three
以下、本発明に係るジオメトリ測定方法について、受信信号の遅延プロファイルが図1である場合を例に、数式を用いて説明する。なお、本実施の形態では、W−CDMA方式による無線通信が行われるものとする。 Hereinafter, the geometry measurement method according to the present invention will be described using mathematical expressions, taking as an example the case where the delay profile of the received signal is FIG. In this embodiment, it is assumed that wireless communication by the W-CDMA method is performed.
受信信号におけるi番目のパスの総受信電力をPiとすると、ISCPに含まれる成分は、以下のように表される。なお、iscp[i]は、前記式(21)で求めたパス毎のISCPである。また、SFは、拡散率を示している。
iscp[1] = (1/SF)×{他セル干渉の総和+ノイズ+(自セル干渉の総和-P1)}
iscp[2] = (1/SF)×{他セル干渉の総和+ノイズ+(自セル干渉の総和-P2)}
・・・
iscp[N] = (1/SF)×{他セル干渉の総和+ノイズ+(自セル干渉の総和-PN)}
When the total received power of the i-th path in the received signal is Pi, components included in ISCP are expressed as follows. Note that iscp [i] is the ISCP for each path obtained by the equation (21). SF indicates the diffusion rate.
iscp [1] = (1 / SF) x {sum of other cell interference + noise + (sum of own cell interference-P1)}
iscp [2] = (1 / SF) x {sum of other cell interference + noise + (sum of own cell interference-P2)}
...
iscp [N] = (1 / SF) x {sum of other cell interference + noise + (sum of own cell interference-PN)}
これらをNパス分合計したものをISCPallとすると、ISCPallは次のように表される。
ISCPall = (N/SF)×(他セル干渉の総和+ノイス゛)+(N/SF)×自セル干渉の総和-(Pl+P2…+PN)
= (N/SF)×(他セル干渉の総和+ノイス゛)+{(N-1)/SF}×自セル干渉の総和
Assuming that the total of these N paths is ISCP all , ISCP all is expressed as follows.
ISCP all = (N / SF) x (sum of other cell interference + noise) + (N / SF) x sum of own cell interference-(Pl + P2… + PN)
= (N / SF) x (sum of other cell interference + noise) + {(N-1) / SF} x sum of own cell interference
一方、パス以外の位相で測定したISCPは、以下のように表される。
ISCPN+1 = (1/SF)×(他セル干渉の総和+ノイズ+自セル干渉の総和)
On the other hand, the ISCP measured at a phase other than the path is expressed as follows.
ISCP N + 1 = (1 / SF) x (sum of other cell interference + noise + sum of own cell interference)
これらの計算結果を以下のように利用することにより、自セル干渉電力の総和を求めることができる。
N・ISCPN+1-ISCPall = (1/SF)×自セル干渉の総和
自セル干渉の総和 = SF(N・ISCPN+1-ISCPall)
By using these calculation results as follows, the total sum of the own cell interference power can be obtained.
N ・ ISCP N + 1 -ISCP all = (1 / SF) x Sum of own cell interference Sum of own cell interference = SF (N ・ ISCP N + 1 -ISCP all )
したがって、(他セル干渉+ノイズ)も、以下のようにして求めることができる。
ISCPN+1-1/SF・自セル干渉の総和 = 1/SF・(他セル干渉の総和+ノイズ)
(他セル干渉の総和+ノイズ) = SF・ISCPN+1-自セル干渉の総和
= SF・{ISCPall+(N-1)ISCPN+1}
Therefore, (other cell interference + noise) can also be obtained as follows.
ISCP N + 1 -1 / SF · total sum of own cell interference = 1 / SF · (sum of other cell interference + noise)
(Sum of other cell interference + Noise) = SF / ISCP N + 1- Sum of own cell interference
= SF ・ {ISCP all + (N-1) ISCP N + 1 }
この結果、ジオメトリ(Geometry)は、下式で表される。
Geometry = 自セル干渉の総和/(他セル干渉の総和+ノイズ)
= (N・ISCPN+1-ISCPall)/{ISCPall+(N-1)ISCPN+1}
As a result, the geometry is expressed by the following equation.
