JP2010041290A

JP2010041290A - 無線通信装置

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Publication number: JP2010041290A
Application number: JP2008200697A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Fukuhara; 忠行福原; Kazunori Takeuchi; 和則竹内
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2028-08-04
Also published as: JP5119079B2

Abstract

【課題】無線通信装置が使用するチャネルとは異なるチャネルで送信された無線信号の干渉電力を求めることができる。
【解決手段】無線信号受信部１１は、第１のチャネルの周波数帯で送信された無線信号を受信する。パケット取得部１２は、無線信号受信部１１が受信した無線信号を復調し、パケットを取得する。チャネル情報取得部１３は、パケットに含まれるチャネル情報を取得する。干渉電力推定部１５は、無線信号受信部１１が受信した無線信号と、チャネル情報取得部１３が取得したチャネル情報とに基づいて、第１のチャネルの周波数帯と重複する周波数帯を持つ第２のチャネルで送信された無線信号の受信電力を求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置に関する。

コグニティブ無線技術は、特性の異なる複数の無線システムの使用状況を認識し、複数の無線システムを適応的に使用することにより周波数利用効率を向上させる技術である。また、コグニティブ無線は多種多様な無線情報を活用するため、無線の品質を正確に把握することが重要である。無線の品質としては、受信信号強度（ＲＳＳＩ、ＲｅｃｅｉｖｅｄＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＩｎｄｉｃａｔｏｒ）や伝送路特性など個々の端末と基地局との位置関係で決まる項目と、ＣＩＮＲ（ＣａｒｒｉｅｒｔｏＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｎｄＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ、搬送波対干渉波及び雑音の電力比）など他の端末の通信状況が影響する項目がある。

ＣＩＮＲの取得には、通信の状況を監視する必要がある。ＷｉＭＡＸなどの通信の状況を監視し、ＣＩＮＲを取得する方法としては以下の方法が知られている。初めに、所望チャネルの受信信号のプリアンブル部分から既知のプリアンブル信号を抽出しレプリカを作成する。続いて、受信信号からレプリカを除去することにより、干渉を含むノイズ電力を求める。続いて、干渉を含むノイズ電力と、所望の電力との比からＣＩＮＲを求める（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８−６１２４４号公報

ＷｉＭＡＸのように各基地局が常にダウンリンクの信号を送信する場合には特許文献１の方法により干渉電力を求めることができる。しかしながら、自身が使用しているチャネルとは異なるチャネルで送信された無線信号の干渉電力を求めることができなという問題がある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、無線通信装置が使用するチャネルとは異なるチャネルで送信された無線信号の干渉電力を求めることが可能な無線通信装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１のチャネルを用いて通信を行う無線通信装置において、前記第１のチャネルの周波数帯で送信された無線信号を受信する無線信号受信部と、前記無線信号受信部が受信した前記無線信号を復調し、パケットを取得するパケット取得部と、前記パケットに含まれるチャネル情報を取得するチャネル情報取得部と、前記無線信号受信部が受信した前記無線信号と、前記チャネル情報とに基づいて、前記第１のチャネルの周波数と異なる周波数を持つ第２のチャネルで送信された前記無線信号の受信電力を求める干渉電力推定部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置である。

また、本発明は、前記チャネル情報と、前記無線信号受信部が受信した前記無線信号とに基づいて、該無線信号が送信された送信レベルを推定する送信レベル推定部と、前記送信レベルからの減衰量を示す減衰量情報を変調方式ごとに記憶する記憶部と、を備え、前記干渉電力推定部は、前記送信レベル推定部が推定した前記送信レベルと、前記減衰量情報とに基づいて受信電力を推定することを特徴とする無線通信装置である。

また、本発明は、前記第１のチャネルで送信された前記無線信号を復調して取得した前記パケットに基づいて、該無線信号のレプリカを生成するレプリカ生成部を備え、前記無線信号受信部は、受信した前記無線信号から前記レプリカを差し引くことを特徴とする無線通信装置である。

