JP2014072580A - 受信機および受信品質測定方法 - Google Patents

受信機および受信品質測定方法 Download PDF

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Abstract

【課題】基地局から送信される信号の品質を精度よく測定する。
【解決手段】受信機は、測定器および計算器を有する。測定器は、複数の測定区間において、それぞれ、受信信号に含まれているパイロット信号シンボルの受信電力を測定して受信電力測定値を生成する。計算器は、複数の測定区間において得られる複数の受信電力測定値について、各測定区間内に存在するパイロット信号シンボルの数に基づく重み付け平均を行って受信電力値を計算する。
【選択図】図６

Description

本発明は、無線通信システムにおいて使用される受信機および受信品質測定方法に係わる。
近年、無線通信のデータ量の増加に対応するために、高い周波数利用効率を実現するＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を使用する移動通信システムが実用化されている。３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）においては、携帯電話システムの１つとして、ＬＴＥ（Long Term Evolution）の標準化が完了し、それを高性能化させたＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの標準規格が検討されている。
ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、基地局から端末装置（移動局など）へ信号を伝送する下りリンク（ＤＬ：Downlink）においてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が採用され、端末装置から基地局へ信号を伝送する上りリンク（ＵＬ：Uplink）においてＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用されている。
基地局から送信される下りリンク信号は、パイロット信号を含む。端末装置は、このパイロット信号に基づいて、基地局から送信される信号の受信品質を測定する。なお、パイロット信号は、ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、参照信号（ＲＳ：Reference Signal）と呼ばれている。
複数の基地局が存在する場合は、端末装置は、各基地局から受信するパイロット信号に基づいて、各基地局に対応する受信品質を測定する。そして、この端末装置を収容している基地局は、この測定結果に基づいて、端末装置が接続すべき基地局を判定する。このとき、必要に応じてハンドオーバが行われる。
なお、関連技術の１つとして、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用する移動体通信システムにおいて、突発的に発生する干渉に対しても精度よくＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を測定できる構成が提案されている。また、他の関連技術として、広範囲にわたって高精度でＳＩＲを測定できるＳＩＲ測定装置が提案されている。（例えば、特許文献１、２）
特開２００４−３２０２５４号公報 特開２００５−１２６５６号公報
3GPP TS 36.211 V9.1.0 3GPP TS 36.214 V9.2.0
受信品質の測定において雑音を抑制するために、所定の長さの測定期間に得られる複数のパイロット信号の平均を算出する方法が知られている。この場合、測定時間が長いときに、雑音は十分に抑制される。ところが、例えば、端末装置が移動するケースでは、測定期間が長いと、端末装置は受信品質を正しく測定できないことがある。
なお、端末装置において、測定時間を移動の影響が大きくない複数の短い区間に分割して測定した受信品質を、基地局と端末装置との間の伝搬環境に応じて重み付け平均すれば、端末装置の移動に起因する誤差は抑制される。この場合、端末装置は、伝搬環境として、例えば、有効パス数、希望波電力の標準偏差、ＳＩＲの標準偏差、ドップラー周波数などを推定する。しかしながら、伝搬環境を常に精度良く推定することは困難である。したがって、伝搬環境の推定精度が低いときは、受信品質の測定結果の信頼性も低下してしまう。さらに、伝搬環境を推定する処理は、演算量が多いので、端末装置の消費電力が大きくなるおそれがある。
本発明の目的は、基地局から送信される信号の品質を精度よく測定する構成および方法を提供することである。
本発明の１つの態様の受信機は、複数の測定区間において、それぞれ、受信信号に含まれているパイロット信号シンボルの受信電力を測定して受信電力測定値を生成する測定器と、前記複数の測定区間において得られる複数の受信電力測定値について、各測定区間内に存在するパイロット信号シンボルの数に基づく重み付け平均を行って受信電力値を計算する計算器と、を有する。
上述の態様によれば、基地局から送信される信号の品質を精度よく測定することができる。
実施形態の受信機が使用される無線通信システムの一例を示す図である。 下りリンクサブフレームの構成を示す図である。 実施形態の受信機の構成を示す図である。 端末装置が静止しているときのＲＳＲＰ測定の一例を示す図である。 端末装置が移動しているときのＲＳＲＰ測定の一例を示す図である。 ＲＳＲＰ測定部の構成の一例を示す図である。 ＦＤＤの下りリンクにおけるサブフレーム配置を示す図である。 ＴＤＤのサブフレーム配置を示す図である。 スペシャルサブフレームの構成を示す図である。 参照信号シンボルの配置の例を示す図である。 サブフレーム内のチャネルの配置を示す図である。 基地局から送信される報知情報の配置の一例を示す図である。 実施例１によるＲＳＲＰの計算を説明する図である。 実施例２によるＲＳＲＰの計算を説明する図である。 ＲＳＲＰの測定精度についてのシミュレーションのモデルを説明する図である。 ＲＳＲＰについてのシミュレーション結果を示す図である。 「重み付けなし」で算出されるＲＳＲＰの確率密度を示す図である。 実施例１の方法で算出されるＲＳＲＰの確率密度を示す図である。 実施例２の方法で算出されるＲＳＲＰの確率密度を示す図である。 ＲＳＲＰに基づくハンドオーバの例を示す図である。
図１は、実施形態の受信機が使用される無線通信システムの一例を示す。図１に示す無線通信システム１は、特に限定されるものではないが、３ＧＰＰのＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄをサポートするものとする。
無線通信システム１は、複数の基地局２（２ａ、２ｂ）を有する。各基地局２は、セル内に位置する端末装置と通信することができる。「セル」は、基地局２が通信可能なエリアを意味する。
端末装置３は、例えば、携帯電話端末などの移動局である。そして、端末装置３は、複数の基地局２の中の１つと通信を行うことができる。図１においては、端末装置３は、基地局２ａと通信している。
各基地局２は、自分のセル内に位置する端末装置に対して下りリンク信号を送信する。下りリンクにおいては、この例では、ＯＦＤＭＡが適用されている。したがって、端末装置３は、基地局２ａから下りリンク信号を受信する。また、端末装置３は、基地局２ｂのセル内にも位置しているので、基地局２ｂから送信される下りリンク信号も端末装置３に到達する。なお、基地局２から送信される下りリンク信号は、後述する参照信号を含んでいる。
