JP5381153B2 - 無線受信機、受信レベル測定方法、受信レベル測定プログラムおよびプログラム記録媒体 - Google Patents
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Description
本発明は、無線受信機、受信レベル測定方法、受信レベル測定プログラムおよびプログラム記録媒体に関し、特に、ＬＴＥ（Long Term Evolution）無線通信システム用の携帯電話機、ＰＨＳ(Personal Handy-phone System)、ＰＤＡ(Personal Data Assistance，Personal Digital Assistants)、無線基地局等の通信装置に好適に適用することができる無線受信機、受信レベル測定方法、受信レベル測定プログラムおよびプログラム記録媒体に関する。
近年、通信技術の進展はめざましく、大容量のデータを高速に通信を行うことが可能な通信システムが実現されつつある。かかる進展は、有線通信の分野のみならず、無線通信の分野においても同様である。すなわち、携帯電話機などの移動端末の普及に伴い、無線通信の分野においても大容量のデータを高速に通信し、動画や音声などのマルチメディアデータを移動端末としても利用することを可能とする次世代通信方式の研究、開発が盛んに行われている。
かくのごとき無線通信分野における次世代通信方式としては、例えば、非特許文献１のＩＴＵジャーナル「Systems beyond IMT-2000へのチャレンジ〜ワイヤレスからのアプローチ〜」にも記載されているように、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で議論されているＬＴＥ（Long Term Evolution）無線通信システムに代表されるようなＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式を用いた通信方式が注目されている。
ＯＦＤＭ方式は、使用する周波数帯域を複数のサブキャリアに分割して、それぞれのサブキャリアにデータシンボル（ＯＦＤＭシンボル）を割り当てて送信を行う方式であり、かつ、サブキャリアは周波数軸上で互いに直交するように配置されるため、周波数利用効率に優れている。また、１つ１つのサブキャリアは狭帯域となるため、マルチパス干渉の影響を抑えることができ、高速大容量通信を実現することができる。
また、ＬＴＥ無線通信システムにおいては、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）の場合と同様に、ＭＢＳＦＮネットワーク（ＭＢＭＳ oveＲＳingle Frequency Network：ＭＢＭＳ単一周波数ネットワーク）が採用されており、マルチメディア放送および同報サービスであるＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast and Multicast Service）サービスが導入されている。
しかし、ＭＢＳＦＮネットワークにおいては、放送／同報用のＭＢＳＦＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）は、通常の単一の通信相手用のUnicastサブフレーム（ユニキャストサブフレーム）とは参照信号（ＲＳ：Reference signal）の構成が異なっており、通信セルを特定するためのセル特有の参照信号（Cell Specific ＲＳ（Reference signal）：以下、単に、参照信号（ＲＳ：Reference signal）と略記する場合もある）が先頭のサブフレームのみで送信されるフレーム構成になっている。
よって、受信端末側では、受信したサブフレームの受信レベルの測定に使用可能なセル特有の参照信号（Cell Specific ＲＳ（Reference signal））を確実に判別することが必要である。しかしながら、周辺の通信セルのＭＢＳＦＮマッピング情報が、受信端末側では既知ではない場合もあり得る。そのため、受信レベルの測定に使用可能な全てのセル特有の参照信号（ＲＳ：Reference signal）を利用することができるとは限らない。一方で、ＬＴＥ無線通信システムにおいては１．４ＭＨｚ／３ＭＨｚの狭帯域の通信セルの存在も認められており、そのような狭帯域通信セル下においても、広帯域通信セル下と同等のレベル測定精度が求められている。
大津；「Systems beyond IMT-2000へのチャレンジ〜ワイヤレスからのアプローチ〜」，ＩＴＵジャーナル，vol.33，No.3，pp.26-30，March 2003
つまり、３ＧＰＰの標準化仕様ＴＳ３６．２１１が示すように、Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ時に適用されるMulticast Channelを送信するためのサブフレーム（物理フレーム）フォーマットは、Ｕｎｉｃａｓｔ時に適用されるShared Channel用のサブフレームフォーマットとは異なるフォーマットが定義されており、受信端末側では、受信レベルの測定を行う際に、フレームフォーマットの差を考慮しつつ、測定を行うことが必要である。
しかしながら、受信端末側では、周辺セルのＭＢＳＦＮ情報を知ることができないため、周辺セルから送信されてくる、全ての参照信号（ＲＳ：Reference signal）を使用することができるとは限らない。
かかる状況について図２を用いてさらに説明する。図２は、ＭＢＳＦＮネットワークにおいて適用されるサブフレームフォーマットを説明するためのテーブルであり、拡張周期プレフィックス（Extended Cyclic prefix）使用時の場合を例にとって示している。
図２（Ａ）はＵｎｉｃａｓｔ時のサブフレームフォーマットであり、横軸が各ＯＦＤＭシンボルを構成する周波数帯域を示すFrequency Domain、縦軸が各サブフレームを構成する時間軸を示すTime Domainである。図２（Ａ）において、符号Ｒ０はセル特有の参照信号（ＲＳ：Reference signal）であり、受信レベルの測定に使用することが可能である。また、３ＧＰＰの標準化仕様では、ＯＦＤＭシンボル番号０，３，６，９は、必ず、Unicastサブフレームフォーマットであることが保証されており、図２（Ａ）に示すように、それぞれのＯＦＤＭシンボル番号０，３，６，９のサブフレームには、セル特有の参照信号（ＲＳ：Reference signal）つまり符号Ｒ０が含まれている。なお、図２（Ａ）において、符号Ｄは、データを示している。
