JP5130276B2 - 無線基地局 - Google Patents

Description

本発明は、無線基地局に関する。

ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の移動通信システムでは、上りリンクにおいて送信される参照信号（ＲＳ：Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）は、ＣＡＺＡＣ系列によって構成されている。

かかるＬＴＥ方式の移動通信システムでは、無線基地局ｅＮＢは、受信した参照信号を用いて、無線基地局ｅＮＢにおける受信品質、例えば、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）を推定し、推定したＳＩＲを用いて、所定制御処理を行うように構成されている。

３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１、「Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」

しかしながら、ＬＴＥ方式では、無線基地局ｅＮＢにおいて、どのように、ＳＩＲを推定すべきかについて仕様化されてい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、参照信号を用いて、高精度に、無線基地局ｅＮＢにおける受信品質を推定することができる無線基地局を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、移動局から、時間領域及び周波数領域で振幅が一定であり自己相関が０である所定系列を用いて形成されている所定信号を受信するように構成されている無線基地局であって、前記移動局によって送信された前記所定信号の送信信号を構成する系列内の連続する所定数のサンプルと、前記無線基地局における該所定信号の受信信号を構成する系列内の連続する所定数のサンプルとの間の相関値を算出し、該相関値を用いて該所定信号の受信電力を算出するように構成されている信号電力推定部を具備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、参照信号を用いて、高精度に、無線基地局ｅＮＢにおける受信品質を推定することができる無線基地局を提供することができる。

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。 本発明の第１の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック図である。 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の実施形態に係る無線基地局において信号電力を推定する動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る無線基地局において干渉電力を推定する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及び図２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。

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、図１に示すように、無線基地局ｅＮＢと、移動局ＵＥとを具備している。

図１に示すように、移動局ＵＥは、上りリンクにおいて、物理信号として、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ、サウンディング参照信号）や、ＤＲＳ（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ、復調用参照信号）等を送信するように構成されている。

ここで、ＳＲＳは、無線基地局ｅＮＢによって、上りリンクの受信品質の測定や無線基地局ｅＮＢと移動局ＵＥとの間のタイミングの測定等に用いられる参照信号である。

なお、ＳＲＳは、ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ、物理上り共有チャネル）を介して送信される上りデータ信号やＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、物理上り制御チャネル）を介して送信される上り制御信号とは独立に周期的に送信される。

また、ＤＲＳは、ＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨに時間多重される復調用の参照信号である。

また、移動局ＵＥは、上りリンクにおいて、ＰＵＣＣＨを介して、上り制御信号として、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ、物理下り共有チャネル）を介して送信された下りデータ信号に対する送達確認情報（ＡＣＫ/ＮＡＣＫ）や、下りリンクの受信品質（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）等を送信するように構成されている。

ここで、上述したＳＲＳやＤＲＳや上り制御信号は、時間領域及び周波数領域で振幅が一定であり自己相関が０である所定系列であるＣＡＺＡＣ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｚｅｒｏ Ａｕｔｏ-Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）系列を用いて形成されている所定信号である。

ここで、ＣＡＺＡＣ系列に対して、サイクリックシフト（Ｃｙｃｌｉｃ Ｓｈｉｆｔ）を施すことによって、直交する複数の系列を生成することができる。すなわち、ＣＡＺＡＣ系列は、サイクリックシフトによる多重可能な最大数を「Ｎ_ＭＡＸ」とした場合、サイクリックシフトにより生成された２つの異なる系列を構成する任意のＫサンプル同士の相関値が「０」となるという特徴を有する。

一般に、ＣＡＺＡＣ系列の系列長を「Ｍ」とすると、１サンプルずつサイクリックシフトして系列を生成した場合に、最大でＭ個の系列を生成可能である。

しかしながら、マルチパスフェージング環境では、遅延波の影響により、どのサイクリックシフト量による系列なのかを見分けることが不可能になるため、マルチパスの最大遅延量よりも大きな値にサイクリックシフト量を決定する必要がある。

