JP6221405B2 - 移動体端末、速度推定方法、速度推定プログラム - Google Patents

Description

複数周波数を受信する移動体端末の速度推定をする技術に関する。

３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、ＬＴＥの拡張システムであるＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）が検討されている。ＬＴＥ−Ａ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）では、キャリアアグリゲーション（ＣＡ：Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）と呼ばれる技術を導入する。キャリアアグリゲーションとは、端末装置と基地局との間の通信チャネルを、例えばＬＴＥにおいてサポートされる周波数帯を複数統合することにより形成し、通信のスループットを向上させる技術である。

ＬＴＥ−Ａ仕様の移動体端末は、一つまたは同時に複数のコンポーネントキャリアを使用して通信を行う。また、コンポーネントキャリアの数や各コンポーネントキャリアの中心周波数は隣接する基地局間でも異なることが想定されている。

ところで、基地局と移動体端末との間で行なう無線通信において、移動体端末の移動速度を推定することは重要である。

速度推定結果に基づいて、パイロット信号の時間方向の密度を制御する技術が知られている（例えば、特開２０１０−１１４９４）。

また、端末局装置が複数の周波数帯域に配置されたチャネルから受信品質の良好なチャネルを所定の数だけ選んでその受信品質測定結果を基地局装置へ通知する際に、チャネルを選択する技術が知られている（例えば、特開２０１０−９８３６８）。

特開２０１０−１１４９４ 特開２０１０−９８３６８

移動体端末の移動速度は、通信中に無線チャネルを周波数の異なる他のチャネルに切り替えるハンドオーバ制御において用いられる。移動体端末の移動速度とハンドオーバ先の基地局の周波数とがわかれば、ハンドオーバ先の基地局からの電波のドップラーシフトした周波数を算出することができる。これにより、前もってハンドオーバの可否を判定したり、ハンドオーバ後のドップラーシフトした周波数に追従する措置を講じたりすることができる。

しかしながら、複数のコンポーネントキャリアを同時に集めて通信をする移動体端末において速度推定をする場合、コンポーネントキャリアごとに一定の精度で速度推定できる速度範囲が異なるので、同一の基準を用いて速度推定を行なうことは適切でなかった。

本発明の一つの形態では、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信において、移動体端末の移動速度を測定できる範囲の拡張をすることを目的とする。

本発明に係る移動体端末は、異なる帯域幅のコンポーネントキャリアを複数用いて無線通信を行なう移動体端末において、少なくとも二以上の前記コンポーネントキャリアを受信する受信部と、前記受信部により受信された二以上の前記コンポーネントキャリアのうち、第一のコンポーネントキャリアに基づいて、前記移動体端末の第一の速度を推定する速度推定部と、前記推定された第一の速度を、前記第一のコンポーネントキャリアと関連づけられた第一の速度閾値と比較し、前記推定された第一の速度が、前記第一の速度閾値以上の場合に、前記推定された第一の速度を前記移動体端末の移動速度として出力するキャリア選択制御部とを備え、前記速度推定部は、前記推定された第一の速度が、前記第一の速度閾値より小さい場合に、前記第一のコンポーネントキャリアの中心周波数より高い中心周波数の第二のコンポーネントキャリアに基づいて、前記移動体端末の第二の速度を推定し、
前記キャリア選択制御部は、前記推定された第二の速度を、前記第二のコンポーネントキャリアと関連づけられた第二の速度閾値と比較し、前記推定された第二の速度が、前記第二の速度閾値以下の場合に、前記推定された第二の速度を前記移動速度として出力する。

本発明の一つの形態では、キャリアアグリゲーションを伴う無線通信において、移動体端末の移動速度を測定できる範囲の拡張をすることができる。

第一の実施形態に係る移動体端末の構成例を示す図である。 第一の実施形態に係る移動体端末の受信系の機能ブロックを示す図である。 中心周波数が異なるキャリアを用いて通信する移動体端末に対する移動体端末の移動速度と正規推定誤差との関係を示すグラフである。 第一の実施形態に係る移動体端末の受信系の速度推定動作を説明するフローチャートの一例である。 第二の実施形態に係る移動体端末の受信系の機能ブロックを示す図である。 閾値変換テーブルの一例を示す図である。 第二の実施形態に係る移動体端末の受信系の速度推定動作を説明するフローチャートの一例である。 第三の実施形態に係る移動体端末の受信系の機能ブロックを示す図である。 第三の実施形態に係る移動体端末の受信系の速度推定動作を説明するフローチャートの一例である。

以下、図面を参照して、本発明の当該移動体端末について説明する。当該移動体端末は、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ：Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒ）の一部のコンポーネントキャリアによって基地局から無線信号を受信する。以下、「コンポーネントキャリア」を「キャリア」と称する。
［第一の実施形態］
図１は、第一の実施形態に係る移動体端末の構成例である。移動体端末は、アンテナ１、無線装置２、オーディオ入出力装置３、記憶部４、表示装置５、タッチ検出装置６、プロセッサ７、を有する。

アンテナ１は、各種データなどの無線信号を送受信する送受信機の一例である。無線部１２は、アンテナ１１を介して、無線通信を実行するＣＣＰＵ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの一例である。

無線装置２は、アンテナ１を介して信号を受信し、受信信号をプロセッサ４へ出力する。また、無線装置２は、アンテナ１を介して、プロセッサ４によって生成された信号を送信する。