一方、図２（Ｂ）は、ＭＢＳＦＮ時つまりBroadcastまたはMulticast時のサブフレームフォーマットである。図２（Ｂ）において、先頭サブフレームのＯＦＤＭシンボル番号０には、セル特有の参照信号（ＲＳ：Reference signal）である符号Ｒ０が含まれており、受信レベルの測定に使用することが可能であるが、符号Ｒ４は、ＭＢＳＦＮ用（Broadcast/Multicast用）の参照信号（ＲＳ：Reference signal）であり、他セルからの参照信号（ＲＳ：Reference signal）も合成されている可能性があるため、受信レベルの測定には使用することができない。
また、３ＧＰＰの標準化仕様では、受信端末は周辺セルのＯＦＤＭシンボル番号０，３，６，９以外がUnicastサブフレームかＭＢＳＦＮサブフレーム（すなわちBroadcastサブフレームまたはMulticastサブフレーム）かを知ることができないため、ＯＦＤＭシンボル番号０，３，６，９以外が、たとえ、Ｕｎｉｃａｓｔサブフレームであったとしても、先頭サブフレームの符号Ｒ０のみを用いてレベル測定を行うことになる。なお、BroadcastまたはMulticast通信のみのＭＢＳＦＮ専用セルの場合には、先頭サブフレームの符号Ｒ０も送信されないが、本発明においては、ＭＢＳＦＮ専用セルは対象外としている。
一方で、周波数利用効率向上のために、前述のように、１．４ＭＨｚや３ＭＨｚといった狭帯域のシステム帯域幅を用いる通信サービスも想定されており、そのような狭帯域セル環境下のように、受信レベル測定用に使用することができるセル特有の参照信号（ＲＳ：Reference signal）の個数が少ない場合であっても、広帯域と変わらず精度の良い周辺セル測定が望まれている。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ＬＴＥ無線通信システムにおいて、精度良く受信レベルの測定を行うことが可能な無線受信機、受信レベル測定方法、受信レベル測定プログラムおよびプログラム記録媒体を提供することを、その目的としている。
前述の課題を解決するため、本発明による無線受信機は、次のような特徴的な構成を採用している。
（１）ＬＴＥ無線通信システム（Long Term Evolution）用の無線受信機において、受信したサブフレームのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）シンボルとセル特有の参照信号（Reference signal）レプリカとの間の相関値に基づいて、受信した前記サブフレームのフォーマットを判別する無線受信機。
本発明の無線受信機、受信レベル測定方法、受信レベル測定プログラムおよびプログラム記録媒体によれば、以下のような効果を奏することができる。
第１の効果は、周辺セルのサブフレームのフォーマットの判定結果に基づいて、先頭のサブフレームの参照信号（ＲＳ：Reference signal）以外の参照信号（ＲＳ：Reference signal）を受信レベル測定用に用いることが可能か否かを判別しているので、受信レベル測定に用いることができる参照信号（ＲＳ：Reference signal）の個数を増加させることにより、受信レベルの測定精度の向上を図ることができることである。
第２の効果は、周辺セルのサブフレームのフォーマットの判定を行う際に、受信したサブフレームの先頭パス位置をサーチする処理を行うパスサーチ処理部の途中結果を利用することにより、サブフレームのフォーマットの判定処理を実施のための回路規模の増加を抑えることができることである。
第３の効果は、受信したサブフレームのフォーマットの判定結果に基づいて、パスサーチ処理部においてパスサーチに用いる信号の個数を増加させることにより、パスサーチの精度の向上を図ることができることである。
以下、本発明による無線受信機、受信レベル測定方法、受信レベル測定プログラムおよびプログラム記録媒体の好適な実施例について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による無線受信機、受信レベル測定方法について説明するが、かかる受信レベル測定方法を無線受信機に搭載したコンピュータにより実行可能な受信レベル測定プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、受信レベル測定プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴について、その概要をまず説明する。本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式を用いたＬＴＥ（Long Term Evolution）無線通信システムにおいて、ＭＢＳＦＮ（ＭＢＭＳ(Multimedia Broadcast and Multicast Service) over Single Frequency Network：ＭＢＭＳ単一周波数ネットワーク）を考慮しつつ、周辺セルの受信レベルの測定を精度良く行うことを可能としている点に特徴がある。
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴について、その概要をまず説明する。本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式を用いたＬＴＥ（Long Term Evolution）無線通信システムにおいて、ＭＢＳＦＮ（ＭＢＭＳ(Multimedia Broadcast and Multicast Service) over Single Frequency Network：ＭＢＭＳ単一周波数ネットワーク）を考慮しつつ、周辺セルの受信レベルの測定を精度良く行うことを可能としている点に特徴がある。
つまり、本発明においては、パスサーチ処理において計算される各ＯＦＤＭシンボルとセル特有の参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）との相関値を用いることにより、周辺セルのＭＢＳＦＮマッピングを推定し、受信レベル測定に用いる参照信号（ＲＳ：Reference signal）の個数を制御することによって、周辺セルの受信レベルの測定を精度良く行うことを可能としている。
（実施形態の構成例）
次に、本発明に係る無線通信機の構成例について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る無線通信機の一構成例を示すブロック図であり、ＯＦＤＭ方式を用いた無線通信システムにおける無線受信機の構成の一例を示している。
次に、本発明に係る無線通信機の構成例について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る無線通信機の一構成例を示すブロック図であり、ＯＦＤＭ方式を用いた無線通信システムにおける無線受信機の構成の一例を示している。
