JP5366954B2 - 移動局及び移動通信方法 - Google Patents

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Description

本発明は、移動局及び移動通信方法に関する。
Ｗ-ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ-Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の移動通信システムでは、下りリンクにおける無線品質を算出するために、受信装置（例えば、移動局）は、無線基地局によって送信されたＣＰＩＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号に含まれるパイロットシンボルの受信電力を測定するように構成されている。
Ｗ-ＣＤＭＡ方式の移動通信システムでは、複数のパイロットシンボルが、同一周波数において時間軸方向に連続して送信されるように構成されている。
これに対して、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の移動通信システムでは、複数のパイロットシンボルが、所定のシステム帯域内及びタイミングにおいて、周波数軸方向及び時間軸方向で不連続に送信されるように構成されている。
したがって、ＬＴＥ方式の移動通信システムでは、各パイロットシンボルに対するフェージングの影響が異なる（つまり、各パイロットシンボル間の周波数相関及び時間相関が低い）可能性が高く、Ｗ-ＣＤＭＡ方式の移動通信システムの場合と同一の算出方法では、移動局は、複数のパイロットシンボルの平均的な受信品質（例えば、受信電力の平均値等）を正確に測定することができないという問題点があった。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、周波数軸方向及び時間軸方向で不連続に送信された複数のパイロットシンボルの平均的な受信品質（例えば、受信電力の平均値等）を精度良く測定することができる移動局及び移動通信方法を提供することを目的とする。
本発明の第１の特徴は、移動局であって、周波数軸方向又は時間軸方向に連続して送信されるシンボルによって構成される所定信号の受信電力を測定するように構成されている測定部と、予め記憶されている前記所定信号の送信電力及び前記測定部によって測定された該所定信号の受信電力に基づいて、下りリンクにおける該所定信号の伝搬損失を推定するように構成されている推定部と、予め記憶されているパイロット信号の送信電力及び前記推定部によって推定された前記所定信号の伝搬損失に基づいて、該パイロット信号の受信電力を算出するように構成されている算出部とを具備することを要旨とする。
本発明の第１の特徴において、前記測定部は、周波数軸方向又は時間軸方向に連続して送信される複数の前記シンボルの受信電力に対して平均化処理を行うことによって、前記所定信号の受信電力を測定するように構成されていてもよい。
本発明の第２の特徴は、移動通信方法であって、受信装置において、周波数軸方向又は時間軸方向に連続して送信されるシンボルによって構成される所定信号の受信電力を測定する工程と、前記受信装置において、予め記憶されている前記所定信号の送信電力及び測定された該所定信号の受信電力に基づいて、下りリンクにおける該所定信号の伝搬損失を推定する工程と、予め記憶されているパイロット信号の送信電力及び推定された前記所定信号の伝搬損失に基づいて、該パイロット信号の受信電力を算出する工程とを有することを要旨とする。
以上説明したように、本発明によれば、周波数軸方向及び時間軸方向で不連続に送信された複数のパイロットシンボルの平均的な受信品質（例えば、受信電力の平均値等）を精度良く測定することができる移動局及び移動通信方法を提供することができる。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおける所定帯域幅にて送信される信号について説明するための図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。 図４は、本発明の第１の実施形態に係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成）