オーディオ入出力装置３は、音声の集音や音声出力を実行する入出力インタフェースの一例である。例えば、オーディオ入出力装置３は、マイク３ａで収音した音声にオーディオ処理を施すと共に、無線装置２経由で受信した無線信号内の音声信号にオーディオ処理を施してスピーカ３ｂから音響出力する。

記憶装置４は、移動体端末の各種機能を実行するためのデータや移動体端末の各種機能を実行するための各種プログラムを格納する記憶装置である。記憶装置４の一例としては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクなどがある。

表示装置５は、各種情報を表示するディスプレイやタッチパネルの一例である。例えば、表示装置５は、プロセッサ７によって実行されたアプリケーションの操作画面や発着信の情報などを表示する。

タッチ検出装置６は、表示装置５上で操作された情報を検出するインタフェースの一例である。具体的には、タッチ検出装置６は、タッチパネル上でユーザが操作した情報を検出し、検出した情報をプロセッサ７に出力する。

プロセッサ７は、記憶装置４が有するＲＯＭやＲＡＭに記憶されるプログラムやデータを用いて、移動体端末の全体を制御する。プロセッサ７の一例としては、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などがある。

図２は、第一の実施形態に係る移動体端末の受信系の機能ブロックを示す図である。移動体端末の受信系は、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）と、データ受信部１２と、キャリア選択制御部１３と、速度推定部１４とを有する。

受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）は、アンテナを利用して、異なる中心周波数を持つ複数のキャリアをそれぞれ受信する機能ユニットであり、アンテナ１、無線装置２、記憶装置４、プロセッサ７より実現される。受信部１１（１１−１）は、受信したキャリアのダウンコバートを行い、デジタル信号へと変換して、データ受信部１２とキャリア選択制御部１３とに受信信号をそれぞれ出力する。また、受信部１１（１１−２）は、受信したキャリアのダウンコバートを行い、デジタル信号へと変換して、データ受信部１２とキャリア選択制御部１３とに受信信号をそれぞれ出力する。

以下の説明では、受信部１１（１１−１）は、中心周波数がＦ１である第一のキャリアを受信し、受信部１１（１１−２）は、中心周波数がＦ２である第二のキャリアを受信するものとする。また、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）はいずれも同じ機能を有し、受信部１（１１−１）、１１（１１−２）のいずれか１台を指して受信部１と呼ぶ。なお、以下では、Ｆ２の中心周波数は、Ｆ１の中心周波数より高いものする。

データ受信部１２は、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）が受信したデータの処理をする機能ユニットであり、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。

キャリア選択制御部１３は、後述する速度推定部１４が推定した速度を基にして、当該速度推定に用いるキャリアを選択する機能ユニットであり、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。そして、選択したキャリアの受信信号を速度推定部１４に出力する。

速度推定部１４は、キャリア選択制御部１３が選択したキャリアの受信信号を用いて速度推定を行なう機能ユニットであり、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。そして、速度推定部１４は、当該速度推定の結果をキャリア選択制御部１３に出力する。なお、速度推定部１４は、時間周波数変換、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行なってサブキャリア成分を生成し、パイロット信号からチャネル推定値を算出した結果に基づいて速度を推定してもよい。

図３は、中心周波数が異なるキャリアを用いて通信する移動体端末に対する移動体端末の移動速度と正規推定誤差との関係を示すグラフである。図３のグラフは、横軸を移動速度、縦軸を正規推定誤差としてそれぞれ表現する。正規推定誤差とは、移動体端末の移動速度に対するドップラー周波数とその推定値との誤差をドップラー周波数で正規化したものを示している。

ここで、中心周波数が２．４ＧＨｚと８００ＭＨｚとの場合を一例として、中心周波数が異なるキャリアを用いて通信する移動体端末に対する、移動体端末の移動速度と、正規推定誤差との関係性を説明する。

ある時間間隔ΔＴで区間Ｔの時間の受信信号を用いてドップラー周波数、つまり移動速度を推定しようとする場合、ＦＦＴを用いる手法であれば、ＦＦＴ後の周波数スペクトラムは、１／ΔＴの帯域幅を１／Ｔ毎の周波数間隔でサンプルされた波形となる。このことから１／Ｔ程度の周波数分解能しか波形が得られないため、これよりも小さいドップラー周波数を精度よく検出することは困難となる。同様に、１／ΔＴの帯域幅の範囲でしかスペクトラムが入手できないことから、１／（２ΔＴ）超えるドップラー周波数については測定ができない。このような検出範囲の限界や分解能の性質は、ドップラー周波数と対応しているが、ドップラー周波数は同じ移動速度でも中心周波数に比例する値となるため、中心周波数が異なると、検出限界や分解能の影響を受ける速度領域は異なることになる。

図３の破線は、中心周波数が８００ＭＨｚであるキャリアを用いて通信する移動体端末に対する、移動体端末の移動速度と正規推定誤差との関係性を示している。ここで、中心周波数が８００ＭＨｚのキャリアを用いて通信する移動体端末では、移動体端末の移動速度が第一の閾値以下の速度で、正規推定誤差の値が急増していることが分かる。つまり、移動体端末の移動速度が第一の閾値以下の速度である場合に、ドップラー周波数の検出精度が悪くなることを示している。一方で、図３の実線は、中心周波数が２．４ＧＨｚであるキャリアを用いて通信する移動体端末に対する、移動体端末の移動速度と正規推定誤差との関係性を示している。ここで、中心周波数が２．４ＧＨｚのキャリアを用いて通信する移動体端末キャリアでは、移動体端末の移動速度が第二の閾値以上の速度で、正規推定誤差の値が急増していることがわかる。つまり、移動体端末の移動速度が第二の閾値以上の速度である場合に、ドップラー周波数の検出精度が悪くなることを示している。