本発明によれば、無線通信装置が使用するチャネルとは異なるチャネルで送信された無線信号の干渉電力を求めることができる。

以下、本発明の一実施形態について説明する。図１は本実施形態における無線通信装置の構成を示した図である。無線通信装置は、アンテナ１０と、無線信号受信部１１と、パケット取得部１２と、チャネル情報取得部１３と、送信レベル推定部１４と、干渉電力推定部１５と、レプリカ生成部１６と、記憶部１７とを備える。無線信号受信部１１は、アンテナ１０を介して無線信号を受信する。パケット取得部１１は、無線信号受信部１１が取得した無線信号を復調し、パケットを取得する。チャネル情報取得部１３は、パケット取得部１１が取得したパケットに含まれるチャネル情報を取得する。送信レベル推定部１４は、受信した無線信号の送信レベルを推定する。干渉電力推定部１５は、自身が使用するチャネル以外のチャネルで送信された無線信号の干渉電力を推定する。レプリカ生成部１６は、受信した無線信号のレプリカを生成する。記憶部１７は無線通信装置で用いる情報を記憶する。

なお、無線信号受信部１１は、スペクトラム拡散（ＤＳＳＳ、ＤｉｒｅｃｔＳｅｑｕｅｎｃｅＳｐｒｅａｄ−Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）方式で送信された無線信号を受信する。また、無線信号受信部１１は、スペクトラム拡散方式以外で送信された無線信号を受信することができてもよい。例えば、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式で送信された無線信号を受信することができてもよい。

スペクトラム拡散方式は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇやｃｄｍａシステムで用いられている。また、スペクトラム拡散方式を用いる無線通信装置は、無線通信装置が使用するチャネル（第１のチャネル）とは異なるチャネル（第２のチャネル）で送信されたスペクトラム拡散方式信号を正常に復調可能であり、また、第２のチャネルで送信された無線信号の受信電力は第1のチャネルで送信された信号への干渉電力となる。

また、第２のチャネルで送信された無線信号の送信電力（送信レベル）は同一でも、第１のチャネルと第２のチャネルとのチャネル差が大きくなるに従い、無線通信装置で受信する第２のチャネルで送信された信号の受信電力は小さくなる。また、チャネルの差と受信電力の減衰量とは関連づいている。本実施形態では、記憶部１７は、チャネルの差と受信電力の減衰量との関連を示すチャネル減衰情報を予め記憶している。これにより、第１のチャネルと第２のチャネルとのチャネル差と、チャネル減衰情報と、無線信号の受信電力とが分かれば、この無線信号の送信レベル（送信電力）を推定することができる。本実施形態ではこの性質に基づいて、送信レベル推定部１４は、第２のチャネルで送信された無線信号の送信レベルを推定する。

図２は、ＩＥＥＥ８０２．１１におけるＤＳＳＳとＯＦＤＭのスペクトラムを示した図である。本図は、同一の送信電力で無線信号を送信した場合での各変調方式でのスペクトラムを示している。スペクトラム２１はＤＳＳＳのスペクトラムを示している。スペクトル２２はＯＦＤＭのスペクトラムを示している。スペクトラムマスク２３はＤＳＳＳのスペクトラムマスクを示している。スペクトラムマスク２４はＯＦＤＭのスペクトラムマスクを示している。

図示するように、同一の送信電力で無線信号を送信した場合においても、無線通信装置が使用するフィルタや変調方式が異なると、受信チャネルごとに受信電力の減衰量が異なる。この減衰量は変調方式ごとに決まる値である。本実施形態では、記憶部１７は、変調方式と受信電力の減少量との関連を示す減衰量情報を予め記憶している。これにより、無線信号の送信レベルと減衰量情報とがわかれば、受信電力（干渉電力）を推定することができる。本実施形態ではこの性質に基づいて、送信レベル推定部１４が推定した送信レベルと、記憶部１７が変調方式ごとに記憶する減衰量情報とに基づいて、干渉電力推定部１５は受信電力（干渉電力）を変調方式ごとに推定する。