端末装置３は、サービング基地局に対して上りリンク信号を送信する。図１に示す例では、基地局２ａが端末装置３のサービング基地局として動作している。この場合、端末装置３は、基地局２ａへ上りリンク信号を送信する。上りリンクにおいては、この例では、ＳＣ−ＦＤＭＡが適用されている。また、端末装置３は、上りリンク信号を利用して、受信品質の測定結果をサービング基地局に報告する。
図２は、下りリンクを介して伝送されるサブフレームの構成を示す。下りリンクにおいては、複数の互いに周波数の異なるサブキャリアを利用してデータが伝送される。図２において、Ｎcは、下りリンクのサブキャリアの数を表している。なお、サブキャリアの数は、下りの通信帯域幅に応じて決定される。また、各サブキャリアは、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、６４ＱＡＭなどの変調信号を伝送することができる。
１つのサブフレームは、Ｎsym個のＯＦＤＭシンボルにより構成される。ＯＦＤＭシンボルは、各サブキャリアにより伝送されるシンボルを含む。すなわち、ＯＦＤＭシンボルは、Ｎc個のシンボルにより構成される。Ｎsymは、例えば、１４である。ただし、Ｎsymは、１４に限定されるものではない。さらに、連続する１０個のサブフレームにより無線フレーム（radio frame）が形成される。なお、ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの下りリンクサブフレームについては、非特許文献１（3GPP TS36.214 V9.2.0）に記載されている。
下りリンクにおいては、基地局２から参照信号（ＲＳ：Reference Signal）が送信される。参照信号は、パイロット信号の一例である。なお、参照信号は、この明細書中では端末装置３において基地局２から受信する信号の電力を測定するために使用されるが、他の用途でも使用され得る。
参照信号は、サブフレーム中の１または複数のＯＦＤＭシンボルにおいて、６サブキャリア間隔で配置される。図６に示す例では、ＯＦＤＭシンボル＃０、＃４、＃７、＃１１にそれぞれＮc／６個の参照信号が配置されている。
参照信号は、基地局２および端末装置３において既知である。したがって、基地局２から送信される参照信号と端末装置３が受信する参照信号とを比較すれば、基地局２と端末装置３との間の伝搬路の状態を検出することができる。例えば、参照信号の送信電力が既知なので、端末装置３において参照信号の受信電力を検出することにより、伝搬路の状態が検出される。
端末装置３は、基地局２と通信を行っているときは、定期的に、各セルの受信品質を測定する。図１に示す例では、端末装置３は、基地局２ａと通信を行っているときに、基地局２ａのセルの受信品質および基地局２ｂのセルの受信品質を測定する。そして、端末装置３は、測定した受信品質をサービング基地局（ここでは、基地局２ａ）へ報告する。そうすると、サービング基地局は、端末装置３にとって最適なセルを決定する。このとき、サービング基地局以外の基地局のセルが最適であれば、サービング基地局は、ハンドオーバを行う。
端末装置から基地局へ報告される受信品質は、例えば、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）などである。この報告は、ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、Measurementと呼ばれる。
図３は、本発明の実施形態の受信機の構成を示す。実施形態の受信機１０は、図３に示すように、ＲＦ部１１、ＦＦＴ部１２、データ受信部１３、測定部１６を有する。ＦＦＴ部１２、データ受信部１３、測定部１６は、特に限定されるものではないが、例えば、デジタル信号処理器で実現される。ただし、ＦＦＴ部１２、データ受信部１３、測定部１６は、ハードウェア回路で実現してもよいし、ハードウェア回路およびデジタル信号処理器の組合せで実現してもよい。なお、受信機１０は、端末装置３の中に設けられる。
ＲＦ（Radio Frequency）部１１は、アンテナを介して入力される受信信号をベースバンドデジタル信号に変換する。すなわち、ＲＦ部１１は、基地局２から送信されるＯＦＤＭ信号をベースバンドデジタル信号に変換する。
ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１２は、ＦＦＴ演算によって時間領域信号を周波数領域信号に変換する。すなわち、ＦＦＴ部１２は、ＲＦ部１１から出力されるベースバンドデジタル信号から周波数領域信号を生成する。この結果、ＯＦＤＭ信号の各サブキャリアによって伝送された変調信号が得られる。例えば、図２に示す形式のサブフレームが基地局２から送信されたときは、ＦＦＴ部１２は、Ｎc個の変調信号を生成する。
データ受信部１３は、ＦＦＴ部１２から出力される周波数領域信号から送信データを再生する。ここで、データ受信部１３は、復調部１４および復号部１５を有する。復調部１４は、周波数領域信号を復調する。すなわち、復調部１４は、各サブキャリアによって伝送されてきた変調信号をそれぞれ復調する。このとき、復調部１４は、チャネル推定の結果を利用して復調を行うようにしてもよい。また、復号部１５は、復調部１４により復調された受信信号を復号してデータを再生する。
測定部１６は、基地局２から送信される下りリンク信号の受信品質を測定または算出する。測定部１６において測定または算出される受信品質は、ＲＳＲＰ、ＲＳＳＩ、ＲＳＲＱである。したがって、測定部１６は、ＲＳＲＰ測定部１７、ＲＳＳＩ測定部１８、およびＲＳＲＱ算出部１９を有する。
ＲＳＲＰ測定部１７は、ＦＦＴ部１２から出力される周波数領域信号（即ち、Ｎc個の変調信号）を利用してＲＳＲＰを測定する。このとき、ＲＳＲＰ部１７は、図２に示すサブフレーム中に配置されている参照信号シンボルの受信電力を測定する。以下、図４および図５を参照しながら、ＲＳＲＰの測定方法を説明する。
図４は、端末装置３が静止しているときのＲＳＲＰ測定の一例を示す。端末装置３は、参照信号を検出することによって、基地局２と端末装置３との間のチャネル状態を推定する。チャネル状態は、複素数で表される。この複素数は、受信参照信号のＩ成分およびＱ成分を検出することにより得られる。
端末装置３は、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３においてそれぞれチャネル状態を推定するものとする。ここで、この実施例では、端末装置３は静止している。よって、雑音が存在しないものとすると、図４に示すように、時間が経過してもチャネル状態ｈは変化しない。
ところが、実際の無線通信システムでは、雑音が存在する。このため、端末装置３において受信参照信号から推定されるチャネル状態は、雑音の影響を受ける。図４に示す例では、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において、それぞれチャネル状態ｈ1’、ｈ2’、ｈ3’が検出されている。
そこで、ＲＳＲＰ測定部１７は、雑音を含む受信信号を平均化することによって雑音電力を抑制する。そして、ＲＳＲＰ測定部１７は、雑音が抑制された信号に基づいて受信電力を測定する。例えば、時刻Ｔ１〜Ｔ３においてチャネル状態ｈ1’〜ｈ3’が得られているときは、ＲＳＲＰ測定部１７は、まず、下式によって平均チャネル状態ｈ’を得る。この平均化は、複素平均（電圧平均）である。