図１に示す無線受信機は、パスサーチ処理部１０として、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）処理部１１、参照信号レプリカ乗算部（ＲＳレプリカ乗算部）１２、参照信号レプリカ生成部（ＲＳレプリカ生成部）１３、ＩＦＦＴ（Inversed Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）処理部１４、シンボル間電圧平均部１５、遅延プロファイル計算部１６、ピーク検出部１７、先頭パス位置検出部１８を備えている。かくのごときパスサーチ処理部１０の構成は、ＯＦＤＭ受信機としては周知の技術である。
さらに、図１に示す無線受信機には、サブフレームの先頭パス位置をサーチするパスサーチ処理部１０の途中結果つまりＩＦＦＴ処理部１４からの出力値（セル特有の参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）とのＯＦＤＭシンボル毎の相関値）を利用する形式にして、ピークレベル判定部１９、フレームフォーマット判定部２０および受信レベル測定部２１が備えられている。
（実施形態の動作の説明）
次に、図１に示す無線受信機の動作について、図面を参照しながら説明する。
次に、図１に示す無線受信機の動作について、図面を参照しながら説明する。
無線受信機におけるパスサーチ処理部１０においては、受信したＯＦＤＭ信号の直交検波されたI信号(In-phase：同相成分)とＱ信号(Quadrature：直交成分)とがＦＦＴ処理部１１に入力され、ＦＦＴ処理部１１からの出力と参照信号レプリカ生成部（ＲＳレプリカ生成部）１３にて生成された該当セルのセル特有の参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）とを参照信号レプリカ乗算部（ＲＳレプリカ乗算部）１２にて乗算する。参照信号レプリカ乗算部（ＲＳレプリカ乗算部）１２の乗算結果は、ＩＦＦＴ処理部１４で逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）されることにより、セル特有の参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）とのＯＦＤＭシンボル毎の相関値が求められる。
シンボル間電圧平均部１５においては、参照信号レプリカ乗算部（ＲＳレプリカ乗算部）１２の乗算結果として得られた各ＯＦＤＭシンボル間の電圧の平均を算出し、遅延プロファイル計算部１６において、シンボル間電圧平均部１５にて算出されたＯＦＤＭシンボルの平均値の電力値を計算することによって、遅延プロファイルが求められる。
しかる後、ピーク検出部１７において、遅延プロファイル計算部１６にて求められた遅延プロファイル内のピーク値を検出し、先頭パス位置検出部１８において、ピーク検出部１７にて得られたピーク値の中から出現タイミングが最も早い先頭パス位置を検出し、検出した先頭パス位置のパスタイミングをパスサーチ結果として出力する。
図１に示す無線受信機には、前述のように、本発明に特有の回路部として、ピークレベル判定部１９、フレームフォーマット判定部２０および受信レベル測定部２１がさらに備えられている。ピークレベル判定部１９において、パスサーチ処理部１０の途中結果を利用して、つまり、ＩＦＦＴ処理部１４の出力値を利用して、セル特有の参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）とのＯＦＤＭシンボル毎の相関値のピークレベル値を検出し、フレームフォーマット判定部２０において、ピークレベル判定部１９にて検出したピークレベル値に基づいて、受信した当該サブフレームがＵｎｉｃａｓｔサブフレーム（ユニキャストサブフレーム）かＭＢＦＳＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）かを判定する。
フレームフォーマット判定部２０における判定結果に基づいて、受信レベル測定部２１において、受信レベルの測定に用いる参照信号（ＲＳ：Reference signal）の個数を制御して、受信レベルの測定を行う。
次に、図３のフローチャートを用いて、前述した受信レベルの測定処理についてさらに詳細に説明する。図３は、本発明に係る無線受信機における受信レベルの測定処理の一例を示すフローチャートであり、サブフレーム単位で行う処理の流れを示している。なお、ＲＳ（Reference signal）番号は、Unicastサブフレーム（ユニキャストサブフレーム）の場合に、セル特有の参照信号（ＲＳ：Reference signal）つまり符号Ｒ０がマッピングされている可能性がある各サブフレームの番号を示しており、ＲＳ番号＝０，１，２，３のいずれかの値に設定されるものとする。
図３において、サブフレームを受信すると、まず、ＲＳ番号＝０に設定して（ステップＳ１）、処理をスタートさせ、ＲＳ番号が“０”の場合には（、ステップＳ２のＮｏ）、必ずUnicast用の参照信号（ＲＳ：Reference signal）つまり符号Ｒ０が含まれているサブフレームであるため、何もせずに、次のサブフレームの受信を待ち合わせて、次のサブフレームを受信すると、ＲＳ番号に“１”を加えて（ステップＳ３）、ステップＳ２に復帰する。
ステップＳ２において、ＲＳ番号が“１”以上の場合には（ステップＳ２のＹｅｓ）、ピークレベル判定部１９において、ＩＦＦＴ処理部１４の出力値から、電力値を計算し（ステップＳ４）、セル特有の参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）とのＯＦＤＭシンボル毎の相関値におけるピークレベル値（Ｐｐ）を検出するとともに（ステップＳ５）、レベル閾値（Ｐｔｈｒ）を計算する（ステップＳ６）。
ここで、レベル閾値（Ｐｔｈｒ）の計算方法については、本発明にとって重要ではなく、如何なる方法を用いて決定しても構わない。例えば、あらかじめ定めた固定レベルの閾値を用いる方法以外に、例えば、ステップＳ５にて検出されたピークレベル値（Ｐｐ）を除いた残りのＯＦＤＭシンボル毎の相関値の電力平均値等を算出する方法であっても良い。
次に、ステップＳ５において検出されたピークレベル値（Ｐｐ）とステップＳ６において計算されたレベル閾値（Ｐｔｈｒ）とのレベル差分（Ｐｄｉｆｆ）を計算した後（ステップＳ７）、ＲＳ番号が“３”に達しているか否かを確認する（ステップＳ８）。ＲＳ番号がまだ“３”に達していない場合は（ステップＳ８のＮｏ）、ステップＳ３に戻って、次のサブフレームの受信を待ち合わせる。つまり、ステップＳ７におけるピークレベル値（Ｐｐ）とレベル閾値（Ｐｔｈｒ）とのレベル差分（Ｐｄｉｆｆ）の計算を、ＲＳ番号が“３”になり、全サブフレームに対して行うまで繰り返す。