次に、本発明の具体的な動作について説明する。
（第１の具体例）
はじめに、第１の具体例について説明する。本具体例では、無線通信装置が使用するチャネル（第１のチャネル）とは異なるチャネル（第２のチャネル）で送信された無線信号を無線通信装置が受信した例を説明する。

（ステップＳ１０１）無線信号受信部１１は、無線信号を受信する。その後、ステップＳ１０２に進む。
（ステップＳ１０２）パケット取得部１２は、無線信号受信部１１が受信した無線信号を復調し、パケットを取得する。その後、ステップＳ１０３に進む。
（ステップＳ１０３）チャネル情報取得部１３は、パケット取得部１２が取得したパケットからチャネル情報「第２のチャネル」を取得する。その後、ステップＳ１０４に進む。

（ステップＳ１０４）干渉電力推定部１５は、チャネル情報取得部１３が取得したチャネル情報「第２のチャネル」と、無線信号受信部１１が取得した無線信号の受信電力とに基づいて、干渉電力を推定する。本無線通信装置が使用するチャネルは「第１のチャネル」である。ステップＳ１０３でチャネル情報取得部１３が取得したチャネル情報は「第２のチャネル」である。よって、チャネル情報に基づいて、干渉電力推定部１５はステップＳ１０１で受信した無線信号は干渉信号であると判断する。また、干渉電力推定部１５は、ステップＳ１０１で受信した無線信号の受信電力を干渉電力と推定する。その後、処理を終了する。
これにより、無線通信装置は干渉電力を求めることができる。

（第２の具体例）
次に、第２の具体例について説明する。本具体例では、第１の具体例で受信した無線信号が送信された変調方式とは異なる変調方式で無線信号が送信された場合の干渉電力を求める例を説明する。

（ステップＳ２０１）無線信号受信部１１は、無線信号を受信する。その後、ステップＳ２０２に進む。
（ステップＳ２０２）パケット取得部１２は、無線信号受信部１１が受信した無線信号を復調し、パケットを取得する。その後、ステップＳ２０３に進む。
（ステップＳ２０３）チャネル情報取得部１３は、パケット取得部１２が取得したパケットからチャネル情報「第２のチャネル」を取得する。その後、ステップＳ２０４に進む。

（ステップＳ２０４）送信レベル推定部１４は、自無線通信装置が使用するチャネル「第１のチャネル」と、チャネル情報取得部１３が取得したチャネル情報「第２のチャネル」とのチャネル差を算出する。続いて、記憶部１７が記憶するチャネル差と送信電力の減衰量との対応情報であるチャネル減衰情報に基づいて、ステップＳ２０１で受信した無線信号の送信レベルを推定する。その後、ステップＳ２０５に進む。

（ステップＳ２０５）干渉電力推定部１５は、記憶部１７が記憶する変調方式と受信電力の減衰量との対応情報である減衰量情報と、ステップＳ２０４で推定した送信レベルとに基づいて、干渉電力を変調方式ごとに推定する。その後、処理を終了する。
これにより、無線通信装置は、様々な変調方式で無線信号が送信された場合の干渉電力を求めることができる。

（第３の具体例）
次に、第３の具体例について説明する。本具体例では、無線通信装置が使用するチャネル（第１のチャネル）で送信された無線信号と、第１のチャネルとは異なるチャネル（第２のチャネル）で送信された無線信号とが干渉した無線信号を無線通信装置が受信した例を説明する。

（ステップＳ３０１）無線信号受信部１１は、第１のチャネルで送信された無線信号と第２のチャネルで送信された無線信号とが干渉した無線信号を受信する。その後、ステップＳ３０２に進む。
（ステップＳ３０２）パケット取得部１２は、無線信号受信部１１が受信した無線信号を復調し、第１のチャネルで送信されたパケットを取得する。その後、ステップＳ３０３に進む。