ｈ’＝（ｈ1’＋ｈ2’＋ｈ3’）／３
更に、ＲＳＲＰ測定部１７は、下式により、平均チャネル状態ｈ’から受信電力Ｐestを算出する。
Ｐest＝|ｈ’|2
ここで、上述の平均化により雑音電力が抑制されているので、平均チャネル状態ｈ’は理想的なチャネル状態ｈに近似している。よって、平均チャネル状態ｈ’から算出される受信電力Ｐestは、受信電力の理想値Ｐidealに近い。そして、この受信電力Ｐestが、参照信号の受信電力を表すＲＳＲＰとして出力される。
なお、時間方向においてより多くの参照信号シンボルを取得して平均化を行えば、雑音抑制効果が高くなる。すなわち、平均化時間を長くすれば、雑音抑制効果が高くなる。
図５は、端末装置３が移動しているときのＲＳＲＰ測定の一例を示す。端末装置３が移動しているときは、時間経過に対してチャネル状態が変化する。すなわち、時間経過に対して、端末装置３における受信参照信号の振幅および／または位相が変化する。特に、端末装置３が高速で移動しているときは、時間経過に対してチャネル状態の変化が大きい。図５に示す例では、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３においてチャネル状態ｈ1、ｈ2、ｈ3が得られる。さらに、雑音が存在するので、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において推定されるチャネル状態は、それぞれｈ1’、ｈ2’、ｈ3’である。
この場合、チャネル状態ｈ1’、ｈ2’、ｈ3’に対して上述の平均化を行うと、図５に示すように、平均チャネル状態ｈ’を表す座標は、実際のチャネル状態と比較して、コンスタレーションの原点に近い位置に現れる。このため、平均チャネル状態ｈ’から算出される受信電力Ｐestは、受信電力の理想値Ｐidealと比較して小さくなってしまう。
このように、端末装置３が高速で移動しているときは、参照信号の受信電力を表すＲＳＲＰの誤差が大きくなる。この誤差は、平均化時間が長くなるほど大きくなる。したがって、ＲＳＲＰを測定するための平均化時間は、雑音抑制および端末装置３の移動に起因する誤差の双方を考慮して、適切に設定することが好ましい。
図３に戻る。ＲＳＳＩ測定部１８は、ＲＦ部１１から出力されるベースバンドデジタル信号を利用して、受信信号の強度を表すＲＳＳＩを測定する。ＲＳＲＱ算出部１９は、ＲＳＲＰ測定部１７によって得られたＲＳＲＰおよびＲＳＳＩ測定部１８によって得られたＲＳＳＩから、参照信号の品質を表すＲＳＲＱを算出する。ＲＳＳＩおよびＲＳＲＱについては、詳しい説明は省略する。
測定部１６は、上述のようにして得られたＲＳＲＰおよびＲＳＲＱをサービング基地局に報告する。そして、サービング基地局は、この報告に基づいて、端末装置３の最適セルを決定し、必要に応じてハンドオーバを行う。
図６は、ＲＳＲＰ測定部１７の構成の一例を示す。ＲＳＲＰ測定部１７は、図６に示すように、分配器２１、複数の測定器２２（２２−１〜２２−ｎ）、重み付け係数算出器２３、重み付け平均化器２４を有する。また、ＲＳＲＰ測定部１７には、受信信号が入力される。この受信信号は、ＦＦＴ部１２から出力される周波数領域信号（すなわち、Ｎc個の変調信号）である。さらに、ＲＲＳＰ測定部１７には、制御信号が与えられる。制御信号は、後で詳しく説明するが、参照信号シンボルの配置を表す情報を含む。
ＲＳＲＰ測定部１７においては、図６に示すように、分配器２１、複数の測定器２２、重み付け係数算出器２３が制御信号に従って動作する。したがって、まず、この制御信号について説明する。
ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおいては、上りリンクと下りリンクの多重化方法として、ＦＤＤおよびＴＤＤがサポートされている。ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）では、上りリンクおよび下りリンクに異なる周波数を割り当てることにより、上りリンク通信および下りリンク通信が同時に行われる。一方、ＴＤＤ（Time Division Duplex）では、上りリンクおよび下りリンクに同じ周波数が割り当てられ、時間によって上りリンク通信および下りリンク通信が切り替えられる。
図７は、ＦＤＤの下りリンクにおけるサブフレーム配置を示す。なお、図７は、１つの無線フレームの中のサブフレームの配置を示している。また、以下の説明では、下りリンクサブフレームのことを「DL subframe」と表記することがある。
ＦＤＤの下りリンクでは、DL subframe (Unicast)またはDL subframe (MBSFN)が基地局から送信される。DL subframe (Unicast)は、個々の端末装置に対してデータを送信するために使用される。DL subframe (MBSFN)は、マルチメディア放送および同報サービス（ＭＢＭＳ：Multimedia Broadcast and Multicast Service）のために使用される。なお、ＭＢＳＦＮは、MBMS Single Frequency Networkを意味する。以下の説明では、DL subframe (Unicast)を「ユニキャストサブフレーム」と呼ぶことがある。また、DL subframe (MBSFN)を「ＭＢＳＮＦサブフレーム」と呼ぶことがある。
ＦＤＤの下りリンクにおいては、無線フレーム中のサブフレーム＃０、＃４、＃５、＃９には、ユニキャストサブフレームが配置される。また、無線フレーム中のサブフレーム＃１、＃２、＃３、＃６、＃７、＃８には、ユニキャストサブフレームまたはＭＢＳＦＮサブフレームが配置される。ここで、各サブフレーム＃１、＃２、＃３、＃６、＃７、＃８にユニキャストサブフレームまたはＭＢＳＦＮサブフレームのどちらが配置されるのかは、例えば、基地局によって決定される。
図８は、ＴＤＤのサブフレーム配置を示す。ＴＤＤにおいては、１つの無線フレームの中に下りリンクサブフレーム（ユニキャストサブフレーム、ＭＢＳＦＮサブフレーム）、スペシャルサブフレーム、上りリンクサブフレームが混在し得る。また、ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、ユニキャストサブフレーム、ＭＢＳＦＮサブフレーム、スペシャルサブフレーム、上りリンクサブフレームの配置パターンとして、図８に示す７つの上りリンク／下りリンクコンフィギュレーション（Uplink/Downlink configuration）が提供されている。
例えば、上りリンク／下りリンクコンフィギュレーション０においては、サブフレーム＃０、＃５にユニキャストサブフレームが配置され、サブフレーム＃１、＃６にスペシャルサブフレームが配置され、サブフレーム＃２〜＃４、＃７〜＃９に上りリンクサブフレームが配置される。また、上りリンク／下りリンクコンフィギュレーション１では、サブフレーム＃０、＃５にユニキャストサブフレームが配置され、サブフレーム＃１、＃６にスペシャルサブフレームが配置され、サブフレーム＃２、＃３、＃７、＃８に上りリンクサブフレームが配置され、サブフレーム＃４、＃９にはユニキャストサブフレームまたはＭＢＳＦＮサブフレームが配置される。
どの上りリンク／下りリンクコンフィギュレーションを使用するのかは、例えば、基地局によって決定される。また、ユニキャストサブフレームまたはＭＢＳＦＮサブフレームが選択可能なサブフレームにおいて、ユニキャストサブフレームまたはＭＢＳＦＮサブフレームのどちらが配置されるのかは、ＴＤＤにおいても、例えば、基地局によって決定される。
