JP4525867B1 - 無線装置及びsir測定方法 - Google Patents
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Abstract
AGC制御部40は、可変増幅器60の利得を制御して受信信号を自動利得制御する。信号電力・干渉電力算出部7は、自動利得制御された既知の所定の受信信号に基づき、信号電力及び干渉電力を算出する。SIR算出部8は、信号電力・干渉算出算出部7が算出した信号電力及び干渉電力に基づきSIRを算出してスケジューラ部10へ出力する。
【選択図】図18
Description
2 受信機
3 A/D変換器
4 復調部
5 タイミング同期部
6 検波部
7 信号電力・干渉電力算出部
8 SIR算出部
9 送信機
10 スケジューラ部
11 変調・符号化部
12 D/A変換器
13 象限変換部
14 増幅器
15 ミキサ
20 入力ビット幅調整部
21 先頭シンボル平均化部
22 ビット位置判断部
23 抽出部
30 周波数オフセット補正部
40 AGC制御部
50 希望波・干渉波レベル算出部
60 可変増幅器
図1は、本発明の実施の形態1における無線装置の構成を示すブロック図である。無線装置は、アンテナ1、受信機2、送信機9、及びスケジューラ部10を有する。アンテナ1から受信した受信信号は、A/D変換器3によりアナログ信号からデジタル信号に変換される。A/D変換器3に入力されるアナログ信号は、図1には図示しないミキサにより、高周波からベースバンド周波数または中間周波数に周波数変換されている。A/D変換器3から出力されたデジタル信号は復調部4に入力される。
実施の形態1では、分散として標本分散を用いて干渉電力を算出したが、不偏分散を用いて干渉電力を算出してもよい。標本分散は、その期待値が母集団の分散よりも小さくなる。期待値が母集団の分散に等しくなるように補正をかけたものが不偏分散である。サンプル数が十分多ければ、標本分散=不偏分散となる。しかし、1スロット分のパイロット信号を標本とする場合のように、サンプル数(=1スロット毎のパイロットシンボル数N_pilot)が少ない場合は、干渉電力に不偏分散を用いた方が精度は高くなる。本実施の形態2における無線装置の構成は、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
(1)データ量が多く拡散率が低いため拡散利得が得にくい。
(2)符号化時に符号化用のデータ量を増やせないため符号化利得が得られない。
このため、高伝送レートの無線通信では、低伝送レートの場合よりも、受信性能やスケジューリング性能は、SIR推定などの復調性能に大きく依存する。特に、SIRが大きい領域でSIRの線形性が維持できなくなり、途中で頭打ちとなるが、これによりスケジューラ部10が、最高伝送レートを通信相手局に対して要求する判断ができなくなり、最高伝送レートの受信を維持できなくなるという問題があった。しかし、本実施の形態2によれば、SIRが大きい領域においても高精度にSIRを算出できるので、スケジューラ部10は正確に無線伝送路の状態を把握することができ、高伝送レートで無線通信する場合でも、適正な伝送速度で送受信するように制御できる。また、過剰な伝送速度で無線通信することによる消費電力の浪費を抑制することができる。
HSUPA等の高伝送レートでの受信性能を満たすためには、A/D変換(アナログからデジタルへの変換)におけるビットレンジを多く取る必要がある。例えば、分解能が16ビットのA/D変換器3を用いた場合には、復調部4では、信号電力などの算出に用いる乗算処理において、平均化処理を行ってから乗算を行うことで、32ビット×32ビットの乗算器が必要となることもあり、回路規模の増大を促す。受信性能の劣化を防止しつつ、回路規模を小さくするためには、大きいビットレンジから、必要な箇所だけを演算処理の都度抽出する手法が有効である。本実施の形態3では、16ビットでA/D変換した受信信号から、信号電力の計算を行う前に8ビットを抽出する手法を説明する。なお、本実施の形態3では16ビットから8ビットを抽出する手法について説明するが、ビット数はこれらに限られたものではない。
現実の無線通信においては、受信信号はある一定の周期を持って振動する周波数オフセットを有する。また、実施の形態3で説明したビット抽出において、万が一、オーバーフローを起こすようなことが避けられない場合にも、同様に信号電力・干渉電力算出部7に入力される受信信号には周波数オフセットが生じる。本実施の形態4は、周波数オフセットが補正された受信信号を用いて信号電力及び干渉電力を算出することにより、信号電力及び干渉電力の算出精度を高めるものである。