Geometry = total cell interference / (total other cell interference + noise)
= (N ・ ISCP N + 1 -ISCP all ) / {ISCP all + (N-1) ISCP N + 1 }
また、各ISCP、RSCPの測定タイミングは、揃っていなければならない。その測定タイミングが異なると、自セル及び他セルの送信電力が変わり、ISCP及びRSCPを正しく求めることができないからである。 Moreover, the measurement timing of each ISCP and RSCP must be aligned. This is because if the measurement timing is different, the transmission power of the own cell and other cells changes, and ISCP and RSCP cannot be obtained correctly.
なお、ISCPN+1の代わりに、無線受信装置の入力端で測定した総受信電力を用いてもよい。この場合、自セル干渉の総和を求めるために、ISCPN+1をパス数(N)倍する必要はない。 Instead of ISCP N + 1 , the total received power measured at the input terminal of the wireless reception device may be used. In this case, it is not necessary to multiply ISCP N + 1 by the number of paths (N) in order to obtain the sum of the own cell interference.
図2は、本実施の形態に係る無線受信装置200の構成を示すブロック図である。無線受信装置200は、セルラー方式の無線通信システムにおける携帯電話等の移動局装置に搭載されて使用される。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of
無線受信装置200は、アンテナ201、無線受信部202、パスサーチ部203、複数の逆拡散部204、ジオメトリ算出部205、受信方式判定部206、復調部207及び復号部208を具備する。
The
無線受信部202は、アンテナ201による受信信号に対してダウンコンバート等の通常の無線受信処理を行い、無線受信処理後の受信信号をパスサーチ部203及び複数の逆拡散部204にそれぞれ入力する。
パスサーチ部203は、無線受信部202から入力されてくる受信信号から遅延プロファイルを作成し、この遅延プロファイルのピークを検出することによって逆拡散するタイミングを選択する。そして、パスサーチ部203は、選択した複数のタイミングを複数の逆拡散部204にそれぞれ通知する。
The
逆拡散部204は、受信信号のパス数N以上設けられており、パスサーチ部203からの通知を受けたときに動作する。逆拡散部204は、無線受信部202から入力されてくる受信信号に対して、パスサーチ部203から通知されたタイミングで逆拡散を行い、逆拡散後の受信信号をジオメトリ算出部205及び復調部207にそれぞれ入力する。
The
ジオメトリ算出部205は、逆拡散部204から入力されてくる受信信号に対して、上述の式(1)〜式(22)で示された演算を行うことにより、ジオメトリを算出する。そして、ジオメトリ算出部205は、算出したジオメトリを受信方式判定部206に入力する。
The
受信方式判定部206は、ジオメトリ算出部205から入力されてくるジオメトリと既定の閾値とを比較することにより、復調部207に実行させる受信方式を判定し、その判定結果を復調部207に通知する。具体的には、受信方式判定部206は、ジオメトリが既定の閾値以上であれば、受信信号にノイズがあまり含まれていないと判定して、受信信号に対して適応等化器等による適応変調を行うように指示する。一方で、受信方式判定部206は、ジオメトリが既定の閾値未満であれば、受信信号にノイズが多く含まれていると判定して、受信信号に対して適応等化器等による適応変調を行なわないように指示する。
The reception
復調部207は、複数の受信回路例えばRAKE受信器と適応等化器とを具備し、受信方式判定部206からの指示に従い、逆拡散部204から入力されてくる受信信号を前記いずれかの受信回路に入力する。そして、復調部207は、その受信回路によって処理された受信信号を復調した後に、復調した受信信号を復号部208に入力する。従って、復調部207は、本発明に係る受信信号処理手段として機能する。
The
復号部208は、復調部207から入力されてくる受信信号を復号して受信データを生成し、生成した受信データを図示しないベースバンド部等に入力する。
The
このように、本実施の形態によれば、受信信号の電力測定値のみに基づいてジオメトリが算出されるため、マルチパスの形成された伝搬環境下でもジオメトリを簡便に生成することができる。 As described above, according to the present embodiment, since the geometry is calculated based only on the power measurement value of the received signal, the geometry can be easily generated even in a propagation environment where a multipath is formed.
