JP2013527641A - 機器のバックグラウンドノイズ測定方法及びシステム - Google Patents

Abstract

本発明は機器のバックグラウンドノイズ測定方法及びシステムを開示し、前記方法は第一ノイズ干渉集合を取得し、その中から予め設定のノイズ干渉閾値より小さいノイズ干渉を検索し、第二ノイズ干渉集合を得て、次に第二ノイズ干渉集合の平均値を計算することと、第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値以下であるかを判断し、YESであれば、現在の機器のバックグラウンドノイズが第二ノイズ干渉集合の平均値に等しいこととを含む。本発明を応用すると、より正確な機器のバックグラウンドノイズの測定値を得られ、従来技術において温度の変化による機器のバックグラウンドノイズの変化で引き起こした帯域幅が固定する測定方法の測定がが不正確になる問題を克服した。
【選択図】図１

Description

本発明は無線ネットワーク技術分野に関し、具体的に機器のバックグラウンドノイズ測定方法及びシステムに関する。

LTE(Long Term Evolution、ロング・ターム・エボリューション)プロジェクトは3Gの進化であり、3Gのエアインタフェース技術を改善し、且つ強化させ、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing、直交周波数分割多重)とMIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put、マルチ入力マルチ出力)をその無線ネットワークの進化の唯一な標準として用いる。20MHzの周波数スペクトルの帯域幅下でダウンリンク326Mbit/sとアップリンク86Mbits/sのピークレートを提供でき、LTEがセルのエッジのユーザーの性能を改善し、セルの容量を高め、システムの遅延を低減させる。

LTEシステムはセル間の干渉抑制技術を用い、セルのエッジのデータレートを高める。現在のセル間の干渉技術は主として干渉調整（ICIC、Inter Cell Interference Coordination）、干渉ランダム化（ICIR、Inter Cell Interference Randomization）、干渉除去(ICICc、Inter Cell Interference Cancellation)及び低速パワーコントロール等を含む。干渉調整案において、インターネット層が周波数におけるノイズ干渉増加量（IOT）を把握する必要があり、且つ判定閾値によって、干渉が存在するかどうか及び干渉の強さを判断し、次に、基地局間調整の方式によって、できるだけ干渉の発生を避け、その中に、IOTの定義が以下の通りである。

IOT=NI/N (1）
その中に、Nが機器のバックグラウンドノイズであり、NIがノイズ干渉である。

LTEプロトコルにおいて、各々のリソースブロックのノイズ干渉のパワーと機器のバックグラウンドノイズを測定する必要がある。

従来の技術において、機器のバックグラウンドノイズの測定計算方法は下記の公式を用いて計算する。

P_Thermal=KTB+ノイズ係数 （2）
ただし、KTBがバックグラウンドノイズを表し、Kがボルツマン定数であり、Tが参照温度（ケルビン）であり、Bが受信機の有效ノイズの広帯域である。該計算方法では、帯域幅が固定している場合に、該値が温度の変化に従って変化し、且つ受信機が外部の温度を精確に把握できないので、温度の変化が大きい場合に、該種類の計算方法には測定が不正確になる問題が存在する。

従来の技術におけるもう一種の機器のバックグラウンドノイズ測定計算方法は深夜にアクセスするユーザーが少ない場合に、ユーザーに使われていない周波数領域リソースを用いて、ノイズ測定を行うことである。該種類の計算方法には極大な制限性があり、人為的に該時刻にユーザーが少ないかどうかを判断する必要がある。

本発明の主要な目的は機器のバックグラウンドノイズ測定方法及びシステムを提供することにあり、測定が正確である。

本発明が採用する技術案は機器のバックグラウンドノイズ測定方法であって、第一ノイズ干渉集合を取得し、その中から予め設定ノイズ干渉閾値より小さいノイズ干渉を検索し、第二ノイズ干渉集合を得て、次に第二ノイズ干渉集合の平均値を計算することと、
第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値以下であるかを判断し、YESであれば、現在の機器のバックグラウンドノイズが第二ノイズ干渉集合の平均値に等しいこととを含む。