また、サイクリックシフト量を小さくして、系列数を多く取った場合には、符号多重数の増加による符号間干渉が大きくなるため、信号の分離精度が劣化する。

したがって、上記の遅延波及び符号間干渉の影響を考慮してサイクリックシフト量を決定し、かかるサイクリックシフト量用いて生成した系列数が、前記最大多重数「Ｎ_ＭＡＸ」に相当する。ここで、「Ｎ_ＭＡＸ」には「Ｎ_ＭＡＸ≦Ｍ」の関係が成り立つ。

本実施形態に係る移動通信システムでは、例えば、ＣＡＺＡＣ系列として、Ｚａｄｏｆｆ-Ｃｈｕ系列や、Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｅａｒｃｈによるバイナリ系列等が用いられるように構成されている。

また、無線基地局ｅＮＢは、下りリンクにおいて、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、物理下り制御チャネル）を介して、スケジューリング信号や送信電力制御信号（ＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）コマンド）等を含む下り制御信号を送信するように構成されている。

図２に示すように、無線基地局ｅＮＢは、ＳＲＳ受信部１１Ａと、信号電力推定部１１Ｂと、干渉電力推定部１１Ｃと、受信品質推定部１１Ｄと、ＤＲＳ受信部１２Ａと、信号電力推定部１２Ｂと、干渉電力推定部１２Ｃと、受信品質推定部１２Ｄと、ＰＵＣＣＨ受信部１３Ａと、信号電力推定部１３Ｂと、干渉電力推定部１３Ｃと、受信品質推定部１３Ｄと、スケジューリング処理部１４と、ＴＰＣコマンド生成部１５とを具備している。

ＳＲＳ受信部１１Ａは、移動局ＵＥによって周期的に送信されているＳＲＳを受信するように構成されている。

信号電力推定部１１Ｂは、例えば、後述する図４に示す方法によって、移動局ＵＥによって送信されたＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されている。

干渉電力推定部１１Ｃは、例えば、後述する図５に示す方法によって、無線基地局ｅＮＢにおけるＳＲＳの受信信号ｒ（ｎ）に含まれる干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されている。

受信品質推定部１１Ｄは、信号電力推定部１１Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１１Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を用いて、サブフレームごとに、無線基地局ｅＮＢにおけるＳＲＳの受信品質（例えば、ＳＩＲ）を算出するように構成されている。

ここで、受信品質推定部１１Ｄは、信号電力推定部１１Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１１Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}に対して時間方向の平均化処理（すなわち、複数のサブフレームに渡る平均化処理）、及び、周波数方向の平均化（すなわち、複数のＳＲＳの送信帯域に渡る平均化処理）を施した結果に基づいて、無線基地局ｅＮＢにおけるＳＲＳのＳＩＲを算出するように構成されていてもよい。

また、受信品質推定部１１Ｄは、干渉電力推定部１１Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}に対して時間方向の平均化処理（すなわち、複数のサブフレームに渡る平均化処理）、及び、周波数方向の平均化（すなわち、複数のＳＲＳの送信帯域に渡る平均化処理）を施した結果、及び、ＳＲＳの受信タイミングにおける信号電力推定部１１Ｂによって算出された瞬時の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}に基づいて、無線基地局ｅＮＢにおけるＳＲＳのＳＩＲを算出するように構成されていてもよい。

このとき、信号電力推定部１１Ｂによって算出された瞬時の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}は、周波数方向の平均化（すなわち、複数のＳＲＳの送信帯域に渡る平均化処理）が施されたものであってもよい。

ＤＲＳ受信部１２Ａは、移動局ＵＥによって送信されているＤＲＳを受信するように構成されている。

信号電力推定部１２Ｂは、例えば、後述する図４に示す方法によって、移動局ＵＥによって送信されたＤＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されている。

干渉電力推定部１２Ｃは、例えば、後述する図５に示す方法によって、無線基地局ｅＮＢにおけるＤＲＳの受信信号ｒ（ｎ）に含まれる干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されている。