ＲＳ番号が“３”になった場合（ステップＳ８のＹｅｓ）、全サブフレームにおける全ての参照信号（ＲＳ：Reference signal）に対して差分（Ｐｄｉｆｆ）を求めているので、全参照信号（ＲＳ：Reference signal）に対して求めたレベル差分（Ｐｄｉｆｆ）の平均を計算することによって、レベル平均差分値（Ｐｄｉｆｆ＿ａｖｅ）を取得する（ステップＳ９）。
しかる後、計算された各サブフレームにおける全参照信号（ＲＳ：Reference signal）に対するレベル平均差分値（Ｐｄｉｆｆ＿ａｖｅ）を、UnicastサブフレームとＭＢＳＦＮ（Broadcast/Multicast用）サブフレームとのサブフレームフォーマットの判別用としてあらかじめ定めたレベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｔｈｒ）と比較することによって、サブフレームフォーマットを推定する（（ステップＳ１０）。
レベル平均差分値（Ｐｄｉｆｆ＿ａｖｅ）がレベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｔｈｒ）よりも大きい場合には（ステップＳ１０のＹｅｓ）、参照信号レプリカ生成部（ＲＳレプリカ生成部）１３において生成された参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）と十分に信頼度の高い相関が得られており、該参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）と同一の参照信号（ＲＳ：Reference signal）が、各サブフレームそれぞれに含まれて送信されてきているものと推定されるため、受信した当該サブフレームがUnicastサブフレームであるものと判定する（ステップＳ１１）。つまり、当該サブフレームがUnicastサブフレームの場合には、図４（Ａ）に示すように、各サブフレームにおける参照信号（ＲＳ：Reference signal）の相関レベルは高くなっており、レベル平均差分値（Ｐｄｉｆｆ＿ａｖｅ）は、レベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｔｈｒ）よりも大きい値になっている。
ここに、図４は、受信サブフレームにおける参照信号（ＲＳ：Reference signal）と参照信号レプリカ生成部（ＲＳレプリカ生成部）１３が生成した参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）との相関を説明するためのテーブルであり、図４（Ａ）が、Unicastサブフレームにおける参照信号（ＲＳ：Reference signal）と参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）との相関を示し、図４（Ｂ）が、ＭＢＦＳＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）における参照信号（ＲＳ：Reference signal）と参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）との相関を示している。
受信した当該サブフレームがUnicastサブフレームであると判定された場合は、先頭のサブフレーム以外の参照信号（ＲＳ：Reference signal）についても、受信レベル測定用に用いることができるセル特有の参照信号（ＲＳ：Reference signal）つまり符号Ｒ０であるものとして、受信レベル測定部２１においては、ＯＦＤＭシンボル番号０の先頭のサブフレームの参照信号（ＲＳ：Reference signal）以外のＯＦＤＭシンボル番号３，６，９のサブフレームに含まれる参照信号（ＲＳ：Reference signal）も用いて、受信レベル測定を行うことにより、測定精度の向上を図ることができる（ステップＳ１２）。
一方、レベル平均差分値（Ｐｄｉｆｆ＿ａｖｅ）がレベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｔｈｒ）以下の場合には（ステップＳ１０のＮｏ）、参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）との相関値の信頼度が低く、参照信号レプリカ生成部（ＲＳレプリカ生成部）１３において生成された参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）とは異なる参照信号（ＲＳ：Reference signal）が送信されてきているものと推定されるため、受信した当該サブフレームはＭＢＳＦＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）であるものと判定する（ステップＳ１３）。
つまり、当該サブフレームがＭＢＳＦＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）の場合には、図４（Ｂ）に示すように、ＯＦＤＭシンボル番号０の先頭のサブフレームについては、受信レベル測定用に用いることができるセル特有の参照信号（ＲＳ：Reference signal）つまり符号Ｒ０が送信されてきて、ピークレベル値（Ｐｐ）は高いものの、ＯＦＤＭシンボル番号３，６，９のサブフレームにおいては、受信レベル測定用に用いることができるセル特有の参照信号（ＲＳ：Reference signal）つまり符号Ｒ０は送信されてきていないため、参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）との相関レベルは低い。したがって、当該サブフレームのレベル平均差分値（Ｐｄｉｆｆ＿ａｖｅ）はレベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｔｈｒ）以下になってしまうので、受信した当該サブフレームはＭＢＳＦＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）であるものと判定する。
受信した当該サブフレームがＭＢＳＦＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）であると判定された場合は、受信レベル測定部２１において、ＯＦＤＭシンボル番号が“０”の先頭のサブフレームに含まれる参照信号（ＲＳ：Reference signal）のみを、受信レベルの測定用に用いることができるセル特有の参照信号（ＲＳ：Reference signal）つまり符号Ｒ０であるものとして、誤った参照信号（ＲＳ：Reference signal）を用いないように制御して、先頭のサブフレームの参照信号（ＲＳ：Reference signal）のみを用いて、受信レベルの測定を行う（ステップＳ１２）。
かくのごとく、UnicastサブフレームとＭＢＳＦＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）とは異なる相関レベルを示すことから、受信した各サブフレームについて、参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）との相関値のピークレベル値(Ｐｐ)を示すＯＦＤＭシンボルつまり参照信号（ＲＳ：Reference signal）を求めて、求めた参照信号（ＲＳ：Reference signal）すべてに関するレベル閾値（Ｐｔｈｒ）とのレベル差分（Ｐｄｉｆｆ）を算出し、その平均のレベル平均差分値（Ｐｄｉｆｆ＿ａｖｅ）を、サブフレームフォーマット判別用のレベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｄｉｆｆ）と比較することによって、受信したサブフレームに関するサブフレームフォーマットを判定することが可能になる。
したがって、かくのごときサブフレームフォーマットの判定結果に基づいて、受信レベルの測定に用いるべき参照信号（ＲＳ：Reference signal）の個数を適切に制御し、受信レベル測定用に用いることができるセル特有の符号Ｒ０に相当する参照信号（ＲＳ：Reference signal）のみを用いて、受信レベルの測定を正確かつ適切に行うことができる。
なお、参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）との相関値から計算もしくは検出される各値、つまり、ピークレベル値(Ｐｐ)、レベル閾値（Ｐｔｈｒ）、レベル差分（Ｐｄｉｆｆ）、レベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｄｉｆｆ）の関係を図５にまとめて示している。図５は、受信サブフレームのサブフレームフォーマットを判別するために設定した閾値の関係を説明するための模式図である。
図５に示すように、受信したサブフレームの各ＯＦＤＭシンボルと受信レベルの測定用に使用することが可能なセル特有の参照信号レプリカ（ＲＳ（Reference signal） Replica）との相関値のピークレベルを示すピークレベル値(Ｐｐ)と、あらかじめ定めた固定値またはピークレベル値（Ｐｐ）を除いた残りのＯＦＤＭシンボル毎相関値の平均値であるレベル閾値（Ｐｔｈｒ）との差分が、レベル差分（Ｐｄｉｆｆ）である。また、該レベル差分（Ｐｄｉｆｆ）の全参照信号（ＲＳ：Reference signal）に関する平均値であるレベル平均差分値（Ｐｄｉｆｆ＿ａｖｅ）と比較を行うレベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｄｉｆｆ）は、レベル閾値（Ｐｔｈｒ）よりも高いレベルに設定されている。該レベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｄｉｆｆ）は、受信したサブフレームが、UnicastサブフレームかＭＢＳＦＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）かを判別するためのサブフレームフォーマット判別用の閾値として設定されている。
なお、図３、図５においては、UnicastサブフレームかＭＢＳＦＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）かを判別するためのレベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｄｉｆｆ）を、あらかじめ定めた固定値として設定している場合について説明したが、レベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｄｉｆｆ）は、かかる場合に限るものではなく、例えば、レベル閾値（Ｐｔｈｒ）と同様、ピークレベル値（Ｐｐ）を除いた残りのＯＦＤＭシンボル毎の相関値の平均値によって、閾値の値をスライドさせるようにしても良いし、如何なる方法を用いて決定するようにしても良い。
また、図３のフローチャートに示すステップＳ９、Ｓ１０おいては、レベル差分平均値（Ｐｄｉｆｆ＿ａｖｅ）とレベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｄｉｆｆ）とを比較することによって、UnicastサブフレームかＭＢＳＦＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）かを判別していたが、レベル差分平均値（Ｐｄｉｆｆ＿ａｖｅ）ではなく、レベル差分（Ｐｄｉｆｆ）の最大値もしくは最小値を用いて、それぞれの場合においてUnicastサブフレームかＭＢＳＦＮサブフレーム（Broadcast/Multicastサブフレーム）かを判別するために適切に設定したレベル差分閾値（Ｐｄｉｆｆ＿ｄｉｆｆ）と比較するようにしても良い。
また、図２および図４に示したサブフレームフォーマットの説明用のテーブルには、拡張周期プレフィックス（Extended Cyclic prefix）を使用する場合を例にとって示しているが、通常周期プレフィックス（Normal Cyclic prefix）を使用する場合であっても、前述の実施形態と略同様であり、同等の効果が得られる。
また、前述の実施形態の説明においては、受信レベル測定処理の制御方法について説明したが、前述の制御方法によって判別したサブフレームフォーマットに基づいて、パスサーチに用いる信号の個数を制御し、パスサーチに用いる信号の個数を増加させることによって、パスサーチの精度の改善を図ることも可能である。
（本実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、次のような効果が得られる。
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、次のような効果が得られる。
第１の効果は、周辺セルのサブフレームのフォーマットの判定結果に基づいて、先頭のサブフレームの参照信号（ＲＳ：Reference signal）以外の参照信号（ＲＳ：Reference signal）を受信レベル測定用に用いることが可能か否かを判別しているので、受信レベル測定に用いることができる参照信号（ＲＳ：Reference signal）の個数を増加させることにより、受信レベルの測定精度の向上を図ることができることである。
第２の効果は、周辺セルのサブフレームのフォーマットの判定を行う際に、受信したサブフレームの先頭パス位置をサーチする処理を行うパスサーチ処理部の途中結果を利用することにより、サブフレームのフォーマットの判定処理を実施のための回路規模の増加を抑えることができることである。