前記方法が更に前記第一ノイズ干渉集合から最小ノイズ干渉を検索し、且つ最小ノイズ干渉の整数倍の値を予め設定ノイズ干渉の閾値に設定することを含むことが好ましい。

前記第一ノイズ干渉集合におけるノイズ干渉の数量がLTEシステムのアップリンクリソースブロックの数量に等しいことが好ましい。

前記設定閾値が機器のバックグラウンドノイズの補正値と参照機器バックグラウンドノイズ両方の和の絶対値に等しく、前記参照機器バックグラウンドノイズが常温及び無干渉場合のLTEシステムのアップリンクリソースブロックのノイズ干渉の平均値に等しいことが好ましい。

前記機器のバックグラウンドノイズの補正値が前記参照機器バックグラウンドノイズの1/2であることが好ましい。

前記方法が更に第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値より大きくなると、現在の機器のバックグラウンドノイズが前記参照機器バックグラウンドノイズに等しいことを含むことが好ましい。

機器のバックグラウンドノイズ測定システムであって、
第一ノイズ干渉集合を取得するように設置される取得ユニットと、
前記第一ノイズ干渉集合から予め設定ノイズ干渉閾値より小さいノイズ干渉を検索し、第二ノイズ干渉集合を得るように設置され、取得ユニットと接続する検索ユニットと、
第二ノイズ干渉集合の平均値を計算するように設置され、検索ユニットと接続する計算ユニットと、
第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値以下であるかを判断し、YESであれば、現在の機器のバックグラウンドノイズが第二ノイズ干渉集合の平均値に等しいように設置される判断ユニットとを含む。

前記検索ユニットが更に前記第一ノイズ干渉集合から最小ノイズ干渉を検索し、最小ノイズ干渉の整数倍の値を予め設定ノイズ干渉閾値に設定するように設置されることが好ましい。

前記第一ノイズ干渉集合におけるノイズ干渉値の数量がLTEシステムのアップリンクリソースブロックの数量に等しいことが好ましい。

前記設定閾値が機器のバックグラウンドノイズの補正値と参照機器バックグラウンドノイズ両方の和の絶対値に等しく、前記参照機器バックグラウンドノイズが常温及び無干渉の場合のLTEシステムのアップリンクリソースブロックのノイズ干渉の平均値に等しいことが好ましい。

前記機器のバックグラウンドノイズの補正値が参照機器バックグラウンドノイズの1/2であることが好ましい。

前記判断ユニットは更に第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値より大きくなると、現在の機器のバックグラウンドノイズが前記参照機器バックグラウンドノイズに等しいように設置されることが好ましい。

従来の技術と比較し、本発明は第一ノイズ干渉集合において予め設定ノイズ干渉閾値より小さいノイズ干渉を検索し、第二ノイズ干渉集合を得て、且つその平均値を計算し、該平均値が設定閾値以下である場合に、現在の機器バックグラウンドノイズが該平均値であると確定でき、この方法では更に精確な機器のバックグラウンドノイズの測定値を得られ、従来の技術において温度の変化による機器のバックグラウンドノイズの変化で引き起こした帯域幅が固定する測定方法の測定が不正確になる問題を克服した。

本発明が提供する機器のバックグラウンドノイズ測定方法のフローチャートである。 本発明が提供する機器のバックグラウンドノイズ測定システムのブロック図である。

図面を参照しながら、実施例を介して本発明を更に詳しく説明する。

図1に示すように、図1は本発明が提供する機器のバックグラウンドノイズ測定方法のフローチャートであり、以下のステップを含む。

ステップ101：基地局が各々のリソースブロック（Resource Block、RB )においてノイズ干渉の測定を行い、第一ノイズ干渉集合Aを得る。

LTEシステムにおいて、受信機が測定して得た第一ノイズ干渉集合Aが
A=｛NI_k’ , k=1,2,…λ｝とし、
その中、λがリソースブロックの数である。LTEシステムにおいて、アップリンクが5Mであれば、合計すると、25個のリソースブロックがあり、25個のリソースブロックに対してノイズ干渉の(NI)測定を行い、25個の元素を含む第一ノイズ干渉集合Aを得る。

ステップ102：第一ノイズ干渉集合Aにおいて、予め設定ノイズ干渉閾値より小さいノイズ干渉を検索し、第二ノイズ干渉集合B=｛ＮＩ_ｋ｜ＮＩ_ｋ＜αρ，ｋ＝１，２・・・λ｝を得る。