受信品質推定部１２Ｄは、信号電力推定部１２Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１２Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を用いて、サブフレームごとに、無線基地局ｅＮＢにおけるＤＲＳの受信品質（例えば、ＳＩＲ）を算出するように構成されている。

ここで、受信品質推定部１２Ｄは、信号電力推定部１２Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１２Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}に対して時間方向の平均化処理（すなわち、複数のサブフレームに渡る平均化処理）、及び、周波数方向の平均化（すなわち、複数のＤＲＳの送信帯域に渡る平均化処理）を施した結果に基づいて、無線基地局ｅＮＢにおけるＤＲＳのＳＩＲを算出するように構成されていてもよい。

また、受信品質推定部１２Ｄは、干渉電力推定部１２Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}に対して時間方向の平均化処理（すなわち、複数のサブフレームに渡る平均化処理）、及び、周波数方向の平均化（すなわち、複数のＤＲＳの送信帯域に渡る平均化処理）を施した結果、及び、ＤＲＳの受信タイミングにおける信号電力推定部１２Ｂによって算出された瞬時の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}に基づいて、無線基地局ｅＮＢにおけるＤＲＳのＳＩＲを算出するように構成されていてもよい。

このとき、信号電力推定部１２Ｃによって算出された瞬時の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}は、周波数方向の平均化（すなわち、複数のＤＲＳの送信帯域に渡る平均化処理）が施されたものであってもよい。

ＰＵＣＣＨ受信部１３Ａは、移動局ＵＥによってＰＵＣＣＨを介して送信されている上り制御信号を受信するように構成されている。

信号電力推定部１３Ｂは、例えば、後述する図４に示す方法によって、移動局ＵＥによって送信された上り制御信号の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されている。

干渉電力推定部１３Ｃは、例えば、後述する図５に示す方法によって、無線基地局ｅＮＢにおける上り制御信号の受信信号ｒ（ｎ）に含まれる干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されている。

受信品質推定部１３Ｄは、信号電力推定部１３Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１３Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を用いて、サブフレームごとに、無線基地局ｅＮＢにおける上り制御信号の受信品質（例えば、ＳＩＲ）を算出するように構成されている。

ここで、受信品質推定部１３Ｄは、信号電力推定部１３Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１３Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}に対して時間方向の平均化処理（すなわち、複数のサブフレームに渡る平均化処理）、及び、周波数方向の平均化（すなわち、複数のＰＵＣＣＨの送信帯域に渡る平均化処理）を施した結果に基づいて、無線基地局ｅＮＢにおける上り制御信号のＳＩＲを算出するように構成されていてもよい。

また、受信品質推定部１３Ｄは、干渉電力推定部１３Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}に対して時間方向の平均化処理（すなわち、複数のサブフレームに渡る平均化処理）、及び、周波数方向の平均化（すなわち、複数のＰＵＣＣＨの送信帯域に渡る平均化処理）を施した結果、及び、上り制御信号の受信タイミングにおける信号電力推定部１３Ｂによって算出された瞬時の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}に基づいて、無線基地局ｅＮＢにおける上り制御信号のＳＩＲを算出するように構成されていてもよい。

このとき、信号電力推定部１３Ｃによって算出された瞬時の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}は、周波数方向の平均化（すなわち、複数のＰＵＣＣＨの送信帯域に渡る平均化処理）が施されたものであってもよい。

スケジューリング処理部１４は、受信品質推定部１１Ｄ及び受信品質推定部１２Ｄによって算出された無線基地局ｅＮＢにおけるＳＩＲに基づいて、所定制御処理、すなわち、時間・周波数スケジューリング処理や適応変復調（ＡＭＣ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｉｎｇ）処理（変調方式及び符号化率の選択処理）等を行うように構成されている。