図９は、スペシャルサブフレームの構成を示す。ここでは、サブフレームは、１４個のＯＦＤＭシンボルを有するものとする（Ｎsym＝１４）。図９において、ＤＬは下りリンクを表し、ＵＬは上りリンクを表し、ＧＰ（Guard Period）はガード期間を表す。
スペシャルサブフレームは、下りリンクシンボル、ガード期間、上りリンクシンボルを含む。ガード期間は、端末装置３において下りリンク受信から上りリンク送信への切替えを行うために設けられる。ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、スペシャルサブフレーム内の下りリンクシンボル、ガード期間、上りリンクシンボルの配置パターンとして、図９に示す９つのスペシャルサブフレームコンフィギュレーション（Special Subframe configuration）が提供されている。
たとえば、スペシャルサブフレームコンフィギュレーション０においては、シンボル＃０〜＃２に下りリンクシンボルが配置され、シンボル＃３〜＃１２にガード期間が配置され、シンボル＃１３に上りリンクシンボルが配置される。なお、どのスペシャルサブフレームコンフィギュレーションを使用するのかは、例えば、基地局によって決定される。
このように、ＦＤＤにおいては、図７に示すように、各無線フレーム内にユニキャストサブフレームおよびＭＢＳＦＮサブフレームが混在し得る。また、ＴＤＤにおいては、図８に示すように、各無線フレーム内にユニキャストサブフレーム、ＭＢＳＦＮサブフレーム、スペシャルサブフレーム、上りリンクサブフレームが混在し得る。
ところが、サブフレーム内に配置される参照信号シンボルの数は、サブフレームのタイプによって異なる。また、スペシャルサブフレーム内に配置される参照信号シンボルの数は、スペシャルサブフレームコンフィギュレーションによって異なる。
ユニキャストサブフレームにおいては、図１０（ａ）に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃０、＃４、＃７、＃１１に参照信号が配置される。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）において、斜線領域は、サブフレーム内に配置された参照信号シンボルを表している。なお、ＯＦＤＭシンボル内に参照信号が配置される場合、参照信号シンボルは、６サブキャリア間隔で配置される。したがって、ＯＦＤＭ信号がＮc個のサブキャリアを使用してデータを伝送する場合、ユニキャストサブフレーム内には、４×（Ｎc／６）個の参照信号シンボルが配置される。
ＭＢＳＦＮサブフレームにおいては、図１０（ｂ）に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃０のみに参照信号が配置される。よって、ＯＦＤＭ信号がＮc個のサブキャリアを使用してデータを伝送する場合、ＭＢＳＦＮサブフレーム内には、１×（Ｎc／６）個の参照信号シンボルが配置される。
スペシャルサブフレームにおいては、ＯＦＤＭシンボル＃０、＃４、＃７、＃１１の中で、下りリンクが割り当てられているシンボルに参照信号が配置される。よって、コンフィギュレーション０、５のスペシャルサブフレームでは、図１０（ｂ）に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃０のみに参照信号が配置される。コンフィギュレーション１〜３、６〜８のスペシャルサブフレームでは、図１０（ｃ）に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃０、＃４、＃７に参照信号が配置される。コンフィギュレーション４のスペシャルサブフレームでは、図１０（ａ）に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃０、＃４、＃７、＃１１に参照信号が配置される。なお、上りリンクサブフレームには、参照信号シンボルは配置されない。
まとめると、各サブフレーム内に配置される参照信号シンボルの数は、以下の通りである。ただし、１つのＯＦＤＭシンボル内に配置される参照信号の数は、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）を参照しながら説明したように、サブフレームのタイプによらず、Ｎc／６個である。このため、あるサブフレーム内に配置される参照信号シンボルの数は、そのサブフレームにおいて参照信号シンボルが配置されるＯＦＤＭシンボルの数に比例する。すなわち、あるサブフレーム内に配置される参照信号シンボルの数と、そのサブフレームにおいて参照信号シンボルが配置されるＯＦＤＭシンボルの数とは一意に対応する。したがって、ここでは、「サブフレーム内に配置される参照信号シンボルの数」として、「サブフレームにおいて参照信号シンボルが配置されるＯＦＤＭシンボルの数」を示す。
ユニキャストサブフレーム：４
ＭＢＳＦＮサブフレーム：１
スペシャルサブフレーム（configuration 0,5）：１
スペシャルサブフレーム（configuration 1,2,3,6,7,8）：３
スペシャルサブフレーム（configuration 4）：４
上りリンクサブフレーム：０
端末装置３のＲＳＲＰ測定部１７は、後で詳しく説明するが、各サブフレーム内に配置されている参照信号シンボルの個数を考慮してＲＳＲＰを測定する。したがって、ＲＳＲＰ測定部１７には、参照信号シンボルの配置を特定するための情報が与えられる。
基地局２は、セル内の端末装置３に対して、参照信号シンボルの配置を特定するための情報を含む制御信号を送信する。この制御信号は、例えば、以下の情報を含む。
（１）上りリンク／下りリンクコンフィギュレーション
（２）ＭＢＳＦＮサブフレームコンフィギュレーション
（３）スペシャルサブフレームコンフィギュレーション
上りリンク／下りリンクコンフィギュレーションは、図８を参照しながら説明したように、ユニキャストサブフレーム、ＭＢＳＦＮサブフレーム、スペシャルサブフレーム、上りリンクサブフレームの配置パターンを特定する。ＭＢＳＦＮサブフレームコンフィギュレーションは、図７および図８を参照しながら説明したように、ＭＢＳＦＮサブフレームが配置される位置を特定する。スペシャルサブフレームコンフィギュレーションは、図９を参照しながら説明したように、下りリンクシンボル、ガード期間、上りリンクシンボルの配置パターンを特定する。なお、基地局２は、セル内の端末装置３に対して、ＦＤＤまたはＴＤＤを特定する情報をさらに通知するようにしてもよい。
次に、基地局２から端末装置３へコンフィギュレーション情報を通知する方法を説明する。ここでは、ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄで通信が行われるものとする。
図１１は、サブフレーム内のチャネルの配置を示す。ＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）及びＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）は、基地局から端末装置へ報知情報を送信する。ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）は、ＰＤＳＣＨのユーザ割当ておよび変調方式などに係わる情報を送信する。