例えば、移動体端末の移動速度が第一の閾値以下の速度を見ると、中心周波数が２．４ＧＨｚであるキャリアを用いて通信する移動体端末と中心周波数が８００ＭＨｚであるキャリアを用いて通信する移動体端末とでは、正規推定誤差の値が異なっている。そして、中心周波数が８００ＭＨｚに比べて中心周波数が２．４ＧＨｚであるキャリアを用いて通信する移動体端末の方が、ドップラー周波数の検出精度が良いことが分かる。

同様に、移動体端末の移動速度が第二の閾値以上の速度を見ると、中心周波数が２．４ＧＨｚであるキャリアを用いて通信する移動体端末と中心周波数が８００ＭＨｚであるキャリアを用いて通信する移動体端末とでは、正規推定誤差の値が異なっている。そして、中心周波数が２．４ＧＨｚに比べて中心周波数が８００ＭＨｚであるキャリアを用いて通信する移動体端末の方が、ドップラー周波数の検出精度が良いことが分かる。

ここで、移動体端末の移動速度について説明する。移動体端末の移動速度は、受信した下りリンクのパイロットシンボルの時間変動量からドップラー周波数を推定し、推定したドップラー周波数と中心周波数とから算出する。移動速度Ｖと、ドップラー周波数Ｆｄ、中心周波数Ｆｃ、光速ｃ、の関係性を数式（１）に示す。

したがって、移動体端末の移動速度が第一の閾値以下の速度では、中心周波数が８００ＭＨｚに比べて中心周波数が２．４ＧＨｚであるキャリアを用いて通信する移動体端末の方が、移動速度の検出精度が良い。また、移動体端末の移動速度が第二の閾値以上の速度では、中心周波数が２．４ＧＨｚに比べて中心周波数が８００ＭＨｚであるキャリアを用いて通信する移動体端末の方が、移動速度の検出精度が良い。つまり、キャリア選択制御部１３は、各キャリアでの中心周波数における周波数分解能に応じた閾値と移動体端末の移動速度との比較した結果に基づいて、当該移動速度の検出に有利なキャリアの切り替えを行う。例えば、移動体端末の移動速度が第一の閾値以下の速度である場合には、中心周波数が２．４ＧＨｚであるキャリアを用いて移動体端末の移動速度を推定する。一方で、移動体端末の移動速度が第二の閾値以上の速度である場合には、中心周波数が８００ＭＨｚであるキャリアを用いて移動体端末の移動速度を推定する。つまり、移動体端末の移動速度が高速である場合には、低い中心周波数のキャリアで速度推定を行い、移動体端末の移動速度が低速である場合には、高い中心周波数のキャリアで速度推定を行う。

図４は、第一の実施形態に係る移動体端末の受信系の速度推定動作を説明するフローチャートの一例である。

ステップＳ１０１において、キャリア選択制御部１３が、第一のキャリア、第二のキャリアのいずれのキャリアを選択するかの設定を初期化する。キャリア選択制御部１３は、設定条件により、第一のキャリアを選択する設定をする。なお、設定条件はこれに限るものではない。

ステップＳ１０２において、キャリア選択制御部１３が、処理対象となるキャリアとして第一のキャリアが設定されているかを判別する。第一のキャリアが設定されている場合は、ステップＳ１０３に移行する（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）。一方で、第一のキャリアが設定されていない場合は、ステップＳ１０４に移行する（ステップＳ１０２：ＮＯ）。

ステップＳ１０３において、キャリア選択制御部１３が、速度推定部１４により推定された速度推定の結果が、第一の閾値より小さいか否かを判別する。具体的には、キャリア選択制御部１３が、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）により受信された第一のキャリアと第二のキャリアとについての受信信号のうち、第一のキャリアについての受信信号を速度推定部１４に出力する。速度推定部１４は、当該受信信号のパイロット信号の時間変動量からドップラー周波数を推定し、推定したドップラー周波数と第一のキャリアでの中心周波数とから速度を推定する。そして、速度推定部１４が、推定した当該速度推定の結果をキャリア選択制御部１３に出力する。キャリア選択制御部１３は、当該速度推定の結果が、第一のキャリアと関連付けて定められた第一の閾値より小さいか否かを判別する。速度推定の結果が第一の閾値より小さい場合は、ステップＳ１０５に移行する（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）。一方で、速度推定の結果が第一の閾値より小さくない場合は、ステップＳ１０２に移行する（ステップＳ１０３：ＮＯ）。

ステップＳ１０４において、キャリア選択制御部１３が、速度推定の結果が第二の閾値より大きいか否かを判別する。具体的には、キャリア選択制御部１３が、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）により受信された第一のキャリアと第二のキャリアとについての受信信号のうち、第二のキャリアについての受信信号を速度推定部１４に出力する。速度推定部１４は、当該受信信号のパイロット信号の時間変動量からドップラー周波数を推定し、推定したドップラー周波数と第二のキャリアでの中心周波数とから速度を推定する。そして、速度推定部１４が、推定した当該速度推定の結果をキャリア選択制御部１３に出力する。キャリア選択制御部１３は、当該速度推定の結果が、第二のキャリアと関連付けて定められた第二の閾値より大きいか否かを判別する。