ＴＰＣコマンド生成部１５は、受信品質推定部１１Ｄと受信品質推定部１２Ｄと受信品質推定部１３Ｄとによって算出された無線基地局ｅＮＢにおけるＳＩＲに基づいて、所定制御処理、すなわち、上りリンクにおける送信電力制御処理（例えば、ＴＰＣコマンドの生成処理及びＰＤＣＣＨを介した移動局ＵＥへの送信処理）を行う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３乃至図５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について、具体的には、本発明の第１の実施形態に係る無線基地局ｅＮＢの動作について説明する。

図３に示すように、ステップＳ１０１において、無線基地局ｅＮＢは、移動局ＵＥによって送信されたＳＲＳやＤＲＳや上り制御信号の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を推定する。ここで、図４を参照して、ＳＲＳを用いた受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}の推定方法について説明する。

図４に示すように、例えば、無線基地局ｅＮＢの信号電力推定部１１Ｂは、ステップＳ１０１Ａにおいて、移動局ＵＥ＃Ｌによって送信されたＳＲＳの送信信号Ｘ_Ｌ（ｎ）を構成する系列内の連続する所定数Ｎのサンプル「ａ」〜「ａ＋Ｎ−１」と、無線基地局ｅＮＢにおけるＳＲＳの受信信号ｒ（ｎ）を構成する系列内の連続する所定数Ｎのサンプル「ａ」〜「ａ＋Ｎ−１」との間の相関値Ｚ（ａ）を算出し、ステップＳ１０１Ｂにおいて、相関値Ｚ（ａ）を用いてＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出する。

具体的には、ＳＲＳの受信信号ｒ（ｎ）は、

によって表される。

「ｎ」は、「０」乃至「Ｍ」の範囲内の整数の値を取るパラメータであり、「Ｍ」は、ＳＲＳを構成する系列の長さである。また、「Ｘ_ｋ（ｎ）」は、移動局ＵＥ＃ｋによって送信されたＳＲＳの周波数領域の送信信号であり、「Ｈ_ｋ（ｎ）」は、移動局ＵＥ＃ｋと無線基地局ｅＮＢとの間の伝搬路状態、すなわち、周波数応答であり、「Ｎ（ｎ）」は、無線基地局ｅＮＢにおいて受信される干渉電力である。

ここで、干渉電力とは、無線基地局ｅＮＢで付加される熱雑音及び他セルからの干渉電力の和である。さらに、「Ｋ」は、当該サブフレームにおけるＳＲＳに多重されている移動局ＵＥの数であり、「Ｋ≦Ｎ_ＭＡＸ」が成立する。なお、「Ｎ（ｎ）」の分散は、「σ^２」であるものとする。

ここで、信号電力推定部１１Ｂは、

によって、相関値Ｚ（ａ）を算出し、

によって、ＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されていてもよい。

以下、（式１）及び（式２）によって、ＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出する理由について説明する。

第１に、移動局ＵＥ＃Ｌによって送信されたＳＲＳの受信電力を算出することを想定する。

かかる場合、無線基地局ｅＮＢは、各移動局ＵＥに対して、送信すべきＳＲＳを構成する系列やＳＲＳの送信タイミングやＳＲＳの送信周波数を割り当てるため、各移動局ＵＥによって送信されるＳＲＳを構成する系列「Ｘ（ｎ）」について既知であるため、移動局ＵＥ＃Ｌによって送信されたＳＲＳを構成する系列「Ｘ_Ｌ（ｎ）」を用いて、以下のように、相関値Ｚ（ａ）を算出する。

ここで、「Ｚ（ａ）」は、系列内のサンプル「ａ」からスタートした場合の連続するＮサンプルに渡る「Ｘ_Ｌ（ｎ）」と「ｒ（ｎ）」との間の相関値である。

（式３）に示す「Ｚ（ａ）」の第１項は、移動局ＵＥ＃Ｌと無線基地局ｅＮＢとの間の伝搬路状態の推定値と等価であり、移動局ＵＥ＃Ｌによって送信されたＳＲＳの受信電力成分である。