本実施例において、上記予め設定ノイズ干渉閾値が以下の方式で確定される。上記第一ノイズ干渉集合から最小ノイズ干渉を検索し、且つ最小ノイズ干渉をαとし、最小ノイズ干渉のある整数倍の値を予め設定ノイズ干渉閾値に設定する。最小ノイズ干渉を検索する方法は高速検索方法、二分検索法等を含み、検索技術が従来の技術であり、ここでは省略する。

その中、ρが比例因子であり、受信機は異なる条件下で、コンフィギュレーションが異なり、室温と関係があり、通常の場合に、ρが一般的に整数であり、2に等しいことが好ましい。

ステップ103：第二ノイズ干渉集合Bの平均値ｘを計算する。

ステップ104：第二ノイズ干渉集合Bの平均値ｘが設定閾値以下であるかを判断し、YESであれば、現在の機器のバックグラウンドノイズが第二ノイズ干渉集合Bの平均値ｘに等しく、そうでないと、第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値より大きくなると、現在の機器のバックグラウンドノイズが参照機器のバックグラウンドノイズに等しい。

上記設定閾値が機器のバックグラウンドノイズの補正値と参照機器バックグラウンドノイズ両方の和の絶対値に等しく、上記参照機器バックグラウンドノイズが常温及び無干渉場合のLTEシステムのアップリンクリソースブロックのノイズ干渉の平均値に等しい。本実施例において、常温及び無干渉の場合に、受信機によってLTEシステムのアップリンクのリソースブロックのノイズ干渉を測定し、次にこれらのノイズ干渉の平均値を取り、参照機器バックグラウンドノイズを得る。

ステップ105：測定して得た機器のバックグラウンドノイズを出力した後、フローを終了させる。

通常の場合に、本実施例は上記機器のバックグラウンドノイズの補正値が参照機器バックグラウンドノイズの1/2である。

参照機器バックグラウンドノイズをζとし、機器のバックグラウンドノイズの補正値をεとし、通常の場合、ε＝ζ／２であり、閾値を｜ζ＋ε｜とする。第二ノイズ干渉集合Βの平均値ｘ≦｜ζ＋ε｜であれば、現在の機器バックグラウンドノイズがｘに等しく、そうでないと、第二ノイズ干渉集合Βの平均値ｘ＞｜ζ＋ε｜であれば、現在の機器バックグラウンドノイズが参照機器バックグラウンドノイズζに等しいことになる。

上記機器バックグラウンドノイズ測定方法は従来技術において温度の変化による機器のバックグラウンドノイズの変化で引き起こした帯域幅が固定する測定方法の測定が不正確になる問題を克服した。

同時に、特定の環境下で受信機が行なった機器のバックグラウンドノイズの測定は一般的な状況下での機器のバックグラウンドノイズを表現できないという問題をも解決した。

以下、具体的なデータで詳しく説明する。

実施例一
仮にLTEシステムにおいて、アップリンクの帯域幅が5Μであり、合計して25個のリソースブロックがあるとする。常温、無干渉の場合に、25個のリソースブロックのノイズ干渉（ΝΙ)の測定結果に対し、平均値を求め、参考値ζ=1120を得る。

ステップA1：基地局が各々のリソースブロック（RB、Resource Block)においてノイズ干渉の測定を行い、第一ノイズ干渉集合Aを得て、仮に得た第一ノイズ干渉集合A={2228、2328、2845、2928、3228、4129、4228、4321、5222、6527、4123、4424、4525、5428、6422、6726、1108、1258、1144、3455、4529、4678、4988、5038、5618}であり、上記結果が基地局の内部で測定して得られ、物理層によって測定され、データが量化後の結果であるとする。

ステップA2：第一ノイズ干渉集合Aの25個の元素から最小ノイズ干渉αを検索し、本実施例における最小ノイズ干渉α=1108である。

ステップA3：ρ=2を例として、第一ノイズ干渉集合Αにおける25個の元素から最小ノイズ干渉αの二倍つまり1108×2=2216より小さい値を検索し、第二ノイズ干渉集合Β={1108、1258、1144}を得る。