速度推定の結果が第二の閾値より大きい場合は、ステップＳ１０２に移行する（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）。一方で、速度推定の結果が第二の閾値より大きくない場合は、ステップＳ１０２に移行する（ステップＳ１０４：ＮＯ）。

ステップＳ１０５において、キャリア選択制御部１３が、処理対象となるキャリアを第二のキャリアに変更する。なお、ステップＳ１０５の処理の完了後に、ステップＳ１０２へ移行する。

ステップＳ１０６において、キャリア選択制御部１３が、処理対象となるキャリアを第一のキャリアに変更する。なお、ステップＳ１０５の処理の完了後に、ステップＳ１０２へ移行する。

このように、異なる帯域幅のキャリアを複数個用いて無線通信を行なう移動体端末において、二つのキャリアを受信し、受信した二つのキャリアのうちの第一のキャリアに基づいて速度を推定し、推定された速度が、第一のキャリアと関連づけられた速度の閾値より大きいか否かを判定し、判定の結果に応じて、第一のキャリアとは異なる第二のキャリアに基づいて速度を推定することで、２つのキャリアを用いて通信する場合においても移動体端末の移動速度を精度良く測定することができる。これにより、ハンドオーバ先の基地局からの電波のドップラーシフトした周波数を算出することができる。つまり、前もってハンドオーバの可否を判定することができる。また、ハンドオーバ後のドップラーシフトした周波数に追従する措置を講ずることができる。
［第二の実施形態］
次に本発明の第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では、移動体端末は、２つのキャリアを用いて通信する場合に、２つのキャリアから速度推定に適したキャリアを選択して、当該キャリアを用いて速度の推定を行った。第二の実施形態では、移動体端末は、２つ以上のキャリアを用いて通信する場合に、２つ以上のキャリアから速度推定に適したキャリアを選択して、当該キャリアを用いて移動体端末の速度の推定を行う。なお、第二の実施形態に係る移動体端末の構成は、図１に示される第一の実施形態に係る移動体端末の構成と同じである。

図５は、第二の実施形態に係る移動体端末の受信系の機能ブロックを示す図である。
本発明に係る移動体端末の受信系は、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）、・・・１１（１１−５）と、データ受信部１２と、キャリア選択制御部１３と、速度推定部１４とを有する。

受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）、・・・１１（１１−５）は、アンテナを利用して、異なる中心周波数を持つ複数のキャリアをそれぞれ受信する機能ユニットであり、アンテナ１、無線装置２、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。受信部１１は、受信したキャリアのダウンコバートを行い、デジタル信号へと変換して、データ受信部１２とキャリア選択制御部１３とに受信信号をそれぞれ出力する。また、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）、・・・１１（１１−５）はいずれも同じ機能を有し、１１（１１−１）、１１（１１−２）、・・・１１（１１−５）のいずれか１台を指して受信部１１と呼ぶ。なお、受信部１の数はこれに限られるものではない。

以下の説明では、受信部１１（１１−１）は、中心周波数がＦ１である第一のキャリアを受信する。同様に、受信部１１（１１−２）は、中心周波数がＦ２である第二のキャリア、受信部１（１１−３）は、中心周波数がＦ３である第三のキャリア、受信部１１（１１−４）は、中心周波数がＦ４である第四のキャリア、受信部１１（１１−５）は、中心周波数がＦ５である第五のキャリアをそれぞれ受信するものとする。また、中心周波数は、Ｆ５、Ｆ４、Ｆ３、Ｆ２、Ｆ１の順番で低くなるものとする。

データ受信部１２は、受信部１１がそれぞれ受信したデータの処理をする機能ユニットであり、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。

キャリア選択制御部１３は、後述する速度推定部１４が推定した速度を基にして、速度推定に用いるキャリアを選択する機能ユニットであり、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。

速度推定部１４は、キャリア選択制御部１３が選択したキャリアについての受信信号を用いて速度推定を行なう機能ユニットであり、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。そして、速度推定部１４は、当該速度推定の結果をキャリア選択制御部１３に出力する。なお、速度推定部１４は、時間周波数変換、例えば、高速フーリエ変換を行なってサブキャリア成分を生成し、パイロット信号からチャネル推定値を算出した結果に基づいて速度を推定してもよい。