また、本実施の形態に係る無線受信装置200によれば、ジオメトリ算出部205が受信信号の電力測定値のみに基づいてジオメトリを生成するため、簡素な構成で自セルからの電力と他セルからの電力及びノイズとを分離することができる。
Further, according to
また、本実施の形態に係る無線受信装置200によれば、ジオメトリ算出部205によって算出されたジオメトリに基づいて、受信方式判定部206において受信信号に対する受信方式が判定されるため、伝搬環境に因らず、最適な受信方式を選択することができ、受信品質を向上させることができる。
In addition, according to
また、本実施の形態に係る移動局装置によれば、伝搬環境に因らず、最適な受信方式を簡素な構成からなる無線受信装置200によって選択できるため、その消費電力を抑えつつ、受信品質を向上させることができる。
Also, according to the mobile station apparatus according to the present embodiment, the optimal reception scheme can be selected by
なお、本実施の形態について、以下のように変形したり、応用したりしてもよい。本実施の形態において、自セルの総受信電力(自セル干渉の総和)と従来のSIR測定方式で求められるRSCPとを用いることにより、基地局総送信電力に占める希望信号電力の割合(Ec/Ior)を求めることができる。そして、このEc/Iorに基づいて、受信方式判定部206が復調部207における受信方式を判定するようにしてもよい。例えば、Ec/Iorが所定の閾値以下であれば、干渉キャンセラをOFFにし、RAKE受信するようにする。
The present embodiment may be modified or applied as follows. In the present embodiment, by using the total received power of the own cell (total sum of own cell interference) and RSCP obtained by the conventional SIR measurement method, the ratio (Ec / Ior). Then, the reception
また、本実施の形態において、受信方式判定部206がEc/Ior及びジオメトリの合算値と所定の閾値とを比較して、復調部207における受信方式を判定するようにしてもよい。このようにすれば、希望信号の送信電力の絶対量に因らず、最適な受信方式を選択することができ、受信品質を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the reception
また、本実施の形態に係る無線受信装置200では、逆拡散部204と復調部207とを個別に設けたが、これらを複合的にひとつの受信回路で構成してもよい。
Further, in
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係る無線受信装置300の構成を示すブロック図である。無線受信装置300は、無線受信装置200と同様に移動局装置に搭載されるものであり、適応変調のために受信品質情報を生成して基地局装置に送信するものである。無線受信装置300は、無線受信装置200における構成部に加えて、品質測定部311、マルチパス(MP)干渉量算出部312及び変換部313をさらに具備する。従って、無線受信装置300は無線受信装置200の各構成部と同様の機能を発揮する構成部を多く具備するため、このような同様の機能を発揮する構成部については、無線受信装置200の各構成部と同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of
品質測定部311は、従来のSIR測定方式により、逆拡散部204から入力されてくる受信信号をRAKE合成してSIRを算出し、算出したSIRを変換部313に入力する。
The
MP干渉量算出部312は、逆拡散部204から入力されてくる受信信号におけるマルチパス干渉量を測定する。具体的には、MP干渉量算出部312は、例えば「信号電力対マルチパス干渉電力比」をマルチパス干渉量の指標として、以下の式(23)による演算を行うことによってマルチパス干渉量を算出する。そして、MP干渉量算出部312は、算出したマルチパス干渉量を変換部313に入力する。
変換部313は、受信信号に対してRAKE合成を行った場合と適応受信を行った場合とにおける受信品質の相違について、伝搬環境及びジオメトリと関連付けて評価したテーブル又は換算式を保持している。そして、変換部313は、ジオメトリ算出部205から入力されてくるジオメトリと、MP干渉量算出部312から入力されてくるマルチパス干渉量と、に基づいて保持しているテーブルを参照することにより、或いは保持している換算式にこれらを当てはめることにより、品質測定部311から入力されてくるSIRから適応受信した場合の受信品質情報(SIR)を生成する。そして、変換部313は、生成した受信品質情報を図示しないベースバンド部等に入力する。その後、この受信品質情報は、基地局装置に送信されて適応変調に利用される。
The
図4に、変換部313に保持されているテーブルの一例を示す。また、変換部313に保持されている換算式の一例を次に示す。なお、この換算式におけるα、βは、既定の定数である。
SIR=RAKE受信SIR+β(マルチパス干渉量×α・Geometry)
FIG. 4 shows an example of a table held in the
SIR = RAKE reception SIR + β (multipath interference amount × α · Geometry)
従って、本実施の形態によれば、変換部313によってRAKE合成後の受信品質が伝搬環境に応じて適応等化器等による適応受信後の受信品質に変換されるため、適応変調に係る受信品質報告用に適応等化器等を別途動作させる必要がなくなり、移動局装置における消費電力を抑えることができると伴に、高精度な受信品質情報を基地局装置に報告することができる。
Therefore, according to the present embodiment, reception quality after RAKE combining is converted into reception quality after adaptive reception by an adaptive equalizer or the like according to the propagation environment by