図１乃至図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ＬＴＥ方式の移動通信システムであって、無線基地局ｅＮＢと、移動局ＵＥとを具備している。
無線基地局ｅＮＢは、下りリンクにおける物理チャネル信号として、Ｐ-ＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ-Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号や、Ｐ-ＳＣＨ（Ｐｒｉｍａｒｙ-Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号や、Ｓ-ＳＣＨ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ-Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号や、参照信号（ＲＳ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）等を送信するように構成されている。
Ｐ-ＢＣＨ信号は、１０ｍｓに１回の割合で送信される報知信号であり、カバレッジを確保するため、４つの連続する無線フレーム区間に渡って、スクランブル符号を変えて同一情報を送信する時間ダイバーシチを適用している。
図２に示すように、Ｐ-ＢＣＨ信号は、所定の周波数帯域（移動通信システムにける中央の周波数帯域）内におけるサブフレーム＃０内で、周波数軸方向及び時間軸方向に連続して送信されるシンボルによって構成される。
また、Ｐ-ＳＣＨ信号及びＳ-ＳＣＨ信号は、移動局ＵＥによるセルサーチ処理において用いられる同期信号である。図２に示すように、Ｐ-ＳＣＨ信号及びＳ-ＳＣＨ信号は、所定の周波数帯域内におけるサブフレーム＃０内で、周波数軸方向に連続して送信されるシンボルによって構成される。
また、参照信号は、移動局ＵＥによるチャネル推定処理やチャネル品質測定処理等において用いられるパイロット信号である。図２に示すように、参照信号は、所定の周波数帯域内におけるサブフレーム＃０内で、周波数軸方向又は時間軸方向で不連続に送信されるシンボルによって構成される。
図３に示すように、移動局ＵＥは、受信部１１と、測定部１２と、送信電力記憶部１３と、パスロス推定部１４と、参照信号受信電力算出部１５とを具備している。
受信部１１は、無線基地局ｅＮＢによって送信されたＰ-ＳＣＨ信号やＳ-ＳＣＨ信号やＰ-ＢＣＨ信号や参照信号等を受信するように構成されている。
測定部１２は、周波数軸方向又は時間軸方向に連続して送信されるシンボルによって構成される所定信号の受信電力を測定するように構成されている。例えば、測定部１２は、所定信号として、Ｐ-ＳＣＨ信号やＳ-ＳＣＨ信号やＰ-ＢＣＨ信号の受信電力を測定するように構成されている。
例えば、Ｐ-ＳＣＨ信号は、周波数軸方向に連続して送信されるシンボルによって構成されているため、測定部１２は、Ｐ-ＳＣＨ信号を構成する複数のシンボル同士の相関が高いと想定し、以下の（式１）によって、かかる複数のシンボルの受信電力に対して平均化処理を行うことによって、Ｐ-ＳＣＨ信号の受信電力を測定するように構成されていてもよい。
Figure 0005366954
 ここで、（式１）における「ｒｎ」及び「ｒｎ＋１」は、Ｐ-ＳＣＨ信号を構成する周波数軸方向で隣接する２つのシンボル（例えば、図２における「Ｓ２１」及び「Ｓ２２」）の受信信号ベクトルを示す。
なお、測定部１２は、Ｐ-ＳＣＨ信号を構成する周波数軸方向で隣接する２以上のシンボルの電力値に対して、上述の平均化処理を行うことによって、Ｐ-ＳＣＨ信号の希望波受信電力を測定するように構成されていてもよい。
また、Ｓ-ＳＣＨ信号は、周波数軸方向に連続して送信されるシンボルによって構成されているため、測定部１２は、Ｓ-ＳＣＨ信号を構成する複数のシンボル同士の相関が高いと想定し、上述の（式１）によって、かかる複数のシンボルの希望波電力と干渉波電力に対して平均化処理を行うことによって、Ｓ-ＳＣＨ信号の受信電力を測定するように構成されていてもよい。