ステップΑ4：第二ノイズ干渉集合Β={1108、1258、1144}の平均値ｘ= (1108+1258+1145)/3=1170を計算する。

ステップΑ5：ｘ=1170<｜ζ＋ε｜=|1120+560|=1680であり、現在の結果が機器のバックグラウンドノイズの変化区間内にあると判断すると、現在の機器のバックグラウンドノイズがｘ=1170であり、該機器のバックグラウンドノイズを出力した後、フローを終了させる。

実施例二
仮にLTEシステムにおいて、アップリンクの帯域幅が5Mであり、合計して25個のリソースブロックがあるとする、常温、無干渉の場合に、25個のリソースブロックのノイズ干渉（NI）の測定結果に対し、平均値を求め、参考値ζ=1120を得る。

ステップB1：基地局が各々の無線ベアラRBにおいてノイズ干渉の測定を行い、第一ノイズ干渉集合Α’を得て、仮に得た第一ノイズ干渉集合Α’={5228、5328、16845、5448、5278、5159、5268、5351、5275、16527、5123、15424、17525、17428、17422、16726、17108、17258、17144、17455、17529、17678、19988、18038、18618}であり、上記結果が基地局の内部で測定して得られ、物理層によって測定され、データが量化された後の結果であるとする。

ステップΒ2：第一ノイズ干渉集合A’集合の25個の元素から最小ノイズ干渉α’を検索し、本実施例において、最小値α’=5123である。

ステップΒ3：ρ=2を例として、第一ノイズ干渉集合Α’集合の25個の元素から最小ノイズ干渉の二倍つまり5123×2=10246より小さい値を検索し、集合B’={5228、5328 、5448、5278、5159、5268、5351、5275、5123}を得る。

ステップB4：集合B’={5228、5328、5448、5278、5159、5268、5351、5275、5123}の平均値を計算し、ｘ’=5273を得る。

ステップB5：ｘ’=5273>｜ζ＋ε｜=|1120+560|=1680であり、現在の結果が機器のバックグラウンドノイズの変化区間以外にあると判断し、測定結果に干渉が存在すると示し、現在の計算結果が無効であり、現在の機器のバックグラウンドノイズが1120に等しく、該機器のバックグラウンドノイズを出力した後、フローを終了させる。

図2に示すように、本実施例は機器のバックグラウンドノイズ測定システムを更に提供し、以下のものを含む。

取得ユニット201は第一ノイズ干渉集合を取得することに用いられる。

検索ユニット202は取得ユニット201と接続し、上記第一ノイズ干渉集合から予め設定ノイズ干渉閾値より小さいノイズ干渉を検索し、第二ノイズ干渉集合を得る。

上記検索ユニット202が上記第一ノイズ干渉集合から最小ノイズ干渉を検索し、最小ノイズ干渉のある整数倍の値を予め設定ノイズ干渉閾値に設定する。

上記倍数が2倍であることが好ましい。

計算ユニット203は検索ユニットと接続し、第二ノイズ干渉集合の平均値を計算することに用いられる。

判断ユニット204は第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値以下であるかを判断し、YESであれば、現在の機器のバックグラウンドノイズが第二ノイズ干渉集合の平均値に等しい。

上記設定閾値が機器のバックグラウンドノイズの補正値と参照機器バックグラウンドノイズ両方の和の絶対値に等しく、上記参照機器バックグラウンドノイズが常温及び無干渉の場合のLTEシステムのアップリンクリソースブロックのノイズ干渉の平均値に等しいことが好ましい。上記機器のバックグラウンドノイズの補正値が参照機器バックグラウンドノイズの1/2である。

本実施例において、上記第一ノイズ干渉集合のノイズ干渉値の数量がLTEシステムのアップリンクリソースブロックの数量に等しいことが好ましい。

上記判断ユニット204は、更に第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値より大きくなると、現在の機器のバックグラウンドノイズが上記参照機器バックグラウンドノイズに等しいと判断することに用いられる。

上記実施例が提供した機器のバックグラウンドノイズ測定システムは従来技術において温度の変化による機器のバックグラウンドノイズの変化で引き起こした帯域幅が固定する測定方法の測定が不正確になる問題を克服した。