なお、本実施の形態について、以下のように変形したり、応用したりしてもよい。即ち、式(23)を使用すると、伝搬環境が改善して1パスとなった場合に、SIRが無限大となってしまう。そこで、変換部313が式(23)の逆数を受信品質情報として生成するようにしてもよい。
The present embodiment may be modified or applied as follows. In other words, when Expression (23) is used, the SIR becomes infinite when the propagation environment is improved to be one path. Therefore, the
また、本実施の形態に係る無線受信装置300では、無線受信装置200における受信方式判定部206が明示されていないが、受信方式判定部206が具備されてもよい。
Further, in
また、品質測定部311は、信号処理の負荷を軽減するために、受信信号の遅延プロファイルから各パスの電力を求めてもよい。
Further, the
また、品質測定部311に保持されるテーブルは、RAKE受信によるSIRからの改善量を示すものでも、また換算後のSIRの絶対値を示すものでもよい。
Further, the table held in the
本発明に係るジオメトリ測定方法、無線受信装置及び移動局装置は、簡素な構成で自セルからの電力と他セルからの電力及びノイズとを分離することができ、伝搬環境に因らず、移動局装置の消費電力を抑えつつ、その受信品質を向上させることができるという効果を有し、セルラー方式の無線通信システムで使用される携帯電話等として有用である。 The geometry measuring method, the radio receiving apparatus and the mobile station apparatus according to the present invention can separate the power from the own cell and the power and noise from other cells with a simple configuration, and can move regardless of the propagation environment. It has the effect of improving the reception quality while suppressing the power consumption of the station apparatus, and is useful as a mobile phone or the like used in a cellular radio communication system.
200、300 無線受信装置
201 アンテナ
202 無線受信部
203 パスサーチ部
204 逆拡散部
205 ジオメトリ算出部
206 受信方式判定部
207 復調部
208 復号部
311 品質測定部
312 マルチパス(MP)干渉量算出部
313 変換部
200, 300
Claims (6)
受信信号に含まれる干渉信号の電力をパス毎に測定する干渉信号電力測定ステップと、
測定されたパス毎の干渉信号電力をNパス分合算する合算ステップと、
前記受信信号に含まれるパス以外の干渉信号の電力を測定するパス以外干渉信号電力レベル測定ステップと、
測定された前記パス以外の干渉信号電力をN倍した値から前記合算ステップでの合算結果を差し引くことによって自セル干渉信号電力を算出する自セル干渉信号電力算出ステップと、
測定された前記パス以外の干渉信号電力から算出された前記自セル干渉信号電力を差し引くことによって他セル干渉信号とノイズとの電力の合算値を算出する他セル干渉信号・ノイズ電力算出ステップと、
算出された前記自セル干渉信号電力を算出された前記他セル干渉信号とノイズとの電力の合算値で除することによってジオメトリを算出するジオメトリ算出ステップと、
を具備することを特徴とするジオメトリ測定方法。 A geometry measurement method used by a radio receiver in a cellular radio communication system, comprising:
An interference signal power measurement step for measuring the power of the interference signal included in the received signal for each path;
A summing step of summing the measured interference signal power for each path for N paths;
A non-path interference signal power level measuring step for measuring power of an interference signal other than a path included in the received signal; and
A self-cell interference signal power calculating step of calculating the self-cell interference signal power by subtracting the summed result in the summing step from a value obtained by multiplying the measured interference signal power other than the path by N;
Other cell interference signal / noise power calculation step of calculating a sum of power of other cell interference signal and noise by subtracting the own cell interference signal power calculated from the measured interference signal power other than the path,
A geometry calculating step of calculating a geometry by dividing the calculated own cell interference signal power by the calculated power of the other cell interference signal and noise;
The geometry measuring method characterized by comprising.