図６は、閾値変換テーブル１００の一例である。閾値変換テーブル１００は、キャリアごとに定められた所定の速度閾値が格納されたレコードを複数レコード分格納している。ここで、項目「ＴＨ（Ｎ、１）」のレコードは、キャリア選択制御部１３が、中心周波数の高いキャリアから中心周波数の低いキャリアに切り替える場合に、参照されるレコードである。一方で、項目「ＴＨ（Ｎ、２）」のレコードは、キャリア選択制御部１３が、中心周波数の低いキャリアから中心周波数の高いキャリアに切り替える場合に、参照されるレコードである。
また、項目「現在のＣＣ＝ＣＣ１」には、第一のキャリアと関連付けられた所定の速度閾値が格納されている。同様に、項目「現在のＣＣ＝ＣＣ２」、項目「現在のＣＣ＝ＣＣ３」、項目「現在のＣＣ＝ＣＣ４」、項目「現在のＣＣ＝ＣＣ５」においても、第一のキャリア、第二のキャリア、第三のキャリア、第四のキャリア、第五のキャリアとそれぞれ関連付けられた所定の速度閾値が格納されている。なお、ここで、項目「ＴＨ（Ｎ、１）」のレコードの項目「現在のＣＣ＝ＣＣ１」には、情報は格納されていない。これは、第一のキャリアは、受信部１１が受信するキャリアのうちの中心周波数が最も低いキャリアであり、キャリア選択制御部１３が、第一のキャリアより中心周波数が低いキャリアへ切り替えることができないためである。同様に、項目「ＴＨ（Ｎ、２）」のレコードの項目「現在のＣＣ＝ＣＣ５」にも、情報は格納されていない。第五のキャリアは、受信部１１が受信するキャリアのうちの中心周波数が最も高いキャリアであり、キャリア選択制御部１３が、第五のキャリアより中心周波数が高いキャリアへ切り替えることができないためである。

図７は、第二の実施形態に係る移動体端末の受信系の速度推定動作を説明するフローチャートの一例である。

ステップＳ２０１において、キャリア選択制御部１３が、複数のキャリアから、いずれのキャリアを選択するかの設定を初期化する。具体的にはＮの値を１とする。この初期設定により、キャリア選択制御部１３は、第一のキャリアを選択する設定をする。なお、設定条件はこれに限るものではない。

ステップＳ２０２において、キャリア選択制御部１３が、処理対象となるキャリアとして第一のキャリアが設定されているかを判別する。第一のキャリアが設定されている場合は、ステップＳ２０３に移行する（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）。一方で、第一のキャリアが設定されていない場合は、ステップＳ２０４に移行する（ステップＳ２０２：ＮＯ）。

ステップＳ２０３において、キャリア選択制御部１３が、速度推定部１４により出力された速度推定の結果が閾値変換テーブル１００の項目「ＴＨ（１、２）」に格納された値より小さいか否かを判別する。具体的には、キャリア選択制御部１３が、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）により受信された第一のキャリアと第二のキャリアとについての受信信号のうち、第一のキャリアについての受信信号を速度推定部１４に出力する。速度推定部１４は、当該受信信号のパイロット信号の時間変動量からドップラー周波数を推定し、推定したドップラー周波数と第一のキャリアでの中心周波数とから速度を推定する。そして、速度推定部１４が、推定した当該速度推定の結果をキャリア選択制御部１３に出力する。キャリア選択制御部１３が、閾値変換テーブル１００の項目「ＴＨ（１、２）」のレコードを参照し、参照したレコードの項目「ＴＨ（１、２）」に格納された値を読み出す。そして、キャリア選択制御部１３が、当該速度推定の結果が項目「ＴＨ（１、２）」に格納された値より小さいか否かを判別する。速度推定の結果が項目「ＴＨ（１、２）」に格納された値より小さい場合は、ステップＳ２０６に移行する（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）。一方で、速度推定の結果が項目「ＴＨ（１、２）」に格納された値より小さくない場合は、ステップＳ２０２に移行する（ステップＳ２０３：ＮＯ）。

ステップＳ２０４において、キャリア選択制御部１３が、速度推定部１４により出力された速度推定の結果が閾値変換テーブル１００の項目「ＴＨ（Ｎ、１）」に格納された値より小さいか否かを判別する。具体的には、キャリア選択制御部１３が、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）により受信された第一のキャリアと第二のキャリアとについての受信信号のうち、第一のキャリアについての受信信号を速度推定部１４に出力する。速度推定部１４は、当該受信信号のパイロット信号の時間変動量からドップラー周波数を推定し、推定したドップラー周波数と第一のキャリアでの中心周波数とから速度を推定する。そして、速度推定部１４が、推定した当該速度推定の結果をキャリア選択制御部１３に出力する。キャリア選択制御部１３が、閾値変換テーブル１００の項目「ＴＨ（Ｎ、１）」のレコードを参照し、参照したレコードの項目「ＴＨ（Ｎ、１）」に格納された値を読み出す。そして、キャリア選択制御部１３が、当該速度推定の結果が項目「ＴＨ（Ｎ、１）」に格納された値より小さいか否かを判別する。速度推定の結果が項目「ＴＨ（Ｎ、１）」に格納された値より小さい場合は、ステップＳ２０８に移行する（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）。一方で、速度推定の結果が項目「ＴＨ（Ｎ、１）」に格納された値より小さくない場合は、ステップＳ２０５に移行する（ステップＳ２０４：ＮＯ）。