ＰＢＣＨは、各無線フレーム内のサブフレーム＃０に配置される。具体的には、ＰＢＣＨは、ＰＤＣＣＨが配置されているシンボルのうち、中心の７２サブキャリアに固定的に配置される。よって、ＰＢＣＨは、図１２に示すように、10ms周期で配置される。端末装置は、基地局と通信を開始する際には、まずＰＢＣＨを受信してＭＩＢ（Master Information Block）を取得する。そして、端末装置は、ＭＩＢに含まれている情報を取得することで、ＰＤＳＣＨを受信できるようになる。
端末装置は、20ms周期でサブフレーム＃５に配置されているＰＤＳＣＨを受信する。この領域には、ＳＩＢ１（System Information Block Type1）メッセージが配置されている。端末装置は、ＳＩＢ１メッセージを取得した後、ＳＩＢ２〜ＳＩＢ１３メッセージを取得する。ＳＩＢ２〜ＳＩＢ１３メッセージが配置される位置は、ＳＩＢ１メッセージ内に記載されている。ＳＩＢについては、例えば、3GPP TS36.331 V10.5.0に記載されている。
ＴＤＤにおいては、ＳＩＢ１メッセージの中に情報要素TDD-Configが記述されている。TDD-Configは、上りリンク／下りリンクコンフィギュレーションを表すsubframeAssignmentフィールドおよびスペシャルサブフレームコンフィギュレーションを表すspecialSubframePatternsフィールドを含む。subframeAssignmentによって、０〜６のいずれかの値が指定される。また、specialSubframePatternsによって、０〜８のいずれかの値が指定される。
ＳＩＢ２メッセージの中には、情報要素MBSFN-SubframeConfigが記述されている。MBSFN-SubframeConfigは、ＭＢＳＦＮサブフレームの配置に関する情報を記述するフィールドを有する。すなわち、MBSFN-SubframeConfigは、ＭＢＳＦＮサブフレームが含まれている無線フレームが現れる周期、および無線フレーム内のＭＢＳＦＮサブフレームの配置を記述するフィールドを含む。無線フレーム内のＭＢＳＦＮサブフレームの配置は、６ビットで表される。この６ビットのフィールド内で、「１」が設定されているビットに対応するサブフレームがＭＢＳＦＮサブフレームとして使用される。ＦＤＤにおいては、上位ビットから順番に、各ビットが、無線フレーム内のサブフレーム＃１、＃２、＃３、＃６、＃７、＃８の状態を指示する。また、ＴＤＤにおいては、上位ビットから順番に、各ビットが、無線フレーム内のサブフレーム＃３、＃４、＃７、＃８、＃９の状態を指示する。なお、ＴＤＤにおいては、最下位ビットは使用されない。
このように、基地局２は、セル内の端末装置３に対して、定期的に、上述した３つのコンフィギュレーション情報を含む制御信号を送信する。そうすると、基地局２のセル内に位置する端末装置３は、この制御信号を定期的に受信する。
端末装置３は、基地局２から受信する制御信号を復調および復号し、上述の３つのコンフィギュレーション情報を取得する。なお、制御信号の復調および復号は、例えば、図３に示すデータ受信部１３において実行される。この場合、再生されたコンフィギュレーション情報は、データ受信部１３からＲＳＲＰ測定部１７に与えられる。或いは、測定部１６の中で制御信号からコンフィギュレーション情報を再生してもよい。
ＲＳＲＰ測定部１７には、図６に示すように、受信信号が入力される。受信信号は、ＦＦＴ部１２から出力される周波数領域信号（すなわち、Ｎc個の変調信号）である。そして、ＲＳＲＰ測定部１７は、基地局２から与えられるコンフィギュレーション情報に基づいて、受信信号に含まれている参照信号シンボルの電力を測定する。
コンフィギュレーション情報は、以下の（１）〜（３）を特定する情報を含む。
（１）無線フレーム内での、ユニキャストサブフレーム、ＭＢＳＦＮサブフレーム、スペシャルサブフレーム、上りリンクサブフレームの配置パターン（図８参照）
（２）無線フレーム内でＭＢＳＦＮサブフレームが配置される位置（図７、図８参照）
（３）スペシャルサブフレーム内での、下りリンクシンボル、ガード期間、上りリンクシンボルの配置パターン（図９参照）
さらに、ＲＳＲＰ測定部１７は、例えば基地局２からの通知により、ＦＤＤまたはＴＤＤのどちらの方法でリンクが多重化されているのかを認識するものとする。
そうすると、ＲＳＲＰ測定部１７は、各受信サブフレーム内の参照信号シンボルの配置を検出できる。さらに、ＲＳＲＰ測定部１７は、各受信サブフレーム内の参照信号シンボルの数（または、各受信サブフレームにおいて参照信号シンボルが配置されるＯＦＤＭシンボルの数）を検出できる。
次に、ＲＳＲＰ測定部１７の動作を説明する。分配器２１は、受信信号を小区間に分割して、複数の測定器２２（２２−１〜２２−ｎ）に順番に分配する。各小区間の長さは、たとえば、図４を参照しながら説明した雑音抑制効果が得られるように決定される。ただし、小区間の長さが長すぎると、図５を参照しながら説明したように、端末装置３が高速で移動したときに測定誤差が大きくなる。よって、小区間の長さは、これらの要因を考慮して適切に決定することが好ましい。特に限定されるものではないが、一例としては、小区間の長さは、0.5〜数サブフレーム時間である。
各測定器２２は、分配器２１から分配されてくる受信信号に含まれている参照信号シンボルの電力を測定する。すなわち、各測定器２２は、小区間内の受信信号に含まれている参照信号シンボルに基づいてＲＳＲＰを測定する。１つの小区間内の受信信号は、複数の参照信号シンボルを含む。そうすると、測定器２２により算出されるＲＳＲＰは、下式で表される。（下式はＲＳＲＰ算出方法の一例であり、これに限定されるものではない）
ＲＳＲＰ＝|ｈ’|2
ｈ’＝Σ（Ａi＋ｊＢi）／ｋ
Ａi＋ｊＢiは、ｉ番目の参照信号シンボルによって得られるチャネル状態（または、ｉ番目の参照信号シンボルの受信状態）を表す。ｋは、小区間内の参照信号シンボルの数を表す。ｈ’は、平均チャネル状態を表す。
したがって、測定器２２−１〜２２−ｎによりＲＳＲＰ１〜ＲＳＲＰｎが測定される。ここで、測定器２２−１〜２２−ｎは、互いに異なる小区間においてそれぞれ対応するＲＳＲＰを測定する。すなわち、測定器２２−１〜２２−ｎにより、互いに異なる小区間に対応するＲＳＲＰ１〜ＲＳＲＰｎが測定される。
このように、各測定器２２は、小区間内の参照信号シンボルに基づいてＲＳＲＰを測定する。よって、「小区間」は、ＲＳＲＰを測定するための「測定区間」に相当する。
重み付け係数算出器２３は、測定器２２−１〜２２−ｎにより測定されたＲＳＲＰ１〜ＲＳＲＰｎに対応する重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎを算出する。重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎは、それぞれ、測定器２２−１〜２２−ｎの測定区間内の参照信号シンボルの数に基づいて決定される。このとき、重み付け係数算出器２３は、例えば、参照信号シンボルの数が少ない測定区間で得られた測定値の重みが小さく、参照信号シンボルの数が多い測定区間で得られた測定値の重みが大きくなるように、重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎを決定する。なお、重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎを決定する方法の実施例については、後で説明する。