また、（式３）に示す「Ｚ（ａ）」の第２項は、同一のセル内で同一のＳＲＳに多重された移動局ＵＥ＃Ｌ以外の移動局ＵＥからの干渉電力成分である。さらに、（式３）に示す「Ｚ（ａ）」の第３項は、他セルからの干渉電力成分である。

ここで、簡素化のため、任意のＮサンプルにおいて、周波数応答が一定である、すなわち、コヒーレントとであると見なせるものと仮定すると、「ｎ＝ａ，ａ＋１，…ａ＋Ｎ−１」のＮ個の周波数応答のサンプルは全て等しくなる。かかる周波数応答を「Ｈ_Ｌ（ｎ）＝Ｈ’」とする。

かかる場合、周波数応答の変動に起因するサイクリックシフトによる多重を行った際の直交性の崩れを無視することができ、ＣＡＺＡＣ系列をサイクリックシフトすることによって生成された系列は全て直交する、したがって、（式３）に示す「Ｚ（ａ）」の第２項は、理想的には「０」となる。

また、サンプル数Ｎが十分大きい場合には、（式３）に示す「Ｚ（ａ）」の第３項は、平均化効果によって、ノイズ成分である「Ｎ（ｎ）」が抑圧され、理想的には「０」となる。（式３）に示す「Ｚ（ａ）」の第３項は、実際には、「０」にはならないが、ＳＲＳの受信電力成分である（式３）に示す「Ｚ（ａ）」の第１項と比べて十分に小さくなるので無視することが可能である。

したがって、理想的には、（式３）に示されるＺ（ａ）について、以下のように単純化することができる。

ここで、ＣＡＺＡＣ系列を構成するサンプルの振幅値の二乗値は「１」であるものと仮定している。

したがって、以下のように、ＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出することができる。

ここで、サンプル数Ｎは、サイクリックシフトによる多重可能な最大数Ｎ_ＭＡＸの整数倍であれば、任意の値を取ることができる。したがって、「Ｎ＝Ｎ_ＭＡＸ」とすれば、最小の平均化区間となるため、小さい周波数帯域幅あたりのＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出することができ、「Ｎ＝Ｍ」とすれば、系列全体に渡っての平均化区間となるため、大きい周波数帯域幅あたりのＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出することができる。このため、算出すべきＳＩＲの用途に応じて、サンプル数Ｎを使い分けることが可能である。

例えば、ＳＲＳの系列の長さが「１２０」である場合、ＳＲＳは、１サブキャリアおきに周波数方向にマッピングされるため、最大で２０リソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）に渡ってＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出することができる。

ここで、ＳＲＳが、両端のＲＢを除くＲＢ＃２〜＃２１に渡ってマッピングされているものとする。

かかる場合、Ｚ（ａ）を算出する場合に、「ａ＝０」及び「Ｎ＝２４」とすると、ＲＢ＃２〜＃５の４ＲＢに渡ってのＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出することができ、Ｚ（ａ）を算出する場合に、「ａ＝２４」及び「Ｎ＝２４」とすると、ＲＢ＃６〜＃９の４ＲＢに渡ってのＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出することができ、Ｚ（ａ）を算出する場合に、「ａ＝４８」及び「Ｎ＝２４」とすると、ＲＢ＃１０〜＃１３の４ＲＢに渡ってのＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出することができ、Ｚ（ａ）を算出する場合に、「ａ＝７２」及び「Ｎ＝２４」とすると、ＲＢ＃１４〜＃１７の４ＲＢに渡ってのＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出することができ、Ｚ（ａ）を算出する場合に、「ａ＝９６」及び「Ｎ＝２４」とすると、ＲＢ＃１８〜＃２１の４ＲＢに渡ってのＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出することができる。

一方、Ｚ（ａ）を算出する場合に、「ａ＝０」及び「Ｎ＝１２０」とすると、ＲＢ＃２〜＃２１の広帯域に渡ってのＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出することができる。