ステップＳ２０５において、キャリア選択制御部１３が、速度推定部１４により出力された速度推定の結果が閾値変換テーブル１００の項目「ＴＨ（Ｎ、２）」に格納された値より大きいか否かを判別する。具体的には、キャリア選択制御部１３が、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）により受信された第一のキャリアと第二のキャリアとについての受信信号のうち、第一のキャリアについての受信信号を速度推定部１４に出力する。速度推定部１４は、当該受信信号のパイロット信号の時間変動量からドップラー周波数を推定し、推定したドップラー周波数と第一のキャリアでの中心周波数とから速度を推定する。そして、速度推定部１４が、推定した当該速度推定の結果をキャリア選択制御部１３に出力する。キャリア選択制御部１３が、閾値変換テーブル１００の項目「ＴＨ（Ｎ、２）」のレコードを参照し、参照したレコードの項目「ＴＨ（Ｎ、２）」に格納された値を読み出す。そして、キャリア選択制御部１３が、当該速度推定の結果が項目「ＴＨ（Ｎ、２）」に格納された値より大きいか否かを判別する。速度推定の結果が項目「ＴＨ（Ｎ、２）」に格納された値より大きい場合は、ステップＳ２１０に移行する（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）。一方で、速度推定の結果が項目「ＴＨ（Ｎ、２）」に格納された値より小さくない場合は、ステップＳ２０２に移行する（ステップＳ２０５：ＮＯ）。

ステップＳ２０６において、キャリア選択制御部１３が、Ｎの値を２とする。

ステップＳ２０７において、キャリア選択制御部１３が、処理対象となるキャリアを第二のキャリアに変更する。なお、ステップＳ２０７の処理の完了後に、ステップＳ２０２へ移行する。

ステップＳ２０８において、Ｎの値をデクリメントする。

ステップＳ２０９において、キャリア選択制御部１３が、処理対象となるキャリアをＮ番目のキャリアに変更する。なお、ステップＳ２０９の処理の完了後に、ステップＳ２０２へ移行する。

ステップＳ２１０において、Ｎの値をインクリメントする。

ステップＳ２１１において、キャリア選択制御部１３が、処理対象となるキャリアをＮ番目のキャリアに変更する。なお、ステップＳ２１１の処理の完了後に、ステップＳ２０２へ移行する。

このように、異なる帯域幅のキャリアを複数個用いて無線通信を行なう移動体端末において、二以上のキャリアを受信し、受信した二以上のキャリアのうちの第一のキャリアに基づいて速度を推定し、推定された速度が、第一のキャリアと関連づけられた速度の閾値より大きいか否かを判定し、判定の結果に応じて、第一のキャリアとは異なる第二のキャリアに基づいて速度を推定することで、２以上のキャリアを用いて通信する場合においても移動体端末の移動速度を精度良く測定することができる。これにより、ハンドオーバ先の基地局からの電波のドップラーシフトした周波数を算出することができる。つまり、前もってハンドオーバの可否を判定したり、ハンドオーバ後のドップラーシフトした周波数に追従する措置を講じたりすることができる。
［第三の実施形態］
次に本発明の第三の実施形態について説明する。第三の実施形態では、第一の実施形態、第二の実施形態とは異なり、移動体端末は複数のキャリアから速度推定に用いるキャリアの選択を行なわない。第三の実施形態では、移動体端末は、受信したそれぞれのキャリアに基づいて速度を推定し、推定した当該速度に基づいて移動体端末の速度を推定する。なお、第三の実施形態に係る移動体端末の構成は、図１に示される第一の実施形態に係る移動体端末の構成と同じである。

図８は、第三の実施形態に係る移動体端末の受信系の機能ブロックを示す図である。

本発明に係る移動体端末の受信系は、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）と、データ受信部１２と、キャリア選択制御部１３と、速度推定部１４と、出力制御部１５とを有する。

受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）は、無線アンテナを利用して、異なる中心周波数を持つ複数のキャリアをそれぞれ受信する機能ユニットであり、アンテナ１、無線装置２、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。受信部１１（１１−１）は、受信したキャリアのダウンコバートを行い、デジタル信号へと変換して、データ受信部１２と速度推定部１４（１４−１）とに受信信号をそれぞれ出力する。また、受信部１１（１１−２）は、受信したキャリアのダウンコバートを行い、デジタル信号へと変換して、データ受信部１２と速度推定部１４（１４−２）とに受信信号をそれぞれ出力する。

以下の説明では、受信部１１（１１−１）は、中心周波数がＦ１である第一のキャリアを受信し、受信部１１（１１−２）は、中心周波数がＦ２である第二のキャリアを受信するものとする。また、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）はいずれも同じ機能を有し、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）のいずれか１台を指して受信部１１と呼ぶ。なお、以下では、Ｆ２の中心周波数は、Ｆ１の中心周波数より高いものする。また、受信するキャリアの数はこれに限られるものではない。
データ受信部１２は、受信部１１（１１−１）、１１（１１−２）が受信したデータの処理をする機能ユニットであり、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。

速度推定部１４（１４−１）は、受信部１１（１１−１）により出力された受信信号を用いて速度推定を行なう。出力される速度推定の結果を出力制御部１５に出力する機能ユニットであり、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。

速度推定部１４（１４−２）は、受信部１１（１１−２）により出力された受信信号を用いて速度推定を行なう機能ユニットであり、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。出力される速度推定の結果を結果出力制御部１５に出力する。なお、速度推定部１４（１４−１）、１４（１４−２）は、時間周波数変換、例えば、高速フーリエ変換を行なってサブキャリア成分を生成し、パイロット信号からチャネル推定値を算出した結果に基づいて速度を推定してもよい。

出力制御部１５は、速度推定部１４（１４−１）と速度推定部１４（１４−２）とから速度推定の結果をそれぞれ受信する機能ユニットであり、記憶装置４、プロセッサ７により実現される。そして、当該受信したそれぞれの結果に基づいて最終的な速度推定の結果を出力する。