重み付け平均化器２４は、測定器２２−１〜２２−ｎにより測定されたＲＳＲＰ１〜ＲＳＲＰｎについて、重み付け係数算出器２３により算出された重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎを用いて重み付け平均を行う。そして、ＲＳＲＰ測定部１７は、重み付け平均化器２４の算出結果を、基地局２へ報告するＲＳＲＰとして出力する。
このように、ＲＳＲＰ測定部１７は、複数の測定区間においてそれぞれＲＳＲＰを測定する。そして、ＲＳＲＰ測定部１７は、重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎを用いて複数のＲＳＲＰ測定値（すなわち、ＲＳＲＰ１〜ＲＳＲＰｎ）の重み付け平均を計算する。
ここで、各測定区間において得られるＲＳＲＰ測定値は、測定区間内の複数の参照信号シンボルに基づいて算出される。例えば、測定区間１の受信信号が図１０（ａ）に示すサブフレームであり、測定区間２の受信信号が図１０（ｂ）に示すサブフレームであるものとする。この場合、測定区間１においては、ＯＦＤＭシンボル＃０、＃４、＃７、＃１１の参照信号シンボルからＲＳＲＰ１が算出される。すなわち、異なる４つの時刻に配置されている参照信号シンボルからＲＳＲＰ１が算出される。一方、測定区間２においては、ＯＦＤＭシンボル＃０の参照信号シンボルからＲＳＲＰ２が算出される。すなわち、ある１つの時刻に配置されている参照信号シンボルからＲＳＲＰ２が算出される。このため、参照信号シンボルの数が多い測定区間の測定精度または信頼性は高く、参照信号シンボルの数が少ない測定区間の測定精度または信頼性は低い。
このような理由から、重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎは、例えば、参照信号シンボルの数が少ない測定区間で得られた測定値の重みが小さく、参照信号シンボルの数が多い測定区間で得られた測定値の重みが大きくなるように決定される。したがって、重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎを用いてＲＳＲＰ１〜ＲＳＲＰｎの重み付け平均を計算すれば、信頼性の高いＲＳＲＰ測定値の寄与が大きくなり、また、信頼性の低いＲＳＲＰ測定値の寄与が小さくなる。この結果、重み付け平均により得られるＲＳＲＰの信頼性は高い。
なお、各測定区間において基地局と端末装置との間の伝搬環境を推定し、伝播環境の悪い測定区間のＲＳＲＰ測定値の寄与が小さくなるように重み付け平均を行えば、信頼性の高いＲＳＲＰが得られるかも知れない。この場合、伝搬環境として、たとえば、有効パス数、希望波電力の標準偏差、ＳＩＲの標準偏差、ドップラー周波数などを推定する。しかしながら、伝搬環境を常に精度良く推定することは困難である。したがって、伝搬環境の推定精度が低いときは、最終的に得られるＲＳＲＰの信頼性も低下してしまう。さらに、伝搬環境を推定する処理は、演算量が多いので、端末装置の消費電力が大きくなるおそれがある。
これに対して、実施形態の方法によれば、重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎは、各測定区間内の参照信号シンボルの数に基づいて決定される。したがって、重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎを決定する処理の演算量は少なく、そのための消費電力も小さい。
＜実施例１＞
この実施例では、上りリンクおよび下りリンクの多重化方式は、ＦＤＤである。また、ＲＳＲＰ測定部１７は、連続する６個のサブフレームからＲＳＲＰを測定する。各測定区間の長さは「２サブフレーム」である。したがって、ＲＳＲＰ測定部１７において、３個の測定器２２（すなわち、測定器２２−１〜２２−３（ｎ＝３））を用いて、３個の測定値（ＲＳＲＰ(1)〜ＲＳＲＰ(3)）が得られる。
ＲＳＲＰ測定部１７に入力される６個のサブフレームは、図１３に示すように、「ユニキャスト」「ＭＢＳＦＮ」「ＭＢＳＦＮ」「ＭＢＳＦＮ」「ユニキャスト」「ユニキャスト」である。「ユニキャスト」はユニキャストサブフレームを表し、「ＭＢＳＦＮ」はＭＢＳＦＮサブフレームを表す。
この場合、測定器２２−１には、測定区間１の「ユニキャスト」および「ＭＢＳＦＮ」が入力される。測定器２２−２には、測定区間２の「ＭＢＳＦＮ」および「ＭＢＳＦＮ」が入力される。測定器２２−３には、測定区間３の「ユニキャスト」および「ユニキャスト」が入力される。
ユニキャストサブフレームにおいては、図１０（ａ）に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃０、＃４、＃７、＃１１に参照信号が配置される。即ち、１つのユニキャストサブフレーム内には、４×（Ｎc／６）個の参照信号シンボルが配置される。一方、ＭＢＳＦＮサブフレームにおいては、図１０（ｂ）に示すように、ＯＦＤＭシンボル＃０のみに参照信号が配置される。即ち、１つのＭＢＳＦＮサブフレーム内には、１×（Ｎc／６）個の参照信号シンボルが配置される。
したがって、測定区間１においては、５×（Ｎc／６）個の参照信号シンボルが存在する。また、測定区間２においては、２×（Ｎc／６）個の参照信号シンボルが存在する。さらに、測定区間３においては、８×（Ｎc／６）個の参照信号シンボルが存在する。
実施例１では、重み付け係数算出器２３は、各測定区間内の参照信号シンボルの数を重み付け係数として使用する。ただし、「Ｎc／６」は、定数であり、測定区間１〜３において共通である。よって、以下では、「Ｎc／６」を省略して説明する。すなわち、測定区間１、２、３の参照信号シンボルの数は、それぞれ「５」「２」「８」であるものとする。そうすると、図１３に示す６個のサブフレームがＲＳＲＰ測定部１７に入力されたときに、重み付け係数算出器２３は、測定区間１、２、３に対応する重み付け係数としてそれぞれ「Ｗ１＝５」「Ｗ２＝２」「Ｗ３＝８」を出力する。
測定器２２−１は、測定区間１の受信信号に含まれている複数の参照信号シンボルに基づいて受信電力測定値ＲＳＲＰ(1)を得る。同様に、測定器２２−２、２２−３は、それぞれ、受信電力測定値ＲＳＲＰ(2)、ＲＳＲＰ(3)を得る。
重み付け平均化器２４は、ＲＳＲＰ(1)〜ＲＳＲＰ(3)についてＷ１〜Ｗ３で重み付け平均を計算することにより、受信信号のＲＳＲＰを算出する。実施例１における重み付け平均は、図１３に示す通りである。
このように、実施例１においては、各測定区間内の参照信号シンボルの数が、重み付け係数として使用される。ここで、各測定区間のＲＳＲＰの測定精度は、測定のために使用される参照信号シンボルの数に依存する。すなわち、参照信号シンボルの数が多い測定区間の測定精度は高く、参照信号シンボルの数が少ない測定区間の測定精度は低い。したがって、実施例１の重み付け平均によれば、ＲＳＲＰの算出において、参照信号シンボルの数が少ない測定区間（図１３では、測定区間２）で得られた測定値の影響度が低くなり、参照信号シンボルの数が多い測定区間（図１３では、測定区間３）で得られた測定値の影響度が高くなる。この結果、重み付け平均を行わない方式と比較すると、ＲＳＲＰの測定精度が向上する。