第３の効果は、受信したサブフレームのフォーマットの判定結果に基づいて、パスサーチ処理部においてパスサーチに用いる信号の個数を増加させることにより、パスサーチの精度の向上を図ることができることである。
以上、本発明の好適実施例の構成を説明した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。例えば、本発明の実施態様は、課題を解決するための手段における構成（１）に加えて、次のような構成として表現できる。
（２）受信した前記サブフレーム毎に、各ＯＦＤＭシンボルの前記参照信号レプリカとの相関値のうち該相関値のピークレベル値を参照信号（Reference signal）として検出して、あらかじめ設定したレベル閾値とのレベル差分を求め、さらに、該レベル差分に関し、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてについての平均値または最大値または最小値と、サブフレームフォーマットの判別用としてあらかじめ設定したレベル差分閾値との比較結果に基づいて、受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームかまたはＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast and Multicast Service over Single Frequency Network）サブフレームかを判別する上記（１）の無線受信機。
（３）受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームであると判別した場合、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行う上記（２）の無線受信機。
（４）受信した前記サブフレームがＭＢＳＦＮサブフレームであると判別した場合、受信した前記サブフレームの先頭サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のみを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行う上記（２）の無線受信機。
（５）受信した前記サブフレームの各ＯＦＤＭシンボルと前記参照信号レプリカとの間の相関値を、受信した前記サブフレームの先頭パス位置をサーチするために備えられているパスサーチ部の途中の演算結果を利用して取得する上記（１）ないし（４）のいずれかの無線受信機。
（６）受信した前記サブフレームのフォーマットの判別結果に基づいて、前記パスサーチ部において前記サブフレームのパスサーチのために用いる信号の個数を制御する上記（５）の無線受信機。
（７）ＬＴＥ無線通信システム（Long Term Evolution）用の無線受信機における受信レベル測定方法であって、受信レベルの測定に用いる信号を決定するために、受信したサブフレームのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）シンボルとセル特有の参照信号（Reference signal）レプリカとの間の相関値に基づいて、受信した前記サブフレームのフォーマットを判別する受信レベル測定方法。
（８）受信した前記サブフレーム毎に、各ＯＦＤＭシンボルの前記参照信号レプリカとの相関値のうち該相関値のピークレベル値を参照信号（Reference signal）として検出して、あらかじめ設定したレベル閾値とのレベル差分を求め、さらに、該レベル差分に関し、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてについての平均値または最大値または最小値と、サブフレームフォーマットの判別用としてあらかじめ設定したレベル差分閾値との比較結果に基づいて、受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームかまたはＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast and MulticastService over Single Frequency Network）サブフレームかを判別する上記（７）の受信レベル測定方法。
（９）受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームであると判別した場合、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行う上記（８）の受信レベル測定方法。
（１０）受信した前記サブフレームがＭＢＳＦＮサブフレームであると判別した場合、受信した前記サブフレームの先頭サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のみを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行う上記（８）の受信レベル測定方法。
（１１）受信した前記サブフレームの各ＯＦＤＭシンボルと前記参照信号レプリカとの間の相関値を、受信した前記サブフレームの先頭パス位置をサーチするために備えられているパスサーチ部の途中の演算結果を利用して取得する上記（７）ないし（１０）のいずれかの受信レベル測定方法。
（１２）受信した前記サブフレームのフォーマットの判別結果に基づいて、前記パスサーチ部において前記サブフレームのパスサーチのために用いる信号の個数を制御する上記（１１）の受信レベル測定方法。
（１３）上記（７）ないし（１２）のいずれかの受信レベル測定方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施している受信レベル測定プログラム。
（１４）上記（７）ないし（１３）の受信レベル測定プログラムを、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録しているプログラム記録媒体。
（２）受信した前記サブフレーム毎に、各ＯＦＤＭシンボルの前記参照信号レプリカとの相関値のうち該相関値のピークレベル値を参照信号（Reference signal）として検出して、あらかじめ設定したレベル閾値とのレベル差分を求め、さらに、該レベル差分に関し、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてについての平均値または最大値または最小値と、サブフレームフォーマットの判別用としてあらかじめ設定したレベル差分閾値との比較結果に基づいて、受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームかまたはＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast and Multicast Service over Single Frequency Network）サブフレームかを判別する上記（１）の無線受信機。