図９は、第三の実施形態に係る移動体端末の受信系の速度推定動作を説明するフローチャートの一例である。

ステップＳ３０１において、出力制御部１５が、速度推定部１４（１４−１）から出力された第一の速度推定結果と速度推定部１４（１４−２）から出力された第二の速度推定結果とを受信する。具体的には、受信部１１（１１−１）が、受信した第一のキャリアのダウンコバートを行い、デジタル信号へと変換して、受信信号を速度推定部１４（１４−１）に出力する。そして、速度推定部１４（１４−１）が、第一のキャリアについての受信信号に基づいて第一の速度推定結果を生成し、出力制御部１５に出力する。同様に、受信部１１（１１−２）が、受信した第二のキャリアのダウンコバートを行い、デジタル信号へと変換して、受信信号を速度推定部１４（１４−２）に出力する。そして、速度推定部１４（１４−２）が、第二のキャリアについての受信信号に基づいて第二の速度推定結果を生成し、出力制御部１５に出力する。

ステップＳ３０２において、出力制御部１５が、第二の速度推定結果が、第一のキャリアと関連付けて定められた第一の閾値より小さいか否かを判別する。第二の速度推定結果が第一の閾値より小さい場合は、ステップＳ３０５に移行する（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）。一方で、第二の速度推定結果が第一の閾値より小さくない場合は、ステップＳ３０３に移行する（ステップＳ３０２：ＮＯ）。

ステップＳ３０３において、出力制御部１５が、第一の速度推定結果が第二のキャリアと関連付けて定められた第二の閾値より大きいか否かを判別する。第一の速度推定結果が第二の閾値より大きい場合は、ステップＳ３０６に移行する（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）。一方で、第一の速度推定結果が第二の閾値より大きくない場合は、ステップＳ３０４に移行する（ステップＳ３０３：ＮＯ）。

ステップＳ３０５において、出力制御部１５が、速度推定結果として第二の速度推定結果を出力する。

ステップＳ３０６において、出力制御部１５が、速度推定結果として第一の速度推定結果を出力する。

ステップＳ３０４において、出力制御部１５が、速度推定結果として第一の速度推定結果と第二の速度推定結果との平均の速度を算出し、算出した当該速度を速度推定結果として出力する。

このように、少なくとも二以上の前記キャリアを受信し、受信した二以上のキャリアの中で、第一のキャリアに基づく第一の速度と、前記第一のキャリアとは異なる第二のキャリアに基づく第二の速度とをそれぞれ推定し、推定された前記第一の速度と前記第二の速度とが、前記第一のキャリアと前記第二のキャリアとのそれぞれに基づいて定められた所定の速度範囲内である場合に、前記第一の速度と前記第二の速度との平均の速度を出力することで、最終的に出力される移動速度に対する結果の精度が向上させることができる。これにより、ハンドオーバ先の基地局からの電波のドップラーシフトした周波数を算出することができる。つまり、前もってハンドオーバの可否を判定することができる。また、ハンドオーバ後のドップラーシフトした周波数に追従する措置を講ずることができる。

１ アンテナ
２ 無線装置
３ オーディオ入出力装置
４ 記憶部
５ 表示装置
６ タッチ検出装置
７ プロセッサ
１１ 受信部
１２ データ受信部
１３ キャリア選択制御部
１４ 速度推定部
１５ 出力制御部
１００ 閾値変換テーブル

Claims (6)