ここで、（式１）における「ｒｎ」及び「ｒｎ＋１」は、Ｓ-ＳＣＨ信号を構成する周波数軸方向で隣接する２つのシンボル（例えば、図２における「Ｓ１１」及び「Ｓ１２」）の受信信号ベクトルを示す。
なお、測定部１２は、Ｓ-ＳＣＨ信号を構成する周波数軸方向で隣接する２以上のシンボルの電力値に対して、上述の平均化処理を行うことによって、Ｓ-ＳＣＨ信号の希望波受信電力を測定するように構成されていてもよい。
さらに、Ｐ-ＢＣＨ信号は、周波数軸方向及び時間軸方向に連続して送信されるシンボルによって構成されているため、測定部１２は、Ｐ-ＢＣＨ信号を構成する複数のシンボル同士の相関が高いと想定し、上述の（式１）によって、かかる複数のシンボルの希望波電力と干渉波電力に対して平均化処理を行うことによって、Ｐ-ＢＣＨ信号の受信電力を測定するように構成されていてもよい。
ここで、（式１）における「ｒｎ」及び「ｒｎ＋１」は、Ｐ-ＢＣＨ信号を構成する周波数軸方向で隣接する２つのシンボル（例えば、図２における「Ｓ３１」及び「Ｓ３２」）の受信信号ベクトル、或いは、Ｐ-ＢＣＨ信号を構成する時間軸方向で隣接する２つのシンボル（例えば、図２における「Ｓ３２」及び「Ｓ３３」）の受信信号ベクトルを示す。
なお、測定部１２は、Ｐ-ＢＣＨ信号を構成する周波数軸方向で隣接する２以上のシンボルの受信信号ベクトル、Ｐ-ＢＣＨ信号を構成する時間軸方向で隣接する２以上のシンボルの受信信号ベクトル、或いは、Ｐ-ＢＣＨ信号を構成する周波数軸方向で隣接する１以上のシンボルの受信信号ベクトル及びＰ-ＢＣＨ信号を構成する時間軸方向で隣接する１以上のシンボルの受信信号ベクトルの組み合わせに対して、上述の平均化処理を行うことによって、Ｐ-ＢＣＨ信号の受信電力を測定するように構成されていてもよい。
ただし、Ｐ−ＢＣＨの受信電力の計算をする際は、全部の信号の位相をあわせるために、一度復調した信号を乗算した受信信号を用いて計算する。
送信電力記憶部１３は、所定信号の送信電力（例えば、Ｐ-ＳＣＨ信号やＳ-ＳＣＨ信号やＰ-ＢＣＨ信号）の送信電力を記憶するように構成されている。また、送信電力記憶部１３は、参照信号の送信電力を記憶するように構成されている。
なお、送信電力記憶部１３は、Ｐ-ＳＣＨ信号やＳ-ＳＣＨ信号やＰ-ＢＣＨ信号や参照信号を構成する各シンボル単位の送信電力を記憶するように構成されていてもよい。
パスロス推定部１４は、送信電力記憶部１３において予め記憶されている所定信号（例えば、Ｐ-ＳＣＨ信号やＳ-ＳＣＨ信号やＰ-ＢＣＨ信号）の送信電力及び測定部１２によって測定された所定信号の受信電力に基づいて、下りリンクにおける所定信号の伝搬損失（パスロス）を推定するように構成されている。
ここで、所定信号（例えば、Ｐ-ＳＣＨ信号やＳ-ＳＣＨ信号やＰ-ＢＣＨ信号）の送信電力を「Ｘ（dBm）」とし、測定された所定信号の受信電力を「Ｙ（dBm）」とし、参照信号の送信電力を「Ｚ（dBm）」とすると、パスロス推定部１４は、「Ｘ（dBm）−Ｙ（dBm）」によって、下りリンクにおける所定信号の伝搬損失を推定するように構成されている。
また、パスロス推定部１４は、真値の「dBm」ではなく「mW」を用いて、下りリンクにおける所定信号の伝搬損失を計算してもよい。
なお、具体的には、パスロス推定部１４は、送信電力記憶部１３において予め記憶されている所定信号を構成する各シンボルの送信電力及び測定部１２によって測定された所定信号を構成する各シンボルの受信電力に基づいて、下りリンクにおける所定信号を構成する各シンボルの伝搬損失を推定するように構成されている。
参照信号受信電力算出部１５は、送信電力記憶部１３において予め記憶されている参照信号の送信電力及びパスロス推定部１４によって推定された所定信号の伝搬損失に基づいて、かかる参照信号の受信電力を算出するように構成されている。
例えば、参照信号受信電力算出部１５は、「Ｚ（dBm）−所定信号のパスロス（dBm）＋ｋ」によって、参照信号の受信電力を算出するように構成されている。ここで、「ｋ」は、補正用の係数であるものとする。