移動体通信では、受信信号の振幅は一定ではなく変動する。受信信号の振幅が小さい場合には、信号電力、干渉電力を正しく算出することができず、SIRの算出精度が劣化する。また、受信信号の振幅が大きい場合には、オーバーフローの発生により、信号電力、干渉電力、SIRの算出精度が劣化する。そこで、実施の形態5では、自動利得制御された受信信号を用いて、信号電力及び干渉電力を算出することにより、信号電力及び干渉電力、SIRの算出精度を向上させる。また、実施の形態5では、信号電力・干渉電力算出部7において算出した信号電力、干渉電力、及び自動利得制御に用いる制御値に基づき、精度の高い希望波レベル、干渉波レベルを求める方法を説明する。なお、希望波レベルとは、所定の測定箇所における信号成分の電力であり、干渉波レベルとは、当該所定の測定箇所における干渉成分の電力である。所定の測定箇所とは、例えば、アンテナ端等が考えられる。一方、前述の信号電力、干渉電力はそれぞれ、信号電力・干渉電力算出部7における信号成分の電力、干渉成分の電力である。このように、希望波レベルと信号電力、干渉レベルと干渉電力とでは規定点が異なる。
Claims (9)
- 既知の所定の受信信号を用いてSIRを測定する無線装置において、
入力された信号を増幅または減衰する可変増幅器と、
前記可変増幅器の利得を制御して受信信号を自動利得制御するAGC制御部と、
自動利得制御された所定の受信信号を用いて信号電力及び干渉電力を算出する信号電力・干渉電力算出部と、
前記信号電力・干渉電力算出部が算出した前記信号電力及び前記干渉電力に基づき前記SIRを算出するSIR算出部と、
を備え、
前記信号電力・干渉電力算出部は、前記所定の受信信号における受信電力から雑音電力を減算した値を前記信号電力として算出する無線装置。 - 受信信号の周波数オフセットを補正する周波数オフセット補正部を備え、
前記信号電力・干渉電力算出部は、自動利得制御された所定の受信信号であり、かつ前記周波数オフセット補正部により前記周波数オフセットを補正された所定の受信信号を用いて、前記信号電力及び前記干渉電力を算出することを特徴とする請求項1記載の無線装置。 - 前記信号電力・干渉電力算出部は、前記所定の受信信号の標本分散を前記干渉電力として算出することを特徴とする請求項1記載の無線装置。
- 前記信号電力・干渉電力算出部は、前記所定の受信信号の不偏分散を前記干渉電力として算出することを特徴とする請求項1記載の無線装置。
- 前記信号電力・干渉電力算出部は、前記干渉電力を前記所定の受信信号のシンボル数で除算した値を前記雑音電力とすることを特徴とする請求項1記載の無線装置。
- 受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するA/D変換器と、
入力信号から、前記デジタル信号のビット幅より小さいビット幅を抽出する入力ビット幅調整部と、
を備え、
前記信号電力・干渉電力算出部は、自動利得制御された所定の受信信号であり、かつ前記入力ビット幅調整部が抽出したデジタル信号を用いて、前記信号電力及び前記干渉電力を算出することを特徴とする請求項1記載の無線装置。 - 前記入力ビット幅調整部は、前記所定の受信信号の振幅に基づき、抽出するビット位置を決定することを特徴とする請求項6記載の無線装置。
- 所定の測定箇所での希望波レベル及び干渉波レベルを算出する希望波・干渉波レベル算出部を備え、
前記AGC制御部は、自動利得制御の収束値に受信信号の電力が収束するように、前記可変増幅器の利得をゲイン制御値に基づき制御し、
前記希望波・干渉波レベル算出部は、前記ゲイン制御値と、前記自動利得制御の収束値と、前記信号電力と、前記所定の測定箇所から前記信号電力・干渉電力算出部までの利得とを用いて前記希望波レベルを算出することを特徴とする請求項1記載の無線装置。 - 既知の所定の受信信号を用いてSIRを測定するSIR測定方法において、
受信信号を自動利得制御するAGC制御ステップと、
前記AGC制御ステップで自動利得制御された所定の受信信号を用いて信号電力及び干渉電力を算出する信号電力・干渉電力算出ステップと、
前記信号電力及び前記干渉電力に基づき前記SIRを測定するステップと、
を備え、
前記信号電力・干渉電力算出ステップは、前記自動利得制御された所定の受信信号の分散を干渉電力として算出し、前記自動利得制御された所定の受信信号における受信電力から雑音電力を減算した値を前記信号電力として算出するSIR測定方法。
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