1. 異なる帯域幅のコンポーネントキャリアを複数用いて無線通信を行なう移動体端末において、
   少なくとも二以上の前記コンポーネントキャリアを受信する受信部と、
   前記受信部により受信された二以上の前記コンポーネントキャリアのうち、第一のコンポーネントキャリアに基づいて、前記移動体端末の第一の速度を推定する速度推定部と、
   前記推定された第一の速度を、前記第一のコンポーネントキャリアと関連づけられた第一の速度閾値と比較し、前記推定された第一の速度が、前記第一の速度閾値以上の場合に、前記推定された第一の速度を前記移動体端末の移動速度として出力するキャリア選択制御部とを備え、
   前記速度推定部は、前記推定された第一の速度が、前記第一の速度閾値より小さい場合に、前記第一のコンポーネントキャリアの中心周波数より高い中心周波数の第二のコンポーネントキャリアに基づいて、前記移動体端末の第二の速度を推定し、
   前記キャリア選択制御部は、前記推定された第二の速度を、前記第二のコンポーネントキャリアと関連づけられた第二の速度閾値と比較し、前記推定された第二の速度が、前記第二の速度閾値以下の場合に、前記推定された第二の速度を前記移動速度として出力することを特徴とする移動体端末。
2. 異なる帯域幅のコンポーネントキャリアを複数用いて無線通信を行なう移動体端末において、
   少なくとも二以上の前記コンポーネントキャリアを受信する受信部と、
   前記受信部により受信された二以上の前記コンポーネントキャリアのうち、第一のコンポーネントキャリアに基づく前記移動体端末の第一の速度と、前記第一のコンポーネントキャリアの中心周波数より高い中心周波数の第二のコンポーネントキャリアに基づく前記移動体端末の第二の速度とをそれぞれ推定する速度推定部と、
   前記速度推定部により推定された前記第二の速度が、前記第一のコンポーネントキャリアと関連づけられた第一の速度閾値より小さい場合に、前記第二の速度を前記移動体端末の移動速度として出力し、前記速度推定部により推定された前記第一の速度が、前記第二のコンポーネントキャリアと関連づけられた第二の速度閾値より大きい場合に、前記第一の速度を前記移動速度として出力し、前記第二の速度が前記第一の速度閾値以上で、前記第一の速度が前記第二の速度閾値以下の場合に、前記第一の速度と前記第二の速度との平均の速度を前記移動速度として出力する出力制御部と、
   を備えることを特徴とする移動体端末。
3. 異なる帯域幅のコンポーネントキャリアを複数用いて無線通信を行なう移動体端末の速度推定方法であって、
   少なくとも二以上の前記コンポーネントキャリアを受信するステップと、
   前記受信された二以上のコンポーネントキャリアのうち、第一のコンポーネントキャリアに基づいて、前記移動体端末の第一の速度を推定するステップと、
   前記推定された第一の速度を、前記第一のコンポーネントキャリアと関連づけられた第一の速度閾値と比較するステップと、
   前記推定された第一の速度が、前記第一の速度閾値以上の場合に、前記推定された第一の速度を前記移動体端末の移動速度として出力するステップと、
   前記推定された第一の速度が、前記第一の速度閾値より小さい場合に、前記第一のコンポーネントキャリアの中心周波数より高い中心周波数の第二のコンポーネントキャリアに基づいて、前記移動体端末の第二の速度を推定するステップと、
   前記推定された第二の速度を、前記第二のコンポーネントキャリアと関連づけられた第二の速度閾値と比較するステップと、
   前記推定された第二の速度が、前記第二の速度閾値以下の場合に、前記推定された第二の速度を前記移動速度として出力するステップと、
   を含むことを特徴とする速度推定方法。
4. 異なる帯域幅のコンポーネントキャリアを複数用いて無線通信を行なう移動体端末の速度推定方法であって、
   少なくとも二以上の前記コンポーネントキャリアを受信するステップと、
   前記受信された二以上のコンポーネントキャリアのうち、第一のコンポーネントキャリアに基づく前記移動体端末の第一の速度と、前記第一のコンポーネントキャリアの中心周波数より高い中心周波数の第二のコンポーネントキャリアに基づく前記移動体端末の第二の速度とをそれぞれ推定するステップと、
   前記推定された前記第二の速度が、前記第一のコンポーネントキャリアと関連づけられた第一の速度閾値より小さい場合に、前記第二の速度を前記移動体端末の移動速度として出力するステップと、
   前記推定された前記第一の速度が、前記第二のコンポーネントキャリアと関連づけられた第二の速度閾値より大きい場合に、前記第一の速度を前記移動速度として出力するステップと、
   前記第二の速度が前記第一の速度閾値以上で、前記第一の速度が前記第二の速度閾値以下の場合に、前記第一の速度と前記第二の速度との平均の速度を前記移動速度として出力するステップと、
   を含むことを特徴とする速度推定方法。
5. 異なる帯域幅のコンポーネントキャリアを複数用いて無線通信を行なう移動体端末の速度推定プログラムであって、
   前記移動体端末に、
   少なくとも二以上の前記コンポーネントキャリアを受信するステップと、
   前記受信された二以上のコンポーネントキャリアのうち、第一のコンポーネントキャリアに基づいて、前記移動体端末の第一の速度を推定するステップと、
   前記推定された第一の速度を、前記第一のコンポーネントキャリアと関連づけられた第一の速度閾値と比較するステップと、
   前記推定された第一の速度が、前記第一の速度閾値以上の場合に、前記推定された第一の速度を前記移動体端末の移動速度として出力するステップと、
   前記推定された第一の速度が、前記第一の速度閾値より小さい場合に、前記第一のコンポーネントキャリアの中心周波数より高い中心周波数の第二のコンポーネントキャリアに基づいて、前記移動体端末の第二の速度を推定するステップと、
   前記推定された第二の速度を、前記第二のコンポーネントキャリアと関連づけられた第二の速度閾値と比較するステップと、
   前記推定された第二の速度が、前記第二の速度閾値以下の場合に、前記推定された第二の速度を前記移動速度として出力するステップと、
   を実行させることを特徴とする速度推定プログラム。
6. 異なる帯域幅のコンポーネントキャリアを複数用いて無線通信を行なう移動体端末の速度推定プログラムであって、
   前記移動体端末に、
   少なくとも二以上の前記コンポーネントキャリアを受信するステップと、
   前記受信された二以上のコンポーネントキャリアのうち、第一のコンポーネントキャリアに基づく前記移動体端末の第一の速度と、前記第一のコンポーネントキャリアの中心周波数より高い中心周波数の第二のコンポーネントキャリアに基づく前記移動体端末の第二の速度とをそれぞれ推定するステップと、
   前記推定された前記第二の速度が、前記第一のコンポーネントキャリアと関連づけられた第一の速度閾値より小さい場合に、前記第二の速度を前記移動体端末の移動速度として出力するステップと、
   前記推定された前記第一の速度が、前記第二のコンポーネントキャリアと関連づけられた第二の速度閾値より大きい場合に、前記第一の速度を前記移動速度として出力するステップと、
   前記第二の速度が前記第一の速度閾値以上で、前記第一の速度が前記第二の速度閾値以下の場合に、前記第一の速度と前記第二の速度との平均の速度を前記移動速度として出力するステップと、
   を実行させることを特徴とする速度推定プログラム。