（３）受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームであると判別した場合、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行う上記（２）の無線受信機。
（４）受信した前記サブフレームがＭＢＳＦＮサブフレームであると判別した場合、受信した前記サブフレームの先頭サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のみを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行う上記（２）の無線受信機。
（５）受信した前記サブフレームの各ＯＦＤＭシンボルと前記参照信号レプリカとの間の相関値を、受信した前記サブフレームの先頭パス位置をサーチするために備えられているパスサーチ部の途中の演算結果を利用して取得する上記（１）ないし（４）のいずれかの無線受信機。
（６）受信した前記サブフレームのフォーマットの判別結果に基づいて、前記パスサーチ部において前記サブフレームのパスサーチのために用いる信号の個数を制御する上記（５）の無線受信機。
（７）ＬＴＥ無線通信システム（Long Term Evolution）用の無線受信機における受信レベル測定方法であって、受信レベルの測定に用いる信号を決定するために、受信したサブフレームのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）シンボルとセル特有の参照信号（Reference signal）レプリカとの間の相関値に基づいて、受信した前記サブフレームのフォーマットを判別する受信レベル測定方法。
（８）受信した前記サブフレーム毎に、各ＯＦＤＭシンボルの前記参照信号レプリカとの相関値のうち該相関値のピークレベル値を参照信号（Reference signal）として検出して、あらかじめ設定したレベル閾値とのレベル差分を求め、さらに、該レベル差分に関し、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてについての平均値または最大値または最小値と、サブフレームフォーマットの判別用としてあらかじめ設定したレベル差分閾値との比較結果に基づいて、受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームかまたはＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast and MulticastService over Single Frequency Network）サブフレームかを判別する上記（７）の受信レベル測定方法。
（９）受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームであると判別した場合、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行う上記（８）の受信レベル測定方法。
（１０）受信した前記サブフレームがＭＢＳＦＮサブフレームであると判別した場合、受信した前記サブフレームの先頭サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のみを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行う上記（８）の受信レベル測定方法。
（１１）受信した前記サブフレームの各ＯＦＤＭシンボルと前記参照信号レプリカとの間の相関値を、受信した前記サブフレームの先頭パス位置をサーチするために備えられているパスサーチ部の途中の演算結果を利用して取得する上記（７）ないし（１０）のいずれかの受信レベル測定方法。
（１２）受信した前記サブフレームのフォーマットの判別結果に基づいて、前記パスサーチ部において前記サブフレームのパスサーチのために用いる信号の個数を制御する上記（１１）の受信レベル測定方法。
（１３）上記（７）ないし（１２）のいずれかの受信レベル測定方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施している受信レベル測定プログラム。
（１４）上記（７）ないし（１３）の受信レベル測定プログラムを、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録しているプログラム記録媒体。
１０ パスサーチ処理部
１１ ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理部
１２ 参照信号レプリカ（ＲＳレプリカ）乗算部
１３ 参照信号レプリカ（ＲＳレプリカ）生成部
１４ ＩＦＦＴ（Inversed Fast Fourier Transform）処理部
１５ シンボル間電圧平均部
１６ 遅延プロファイル計算部
１７ ピーク検出部
１８ 先頭パス位置検出部
１９ ピークレベル判定部
２０ フレームフォーマット判定部
２１ 受信レベル測定部
１１ ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理部
１２ 参照信号レプリカ（ＲＳレプリカ）乗算部
１３ 参照信号レプリカ（ＲＳレプリカ）生成部
１４ ＩＦＦＴ（Inversed Fast Fourier Transform）処理部
１５ シンボル間電圧平均部
１６ 遅延プロファイル計算部
１７ ピーク検出部
１８ 先頭パス位置検出部
１９ ピークレベル判定部
２０ フレームフォーマット判定部
２１ 受信レベル測定部
Claims (12)
- ＬＴＥ無線通信システム（Long Term Evolution）用の無線受信機において、受信したサブフレームのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）シンボルとセル特有の参照信号（Reference signal）レプリカとの間の相関値に基づいて、受信した前記サブフレームのフォーマットを判別し、受信した前記サブフレーム毎に、各ＯＦＤＭシンボルの前記参照信号レプリカとの相関値のうち該相関値のピークレベル値を参照信号（Reference signal）として検出して、あらかじめ設定したレベル閾値とのレベル差分を求め、さらに、該レベル差分に関し、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてについての平均値または最大値または最小値と、サブフレームフォーマットの判別用としてあらかじめ設定したレベル差分閾値との比較結果に基づいて、受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームかまたはＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast and Multicast Service over Single Frequency Network）サブフレームかを判別することを特徴とする無線受信機。