なお、測定区間内の参照信号シンボルの数は、その測定区間において参照信号シンボルが配置されるＯＦＤＭシンボルの数に比例する。このため、「測定区間内の参照信号シンボルの数」の代わりに「測定区間において参照信号シンボルが配置されるＯＦＤＭシンボルの数」に基づいて重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎを決定しても、重み付け平均の算出結果は同じである。したがって、重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎを決定する目的においては、「測定区間内の参照信号シンボルの数」および「測定区間において参照信号シンボルが配置されるＯＦＤＭシンボルの数」は等価である。また、重み付け係数Ｗ１〜Ｗｎを決定する目的において、「測定区間において参照信号シンボルが配置されるＯＦＤＭシンボルの数」は「測定区間内の参照信号シンボルの数」の１つの形態である。
＜実施例２＞
実施例１では、各測定区間内の参照信号シンボルの数が、重み付け係数として使用される。これに対して、実施例２では、各測定区間内の参照信号シンボルの数の二乗が、重み付け係数として使用される。
図１４に示すように、実施例２においても、実施例１と同様に、測定区間１、２、３の参照信号シンボルの数はそれぞれ「５」「２」「８」である。ところが、実施例２では、測定区間内の参照信号シンボルの数の二乗が、重み付け係数として使用される。したがって、実施例２の重み付け係数算出部１７は、測定区間１、２、３に対応する重み付け係数として、それぞれ「Ｗ１＝５2＝２５」「Ｗ２＝２2＝４」「Ｗ３＝８2＝６４」を出力する。
重み付け平均化器２４は、実施例１と同様に、ＲＳＲＰ(1)〜ＲＳＲＰ(3)についてＷ１〜Ｗ３で重み付け平均を計算することによりＲＳＲＰを算出する。ただし、上述したように、実施例１と実施例２とでは重み付け係数が異なっている。実施例２における重み付け平均は、図１４に示す通りである。
このように、実施例２においては、各測定区間内の参照信号シンボルの数の二乗が、重み付け係数として使用される。よって、実施例２の重み付け平均によれば、実施例１と比較して、参照信号シンボルの数が少ない測定区間（図１３では、測定区間２）で得られた測定値の寄与がさらに低くなり、参照信号シンボルの数が多い測定区間（図１３では、測定区間３）で得られた測定値の寄与度がさらに高くなる。したがって、実施例２の方法によれば、実施例１と比較して、ＲＳＲＰの測定精度がさらに向上する。
＜シミュレーション＞
図１５は、ＲＳＲＰの測定精度についてのシミュレーションのモデルを説明する図である。このシミュレーションでは、２個のサブフレームからＲＳＲＰが測定される。各測定区間の長さは「１サブフレーム」である。すなわち、測定区間１、２においてそれぞれ測定値ＲＳＲＰ(1)、ＲＳＲＰ(2)が算出される。ＲＳＲＰ測定のために入力される２個のサブフレームは、「ユニキャスト」「ＭＢＳＦＮ」である。よって、測定区間１、２の参照信号シンボルの数はそれぞれ「４」「１」である。この場合、測定値ＲＳＲＰ(2)の精度または信頼性は、測定値ＲＳＲＰ(1)よりも低い。さらに、ＲＳＲＰを測定する端末装置は、静止している。そして、雑音が存在しないときのＲＳＲＰの理想値は、-70dBmである。上記モデルにおいて、以下の３つの方法についてＲＳＲＰを算出する。
「重み付けなし」では、ＲＳＲＰは、ＲＳＲＰ(1)およびＲＳＲＰ(2)の単純平均により算出される。
「方法１」は、実施例１に対応する。ＲＳＲＰ(1)およびＲＳＲＰ(2)は、対応する測定区間内の参照信号シンボルの数で重み付けされて平均化される。ＲＳＲＰ(1)およびＲＳＲＰ(2)に対して重み付け係数「Ｗ１＝４」「Ｗ２＝１」が与えられる。
「方法２」は、実施例２に対応する。ＲＳＲＰ(1)およびＲＳＲＰ(2)は、対応する測定区間内の参照信号シンボルの数の二乗で重み付けされて平均化される。ＲＳＲＰ(1)およびＲＳＲＰ(2)に対して重み付け係数「Ｗ１＝４2＝１６」「Ｗ２＝１2＝１」が与えられる。
図１６は、図１５に示すモデルにおけるシミュレーション結果を示す。横軸は、ＲＳＲＰを表す。縦軸は、確率密度（ＰＤＦ：Probability Density Function）を表す。○印、△印、□印は、それぞれ比較例、方法１、方法２のデータを表す。
図１６（ａ）では、「重み付けなし」および「方法１」が比較されている。「重み付けなし」と比較して、「方法１」による測定において、理想値（-70dBm）に近いＲＳＲＰが得られる確率が高くなっている。換言すれば、「方法１」によれば、理想値に対して大きな誤差を有するＲＳＲＰが測定される確率は低くなる。
図１６（ｂ）では、「重み付けなし」および「方法２」が比較されている。このケースでも、「重み付けなし」と比較して、「方法２」において、理想値に近いＲＳＲＰが得られる確率が高くなっている。
図１６（ｃ）では、「方法１」および「方法２」が比較されている。「方法１」と比較して、「方法２」において、理想値に近いＲＳＲＰが得られる確率がさらに高くなっている。
このように、ＲＳＲＰ測定部１７において参照信号シンボルの数（または、その二乗）で重み付け平均を行うことにより、測定精度または信頼性の低い測定区間の影響が低減される。この結果、図１６（ａ）および図１６（ｂ）に示すように、「重み付けなし」と比較して、理想値に近いＲＳＲＰが得られる確率が高くなる。
次に、端末装置によるセルの誤検出について説明する。端末装置は、定期的にセルサーチを実行し、検出されたセルＩＤに対してＲＳＲＰを測定する。ところが、セルサーチにおいて、実際には存在していないセルが誤って検出されることがある。そうすると、端末装置は、実際に存在している有効セルに対してだけでなく、「存在していないセル」に対してもＲＳＲＰを測定してしまう。
この場合、ＲＳＲＰを算出するための平均化時間が十分に長ければ、「存在していないセル」のＲＳＲＰは十分に小さくなる。しかし、平均化時間は有限なので、「存在していないセル」のＲＳＲＰとして、有効セルのＲＳＲＰに近い値が検出されることがある。
図１７は、「重み付けなし」で算出される「有効セル」および「存在していないセル」についてのＲＳＲＰの確率密度を示す。このケースでは、２つの確率密度関数が互いに大きく重なり合っている。そして、これら２つの確率密度関数が互いに重なり合っているＲＳＲＰ領域では、端末装置は、検出されたセルが「有効セル」であるか「存在していないセル」であるかを判定できない。
例えば、有効セルを検出するために「閾値＝-72.5dBm」が設定されるものとする。この場合、ＲＳＲＰが-72.5dBm以上であれば、端末装置は、有効セルから信号を受信していると判定する。一方、ＲＳＲＰが-72.5dBmよりも小さければ、端末装置は、受信信号に対応するセルは存在しないと判定する。そうすると、「重み付けなし」でＲＳＲＰが測定された場合、シミュレーションによれば、誤検出（または、誤判定）の確率は、約２７パーセントである。なお、誤検出は、「存在していないセル」を有効セルとして検出することを意味する。
図１８は、「方法１（実施例１）」で算出される「有効セル」および「存在していないセル」についてのＲＳＲＰの確率密度を示す。このケースでは、図１７に示す例と比較して、２つの確率密度関数が互いに重なり合う領域は小さい。この結果、閾値-72.5dBmが設定されると、誤検出確率は、約0.6パーセントに低下する。
図１９は、「方法２（実施例２）」で算出される「有効セル」および「存在していないセル」についてのＲＳＲＰの確率密度を示す。このケースでは、図１８に示す例と比較して、２つの確率密度関数が互いに重なり合う領域はさらに小さくなっている。この結果、閾値-72.5dBmが設定されると、誤検出確率は、ほぼゼロパーセントである。
＜ハンドオーバ＞