無線基地局ｅＮＢの信号電力推定部１２Ｂは、上述した信号電力推定部１１Ｂと同様の方法で、ＤＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されていてもよい。

また、無線基地局ｅＮＢの信号電力推定部１３Ｂも、上述した信号電力推定部１１Ｂと同様の方法で、上り制御信号の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されていてもよい。

ステップＳ１０２において、無線基地局ｅＮＢは、無線基地局ｅＮＢにおけるＳＲＳ、ＤＲＳ及び上り制御信号の受信信号ｒ（ｎ）に含まれる干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を推定する。ここで、図５を参照して、ＳＲＳを用いた干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}の推定方法について説明する。

図５に示すように、例えば、無線基地局ｅＮＢの干渉電力推定部１１Ｃは、ステップＳ１０２Ａにおいて、スライディング相関を行う、すなわち、上述の連続する所定数Ｎのサンプル内の先頭サンプル「ａ」をスライドさせて、Ｚ（ａ）、Ｚ（ａ＋１）及びＺ（ａ＋２）を算出する。

ここで、Ｚ（ａ）、Ｚ（ａ＋１）及びＺ（ａ＋２）は、以下のように算出される。

ここで、サイクリックシフトによる直交が理想的に実現できており、所望の移動局ＵＥ＃Ｌ以外の移動局ＵＥからの受信電力成分は、完全に除去できていると仮定している。かかる場合、所望の干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}は、Ｎ（ｎ）の分散σ^２となる。Ｓ（ａ）、Ｓ（ａ＋１）及びＳ（ａ＋２）は、かかる場合の理想的なＳＲＳの受信電力成分であり、以下のように表される。

ステップＳ１０２Ｂにおいて、無線基地局ｅＮＢの干渉電力推定部１１Ｃは、かかるＺ（ａ）、Ｚ（ａ＋１）及びＺ（ａ＋２）を用いて、（式５）に示すように、複数の干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ）を算出する。

以下、（式５）によって、干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ）を算出する理由について説明する。

（式４）において、第１項は、移動局ＵＥ＃Ｌによって送信されたＳＲＳの受信電力成分であり、第２項は、算出すべき干渉電力成分である。

例えば、隣接するサブキャリアの周波数応答が等しい、すなわち、周波数変動が小さい場合には、Ｓ（ａ）及びＳ（ａ＋１）がほぼ等しくなると解することができるため、Ｚ（ａ）とＺ（ａ＋１）との差分によって、上述の干渉電力成分を算出することが可能であると解する。

しかしながら、実際には、周波数変動は多少なりとも存在するため、（式５）に示すように、Ｚ（ａ）とＺ（ａ＋２）との平均値、すなわち、Ｚ（ａ）とＺ（ａ＋１）との間の中間値を、Ｚ（ａ＋１）から減算することによって、精度よく、移動局ＵＥ＃Ｌによって送信されたＳＲＳの受信電力成分を除去し、干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ）を算出することができる。

ステップＳ１０２Ｃにおいて、無線基地局ｅＮＢの干渉電力推定部１１Ｃは、（式６）に示すように、複数の干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ）に対して平均化処理を施すことによって、無線基地局ｅＮＢにおける所定信号の受信信号ｒ（ｎ）に含まれる干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を算出する。

以下、（式６）によって、干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を算出する理由について説明する。

複数の干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ）を計算する際に登場する理想的な受信電力成分であるＳ（ａ）、Ｓ（ａ＋１）及びＳ（ａ＋２）に注目すると、Ｓ（ａ）、Ｓ（ａ＋１）及びＳ（ａ＋２）は、Ｎ個のサンプルにわたっての周波数応答成分の平均値である。したがって、Ｓ（ａ）とＳ（ａ＋１）との間で、周波数変動が十分小さい、すなわち、コヒーレントである場合には、「ｎ＝ａ，ａ＋１，…ａ＋Ｎ−１」のＮ個の周波数応答のサンプルは全て等しくなるため、「Ｓ（ａ）≒Ｓ（ａ＋１）」の関係が成り立つ。また、同様に、「Ｓ（ａ＋１）≒Ｓ（ａ＋２）」の関係も成り立つ。