参照信号受信電力算出部１５は、送信電力記憶部１３において予め記憶されている参照信号を構成する各シンボルの送信電力及びパスロス推定部１４によって推定された所定信号を構成する各シンボルの伝搬損失に基づいて、各シンボルに対応する参照信号の受信電力を算出するように構成されている。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作）
図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作、具体的には、本実施形態に係る移動局ＵＥが下りリンクにおける参照信号の受信電力を測定する動作について説明する。
ステップＳ１０１において、移動局ＵＥは、無線基地局ｅＮＢによって送信された所定信号（例えば、Ｐ-ＳＣＨ信号やＳ-ＳＣＨ信号やＰ-ＢＣＨ信号）の受信電力Ｙ（dBm）を測定する。
具体的には、移動局ＵＥは、無線基地局ｅＮＢによって送信された所定信号を構成する複数のシンボルに対して平均化処理を行うことによって、かかる所定信号の受信電力Ｙ（dBm）を測定してもよい。
ステップＳ１０２において、移動局ＵＥは、予め記憶されている所定信号の送信電力Ｘ（dBm）及び測定された所定信号の受信電力Ｙ（dBm）に基づいて、すなわち、「Ｘ（dBm）−Ｙ（dBm）」によって、下りリンクにおける所定信号の伝搬損失（パスロス）を推定する。
ステップＳ１０３において、移動局ＵＥは、予め記憶されている参照信号の送信電力Ｚ（dBm）及び推定された所定信号のパスロスに基づいて、すなわち、「Ｚ（dBm）−所定信号のパスロス（dBm）＋ｋ」によって、かかる参照信号の受信電力を算出する。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、周波数軸方向又は時間軸方向で連続して送信されている所定信号（例えば、Ｐ-ＳＣＨ信号やＳ-ＳＣＨ信号やＰ-ＢＣＨ信号）の受信電力に基づいて、参照信号を構成する周波数軸方向及び時間軸方向で不連続に送信されているシンボルの受信電力を算出するように構成されているため、参照信号の平均的な受信品質を精度良く測定することができる。
なお、上述の無線基地局ｅＮＢや移動局ＵＥの動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、無線基地局ｅＮＢや移動局ＵＥ内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして無線基地局ｅＮＢや移動局ＵＥ内に設けられていてもよい。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

Claims (3)

  1. 周波数軸方向又は時間軸方向に連続して送信されるシンボルによって構成される所定信号の受信電力を測定するように構成されている測定部と、
    予め記憶されている前記所定信号の送信電力及び前記測定部によって測定された該所定信号の受信電力に基づいて、下りリンクにおける該所定信号の伝搬損失を推定するように構成されている推定部と、
    予め記憶されているパイロット信号の送信電力及び前記推定部によって推定された前記所定信号の伝搬損失に基づいて、該パイロット信号の受信電力を算出するように構成されている算出部とを具備することを特徴とする移動局。
  2. 前記測定部は、周波数軸方向又は時間軸方向に連続して送信される複数の前記シンボルの受信電力に対して平均化処理を行うことによって、前記所定信号の受信電力を測定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の移動局。
  3. 受信装置において、周波数軸方向又は時間軸方向に連続して送信されるシンボルによって構成される所定信号の受信電力を測定する工程と、
    前記受信装置において、予め記憶されている前記所定信号の送信電力及び測定された該所定信号の受信電力に基づいて、下りリンクにおける該所定信号の伝搬損失を推定する工程と、
    予め記憶されているパイロット信号の送信電力及び推定された前記所定信号の伝搬損失に基づいて、該パイロット信号の受信電力を算出する工程とを有することを特徴とする移動通信方法。
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