端末装置は、サービングセルおよび隣接セルのＲＳＲＰを測定し、その測定結果をサービング基地局へ報告する。サービング基地局は、端末装置からの報告に基づいて、サービングセルおよび隣接セルのＲＳＲＰを比較する。そして、サービング基地局は、例えば、サービングセルのＲＳＲＰよりも隣接セルのＲＳＲＰが大きくなると、サービングセルから隣接セルへのハンドオーバを実行する。
図２０は、ＲＳＲＰに基づくハンドオーバの例を示す。なお、図２０において、実線カーブおよび破線カーブは、それぞれ、サービングセルおよび隣接セルの実際のＲＳＲＰを表す。また、□印および△印は、それぞれ、端末装置においてサービングセルおよび隣接セルについて測定されたＲＳＲＰを表す。なお、実線カーブと□印との間の乖離、および破線カーブと△印との間の乖離は、測定誤差に相当する。
時刻Ｔ１において、端末装置は、サービング基地局および隣接セルの基地局の双方から無線信号を受信する。このとき、端末装置において、サービングセルのＲＳＲＰは隣接セルのＲＳＲＰよりも大きい。この後、端末装置は、隣接セルの基地局に向かう方向に移動していくものとする。すなわち、時刻Ｔ１以降、端末装置において、サービングセルのＲＳＲＰは徐々に小さくなってゆき、隣接セルのＲＳＲＰは徐々に大きくなっていく。そして、時刻Ｔｘにおいて、サービングセルのＲＳＲＰよりも隣接セルのＲＳＲＰが大きくなるものとする。
図２０（ａ）は、測定精度の低いＲＳＲＰが基地局に報告されるときのハンドオーバ制御を示す。この例では、時刻Ｔ２において、隣接セルのＲＳＲＰ測定値がサービングセルのＲＳＲＰ測定値よりも大きくなっている。このため、この測定結果が報告されると、サービング基地局は、サービングセルから隣接セルへのハンドオーバを行う。
この後、時刻Ｔ３において、サービングセルのＲＳＲＰ測定値が隣接セルのＲＳＲＰ測定値よりも大きくなっている。このため、この測定結果が報告されると、サービング基地局は、隣接セルからサービングセルへのハンドオーバを行う。
以降、同様に、２つのＲＳＲＰ測定値の大小関係が逆転するごとに、ハンドオーバが行われる。図２０（ａ）では、時間帯Ｓは、端末装置がサービングセルに接続されており、斜線で表される時間帯は、端末装置が隣接セルに接続されている。このように、端末装置におけるＲＳＲＰの測定精度が低いときは、サービングセルのＲＳＲＰと隣接セルのＲＳＲＰとの差分が小さい時間帯において、複数回のハンドオーバが行われ、通信状態が不安定になる。
図２０（ｂ）は、測定精度の高いＲＳＲＰが基地局に報告されるときのハンドオーバ制御を示す。この例では、期間Ｔ１〜Ｔ４において、サービングセルのＲＳＲＰ測定値が継続的に隣接セルのＲＳＲＰ測定値よりも大きくなっている。そして、時刻Ｔ４において、隣接セルのＲＳＲＰ測定値がサービングセルのＲＳＲＰ測定値よりも大きくなり、ハンドオーバが行われる。ここで、時刻Ｔ４は、時刻Ｔｘに近接している。すなわち、ＲＳＲＰの測定精度が高いときは、適切なタイミングでハンドオーバが行われ、ハンドオーバ時の通信が安定する。
このように、ＲＳＲＰの測定精度が向上すると、ハンドオーバ時の通信が安定する。したがって、上述した実施形態のＲＳＲＰ測定部１７において採用されている方法でＲＳＲＰを測定すれば、通信が安定する。
＜他の実施形態＞
各測定器２２がＲＳＲＰを測定するための測定区間の長さは、上述の実施例では、１サブフレームまたは２サブフレームであるが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、測定区間は、サブフレーム時間よりも短くてもよい。
図６に示す構成では、複数の測定器２２（２２−１〜２２−ｎ）を用いて複数のＲＳＲＰ測定値が生成されているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、１つの測定器２２が順番に複数のＲＳＲＰ測定値を生成してもよい。
上述の説明では、測定器２２は、実数で表される受信電力値を生成しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、測定器２２は、測定区間内に配置されている複数の参照信号シンボルから推定される複数のチャネル状態ｈ1、ｈ2、ｈ3、．．．間の相関値を出力してもよい。相関値は、例えば、あるチャネル状態を表す複素数と他のチャネル状態を表す複素数の複素共役とを掛け合わせることで算出される。この場合、相関値は、複素数で表される。ただし、測定区間が十分に短い場合は、この相関値の大きさは、参照信号シンボルの受信電力とほぼ同じである。したがって、重み付け平均化器２４が複数の相関値の重み付け平均を行った後に、その平均化の結果を実数化することで得られる値は、測定器２２が実数で表される受信電力値を生成したときに重み付け平均化器２４により算出されるＲＳＲＰとほぼ同じである。よって、ＲＳＲＰを算出する処理において、チャネル状態の相関値は、受信電力値の１つの形態である。
１ 無線通信システム
２（２ａ、２ｂ） 基地局
３ 端末装置
１０ 受信機
１３ データ受信部
１６ 測定部
１７ ＲＳＲＰ測定部
２１ 分配器
２２（２２−１〜２２−ｎ） 測定器
２３ 重み付け係数算出器
２４ 重み付け平均化器

Claims (6)

  1. 複数の測定区間において、それぞれ、受信信号に含まれているパイロット信号シンボルの受信電力を測定して受信電力測定値を生成する測定器と、
    前記複数の測定区間において得られる複数の受信電力測定値について、各測定区間内に存在するパイロット信号シンボルの数に基づく重み付け平均を行って受信電力値を計算する計算器と、
    を有する受信機。
  2. 前記計算器は、前記複数の受信電力測定値について、各測定区間内に存在するパイロット信号シンボルの数で重み付け平均を行って前記受信電力値を計算する
    ことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
  3. 前記計算器は、前記複数の受信電力測定値について、各測定区間内に存在するパイロット信号シンボルの数の二乗で重み付け平均を行って前記受信電力値を計算する
    ことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
  4. パイロット信号シンボルの数が多い測定区間に対応する受信電力測定値ほど大きな重みが与えられるように、各受信電力測定値の重み付け係数を算出する重み付け係数算出器をさらに有し、
    前記計算器は、前記重み付け係数算出器により算出された重み付け係数で前記複数の受信電力測定値を平均化して前記受信電力値を計算する
    ことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
  5. 前記重み付け係数算出器は、前記無線機が接続している基地局から受信する、パイロット信号シンボルの配置を表す情報に基づいて、前記重み付け係数を算出する
    ことを特徴とする請求項４に記載の受信機。
  6. 複数の測定区間において、それぞれ、受信信号に含まれているパイロット信号シンボルの受信電力を測定して受信電力測定値を生成し、
    前記複数の測定区間において得られる複数の受信電力測定値について、各測定区間内に存在するパイロット信号シンボルの数に基づく重み付け平均を行って受信電力値を計算する
    ことを特徴とする受信品質測定方法。
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