したがって、かかる関係を利用すると、上述の（式５）は、以下のように展開することができる。

１個の干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ）では、サンプル数が少なく、誤差も大きくなるため、無線基地局ｅＮＢの干渉電力推定部１１Ｃは、スライディング相関を行う、すなわち、上述の連続する所定数Ｎのサンプル内の先頭サンプル「ａ」をスライドさせて、複数の干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ），（ａ＝０，１，…Ｍ−Ｎ−２）を算出し、かかる複数の干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ）に対して集合平均処理を施すことによって、上述の干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を算出する。

（式６）に示すように、「Ｉ_ｔｍｐ（ａ）」は、干渉成分の複素信号であるため、「Ｉ_ｔｍｐ（ａ）」に対して「Ｉ_ｔｍｐ（ａ）」の複素共役「Ｉ_ｔｍｐ（ａ）^＊」を乗算することによって、電力相当の成分を算出する。

なお、（式６）は、以下の（式７）ように、展開可能である。

ここで、Ｅ［］は、集合平均化処理の演算を示し、かかる集合平均化処理の演算では、ＣＡＺＡＣ系列である「Ｘ_Ｌ（ｎ）」の電力値が「１」となるものと仮定する。

なお、（式７）では、（１/Ｎ）という係数が存在するため、（式８）に示すように、「Ｉ_ｔｍｐ（ａ）」と「Ｉ_ｔｍｐ（ａ）」の複素共役「Ｉ_ｔｍｐ（ａ）^＊」とを乗算した場合、（式８）に、（１/Ｎ）^２という係数が存在することになる。ここで、算出すべき干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}は、干渉成分である「σ^２」であるため、（１/Ｎ）^２という係数の効果を打ち消すために、（式８）において、「Ｎ^２」を乗算する必要がある。

また、「Ｎ（ａ）」については、平均値「０」であり、分散値「σ^２」であるガウス平均を用いることを想定している。したがって、「Ｅ［Ｎ（ｘ）×Ｎ（ｙ）］＝σ^２（ｘ＝ｙ）」及び「Ｅ［Ｎ（ｘ）×Ｎ（ｙ）］＝０（ｘ≠ｙ）」の関係が成立する。かかる関係を利用することによって、（式８）の２行目から３行目への展開が可能となる。

無線基地局ｅＮＢの干渉電力推定部１２Ｃは、上述した干渉電力推定部１１Ｃと同様の方法で、ＤＲＳの受信信号ｒ（ｎ）に含まれる干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されていてもよい。

また、無線基地局ｅＮＢの干渉電力推定部１３Ｃも、上述した干渉電力推定部１１Ｃと同様の方法で、上り制御信号の受信信号ｒ（ｎ）に含まれる干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されていてもよい。

無線基地局ｅＮＢの受信品質推定部１１Ｄは、ステップＳ１０３において、信号電力推定部１１Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１１Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}に対して時間方向及び周波数方向の平均化処理を施し、ステップＳ１０４において、かかる平均化処理の結果に基づいて、無線基地局ｅＮＢにおけるＳＲＳの受信品質（例えば、ＳＩＲ）を算出する。

また、無線基地局ｅＮＢの受信品質推定部１２Ｄは、ステップＳ１０３において、信号電力推定部１２Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１２Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}に対して時間方向及び周波数方向の平均化処理を施し、ステップＳ１０４において、かかる平均化処理の結果に基づいて、無線基地局ｅＮＢにおけるＤＲＳの受信品質（例えば、ＳＩＲ）を算出する。