（ステップＳ３０３）レプリカ生成部１６は、パケット取得部１２が取得した第１のチャネルで送信されたパケットを変調し、レプリカを生成する。その後、ステップＳ３０４に進む。
（ステップＳ３０４）無線信号受信部１１は、第１のチャネルで送信された無線信号と第２のチャネルで送信された無線信号とが干渉した無線信号から、レプリカ生成部１６が生成したレプリカを差し引く。これにより、第２のチャネルで送信された無線信号を取得することができる。その後、ステップＳ３０５に進む。

（ステップＳ３０５）ステップＳ３０４で取得した無線信号に基づいて、第１の具体例のステップＳ１０２〜ステップＳ１０４の処理、または、第２の具体例のステップＳ２０２〜ステップＳ２０５の処理と同様の処理を行い、干渉電力を求める。その後、処理を終了する。
これにより、無線通信装置はより正確な干渉電力を求めることができる。

上述したとおり、本実施形態によれば、無線通信装置は、自身が使用する第１のチャネルとは異なる第２のチャネルで送信された無線信号の受信電力（干渉電力）を推定することができる。また、無線通信装置は、様々な変調方式で無線信号が送信された場合の干渉電力を求めることができる。また、第１のチャネルで送信された無線信号と第２のチャネルで送信された無線信号とが干渉した無線信号を無線通信装置が受信した場合においても、無線通信装置は、第２のチャネルで送信された無線信号のみを取得することができ、第２のチャネルで送信された無線信号の干渉電力を推定することができる。

また、干渉電力推定部１５は、第２のチャネルの干渉電力と、単位時間当たりに無線パケットが送信される時間の比を示す無線占有率とに基づいて、第１のチャネルが受ける平均干渉電力を求めることができる。また、第２のチャネルとして複数のチャネルが存在する場合、各チャネルにおける平均干渉電力を求め、複数のチャネルの平均干渉電力を足し合わせることで、第１のチャネルが受ける平均干渉電力を求めることができる。また、干渉電力推定部１５は、第２のチャネルの送信時間率を求め、第１のチャネルが受ける干渉電力の時間率を求めることができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明の一実施形態における無線通信装置の構成を示した図である。ＩＥＥＥ８０２．１１におけるＤＳＳＳとＯＦＤＭのスペクトラムを示した図である。本実施形態における無線通信装置の手順を示したフローチャートである。本実施形態における無線通信装置の手順を示したフローチャートである。本実施形態における無線通信装置の手順を示したフローチャートである。

符号の説明

１０・・・アンテナ、１１・・・無線信号受信部、１２・・・パケット取得部、１３・・・チャネル情報取得部、１４・・・送信レベル推定部、１５・・・干渉電力推定部、１６・・・レプリカ生成部、１７・・・記憶部

Claims

第１のチャネルを用いて通信を行う無線通信装置において、
前記第１のチャネルの周波数帯で送信された無線信号を受信する無線信号受信部と、
前記無線信号受信部が受信した前記無線信号を復調し、パケットを取得するパケット取得部と、
前記パケットに含まれるチャネル情報を取得するチャネル情報取得部と、
前記無線信号受信部が受信した前記無線信号と、前記チャネル情報とに基づいて、前記第１のチャネルの周波数と異なる周波数を持つ第２のチャネルで送信された前記無線信号の受信電力を求める干渉電力推定部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
前記チャネル情報と、前記無線信号受信部が受信した前記無線信号とに基づいて、該無線信号が送信された送信レベルを推定する送信レベル推定部と、
前記送信レベルからの減衰量を示す減衰量情報を変調方式ごとに記憶する記憶部と、
を備え、
前記干渉電力推定部は、前記送信レベル推定部が推定した前記送信レベルと、前記減衰量情報とに基づいて受信電力を推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記第１のチャネルで送信された前記無線信号を復調して取得した前記パケットに基づいて、該無線信号のレプリカを生成するレプリカ生成部
を備え、
前記無線信号受信部は、受信した前記無線信号から前記レプリカを差し引く
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の無線通信装置。