- 受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームであると判別した場合、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線受信機。
- 受信した前記サブフレームがＭＢＳＦＮサブフレームであると判別した場合、受信した前記サブフレームの先頭サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のみを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線受信機。
- ＬＴＥ無線通信システム（Long Term Evolution）用の無線受信機において、受信したサブフレームのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）シンボルとセル特有の参照信号（Reference signal）レプリカとの間の相関値に基づいて、受信した前記サブフレームのフォーマットを判別し、受信した前記サブフレームの各ＯＦＤＭシンボルと前記参照信号レプリカとの間の相関値を、受信した前記サブフレームの先頭パス位置をサーチするために備えられているパスサーチ部の途中の演算結果を利用して取得することを特徴とする無線受信機。
- 受信した前記サブフレームのフォーマットの判別結果に基づいて、前記パスサーチ部において前記サブフレームのパスサーチのために用いる信号の個数を制御することを特徴とする請求項４に記載の無線受信機。
- ＬＴＥ無線通信システム（Long Term Evolution）用の無線受信機における受信レベル測定方法であって、受信レベルの測定に用いる信号を決定するために、受信したサブフレームのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）シンボルとセル特有の参照信号（Reference signal）レプリカとの間の相関値に基づいて、受信した前記サブフレームのフォーマットを判別し、受信した前記サブフレーム毎に、各ＯＦＤＭシンボルの前記参照信号レプリカとの相関値のうち該相関値のピークレベル値を参照信号（Reference signal）として検出して、あらかじめ設定したレベル閾値とのレベル差分を求め、さらに、該レベル差分に関し、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてについての平均値または最大値または最小値と、サブフレームフォーマットの判別用としてあらかじめ設定したレベル差分閾値との比較結果に基づいて、受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームかまたはＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast and Multicast Service over Single Frequency Network）サブフレームかを判別することを特徴とする受信レベル測定方法。
- 受信した前記サブフレームがユニキャストサブフレームであると判別した場合、受信した各前記サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のすべてを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行うことを特徴とする請求項６に記載の受信レベル測定方法。
- 受信した前記サブフレームがＭＢＳＦＮサブフレームであると判別した場合、受信した前記サブフレームの先頭サブフレームにおける前記参照信号（Reference signal）のみを用いて、前記サブフレームの受信レベルの測定を行うことを特徴とする請求項６に記載の受信レベル測定方法。
- ＬＴＥ無線通信システム（Long Term Evolution）用の無線受信機における受信レベル測定方法であって、受信レベルの測定に用いる信号を決定するために、受信したサブフレームのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）シンボルとセル特有の参照信号（Reference signal）レプリカとの間の相関値に基づいて、受信した前記サブフレームのフォーマットを判別し、受信した前記サブフレームの各ＯＦＤＭシンボルと前記参照信号レプリカとの間の相関値を、受信した前記サブフレームの先頭パス位置をサーチするために備えられているパスサーチ部の途中の演算結果を利用して取得することを特徴とする受信レベル測定方法。
- 受信した前記サブフレームのフォーマットの判別結果に基づいて、前記パスサーチ部において前記サブフレームのパスサーチのために用いる信号の個数を制御することを特徴とする請求項９に記載の受信レベル測定方法。
- 請求項６ないし１０のいずれかに記載の受信レベル測定方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする受信レベル測定プログラム。
- 請求項１１に記載の受信レベル測定プログラムを、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録していることを特徴とするプログラム記録媒体。
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| JP2009039948A JP5381153B2 (ja) | 2009-02-23 | 2009-02-23 | 無線受信機、受信レベル測定方法、受信レベル測定プログラムおよびプログラム記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2009039948A JP5381153B2 (ja) | 2009-02-23 | 2009-02-23 | 無線受信機、受信レベル測定方法、受信レベル測定プログラムおよびプログラム記録媒体 |
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