受信信号に含まれる干渉信号の電力をパス毎に測定し、測定されたパス毎の干渉信号電力をNパス分合算し、前記受信信号に含まれるパス以外の干渉信号の電力を測定し、前記パス以外の干渉信号電力をN倍した値から前記パス毎の干渉信号電力をNパス分合算した合算値を差し引くことによって自セル干渉信号電力を算出し、前記パス以外の干渉信号電力から前記自セル干渉信号電力を差し引くことによって他セル干渉信号とノイズとの電力の合算値を算出し、前記自セル干渉信号電力を前記他セル干渉信号とノイズとの電力の合算値で除することによってジオメトリを算出するジオメトリ算出手段、
を具備することを特徴とする無線受信装置。 A wireless receiver in a cellular wireless communication system,
Measure the power of the interference signal included in the received signal for each path, add the measured interference signal power for each path for N paths, measure the power of the interference signal other than the path included in the received signal, The self-cell interference signal power is calculated by subtracting the sum of the interference signal power for each path from the value obtained by multiplying the interference signal power for each path by N times from the value obtained by multiplying the interference signal power for other paths by N, and the self-cell interference signal power is calculated from the interference signal power for other paths. A sum of powers of other cell interference signals and noise is calculated by subtracting the cell interference signal power, and the self-cell interference signal power is divided by a sum of powers of the other cell interference signals and noise. Geometry calculation means for calculating
A wireless receiver characterized by comprising:
前記受信方式判定手段によって判定された受信方式で前記受信信号を処理する受信信号処理手段と、
をさらに具備することを特徴とする請求項2記載の無線受信装置。 A receiving method determining unit that determines a receiving method for the received signal based on the geometry calculated by the geometry calculating unit;
Received signal processing means for processing the received signal in the receiving method determined by the receiving method determining means;
The wireless receiver according to claim 2, further comprising:
前記受信方式判定手段は、前記推定手段による推定結果と前記ジオメトリ算出手段によって算出されたジオメトリとに基づいて前記受信信号に対する受信方式を判定する、
ことを特徴とする請求項3記載の無線受信装置。 Further comprising estimation means for estimating the ratio of desired signal power to the total transmission power of the base station,
The reception method determination unit determines a reception method for the reception signal based on an estimation result by the estimation unit and a geometry calculated by the geometry calculation unit.
The wireless receiver according to claim 3.
前記受信信号におけるマルチパス干渉量を算出する干渉量算出手段と、
前記ジオメトリ算出手段によって算出されたジオメトリと算出されたマルチパス干渉量とに応じて、測定された前記受信品質を適応受信後の受信品質に変換する変換手段と、
を具備することを特徴とする請求項2又は請求項3記載の無線受信装置。 Reception quality measuring means for measuring the reception quality of the received signal;
Interference amount calculating means for calculating the amount of multipath interference in the received signal;
Conversion means for converting the measured reception quality into reception quality after adaptive reception according to the geometry calculated by the geometry calculation means and the calculated multipath interference amount;
The wireless receiver according to claim 2, further comprising:
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