同時に、特定の環境下で受信機が行なった機器のバックグラウンドノイズの測定は一般的な状況下での機器のバックグラウンドノイズを表現できない問題をも解決した。

以上の内容は、具体的な好適な実施の形態を結びつけ、本発明を更に詳しく説明したものであり、本発明の具体的な実施はこれらの説明に限定されると認められない。当業者にとって、本発明の主旨を逸脱しない前提で、若干の簡単な推定又は入替をすることが可能であり、すべてが本発明の保護範囲に含まれると見なされるものである。

本発明はより正確な機器バックグラウンドノイズの測定値を得られ、従来技術において温度の変化による機器のバックグラウンドノイズの変化で引き起こした帯域幅が固定する測定方法の測定が不正確になる問題を克服した。

Claims (12)

1. 機器のバックグラウンドノイズ測定方法であって、
   第一ノイズ干渉集合を取得し、その中から予め設定ノイズ干渉閾値より小さいノイズ干渉を検索し、第二ノイズ干渉集合を得て、次に第二ノイズ干渉集合の平均値を計算することと、
   第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値より小さいまたは等しいであるかどうかを判断し、設定閾値より小さいまたは等しいであれば、現在の機器のバックグラウンドノイズが第二ノイズ干渉集合の平均値に等しいであることとを含む機器のバックグラウンドノイズ測定方法。
2. 前記方法は、前記第一ノイズ干渉集合から最小ノイズ干渉を検索し、且つ最小ノイズ干渉の整数倍の値を予め設定ノイズ干渉閾値に設定することを更に含む請求項1に記載の方法。
3. 前記第一ノイズ干渉集合におけるノイズ干渉の数量がロング・ターム・エボリューション（LTE）システムのアップリンクリソースブロックの数量に等しいである請求項1に記載の方法。
4. 前記設定閾値が機器のバックグラウンドノイズの補正値と参照機器バックグラウンドノイズとの和の絶対値に等しく、前記参照機器バックグラウンドノイズが常温及び無干渉場合のLTEシステムのアップリンクリソースブロックのノイズ干渉の平均値に等しいである請求項1〜3のいずれか一つに記載の方法。
5. 前記機器のバックグラウンドノイズの補正値が前記参照機器バックグラウンドノイズの1/2である請求項4に記載の方法。
6. 前記方法が、
   第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値より大きくなると、現在の機器のバックグラウンドノイズが前記参照機器バックグラウンドノイズに等しいことを更に含む請求項1〜3のいずれか一つに記載の方法。
7. 機器のバックグラウンドノイズ測定システムであって、
   第一ノイズ干渉集合を取得するように設置される取得ユニットと、
   取得ユニットと接続し、前記第一ノイズ干渉集合から予め設定ノイズ干渉閾値より小さいノイズ干渉を検索し、第二ノイズ干渉集合を得るように設置される検索ユニットと、
   検索ユニットと接続し、第二ノイズ干渉集合の平均値を計算するように設置される計算ユニットと、
   第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値より小さいまたは等しいであるかどうかを判断し、小さいまたは等しいであれば、現在の機器のバックグラウンドノイズが第二ノイズ干渉集合の平均値に等しいであるように設置される判断ユニットとを含む機器のバックグラウンドノイズ測定システム。
8. 前記検索ユニットが、
   前記第一ノイズ干渉集合から最小ノイズ干渉を検索し、最小ノイズ干渉の整数倍の値を予め設定ノイズ干渉閾値に設定するように更に設置される請求項7に記載のシステム。
9. 前記第一ノイズ干渉集合におけるノイズ干渉値の数量がLTEシステムのアップリンクリソースブロックの数量に等しいである請求項7に記載のシステム。
10. 前記設定閾値が機器のバックグラウンドノイズの補正値と参照機器暗騒との和の絶対値に等しく、前記参照機器バックグラウンドノイズが常温及び無干渉の場合のLTEシステムのアップリンクリソースブロックのノイズ干渉の平均値に等しいである請求項7〜9のいずれか一つに記載のシステム。
11. 前記機器のバックグラウンドノイズの補正値が参照機器バックグラウンドノイズの1/2である請求項11に記載のシステム。
12. 前記判断ユニットは、第二ノイズ干渉集合の平均値が設定閾値より大きくなると、現在の機器のバックグラウンドノイズが前記参照機器バックグラウンドノイズに等しいであるように更に設置される請求項7〜9のいずれか一つに記載のシステム。

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