同様に、無線基地局ｅＮＢの受信品質推定部１３Ｄは、ステップＳ１０３において、信号電力推定部１３Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１３Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}に対して時間方向Ｉ_ｔｍｐ（ａ）の平均化処理を施し、ステップＳ１０４において、かかる平均化処理の結果に基づいて、無線基地局ｅＮＢにおける上り制御信号の受信品質（例えば、ＳＩＲ）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）
ＳＲＳやＤＲＳやＰＵＣＣＨを介して送信される上り制御信号には、サイクリックシフトによって複数の移動局ＵＥが直交多重される。したがって、自セル内の干渉（移動局ＵＥ間のコード間干渉）を抑圧できないと、無線基地局ｅＮＢは、実際の干渉電力よりも大きな干渉電力を観測してしまうため、所定制御処理を正確に行うことができない。

かかる問題点に対して、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、スライディング相関によって、自セル内のＣＡＺＡＣ系列の多重による干渉を抑圧した複数の干渉サンプル「Ｉ_ｔｍｐ（ａ）」を生成し、かかる複数の干渉サンプル「Ｉ_ｔｍｐ（ａ）」を用いて、平均化効果を高めることによって、他セルからの干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}の推定精度を上げることができる。

また、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、自セル内の移動局ＵＥ間の干渉の影響を抑え、ＳＲＳの受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を高精度に推定し、他セルからの干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を高精度に推定することができるため、時間・周波数スケジューリング処理やＡＭＣ処理やＴＰＣ処理等の精度を向上させ、システムのパフォーマンスを向上させることができる。

また、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、ＳＲＳのＳＩＲを高精度に推定することができるため、移動局ＵＥがＳＲＳを送信しているか否かについて、高精度に判断することができる。

例えば、無線基地局ｅＮＢは、「ＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ」等によってＳＲＳの設定を変更した場合等で、移動局ＵＥの処理遅延によって反映が間に合っていなかった場合に、上述のＳＩＲを参照して、かかる移動局ＵＥがＳＲＳを送信していない、或いは、設定の変更が反映されていないと判断することができる。

また、「Ｍｕｌｔｉ-ｕｓｅｒ ＭＩＭＯ」が適用されている場合に、ＤＲＳは、移動局ＵＥ間で多重されることになるが、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、高精度にＤＲＳのＳＩＲを推定することができるため、ＡＭＣ処理やＴＰＣ処理等の精度を向上させ、システムのパフォーマンスを向上させることができる。

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、高精度にＰＵＣＣＨを介して送信される上り制御信号のＳＩＲを推定することができるため、ＴＰＣ処理等の精度を向上させ、システムのパフォーマンスを向上させることができる。

また、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、無線基地局ｅＮＢは、ＰＵＣＣＨを介して送信される送達確認情報（ＡＣＫ/ＮＡＣＫ/ＤＴＸ）の３値判定を高精度に行うことができる。

以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。

本実施形態の第１の特徴は、移動局ＵＥ＃Ｌから、ＣＡＺＡＣ系列（時間領域及び周波数領域で振幅が一定であり自己相関が０である所定系列）を用いて形成されている所定信号（ＳＲＳ、ＤＲＳ、ＰＵＣＣＨ信号等）を受信するように構成されている無線基地局ｅＮＢであって、移動局ＵＥ＃Ｌによって送信された所定信号の送信信号Ｘ_Ｌ（ｎ）を構成する系列内の連続する所定数Ｎのサンプル「ａ」〜「ａ＋Ｎ−１」と、無線基地局ｅＮＢにおける所定信号の受信信号ｒ（ｎ）を構成する系列内の連続する所定数Ｎのサンプル「ａ」〜「ａ＋Ｎ−１」との間の相関値Ｚ（ａ）を算出し、相関値Ｚ（ａ）を用いて所定信号の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されている信号電力推定部１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂを具備することを要旨とする。

本実施形態の第１の特徴において、信号電力推定部１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂは、

によって、相関値Ｚ（ａ）を算出し、

によって、所定信号の受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されていてもよい。

本実施形態の第１の特徴において、連続する所定数Ｎのサンプル内の先頭サンプル「ａ」をスライドさせて、複数の干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ）を算出し、かかる干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ）に対して平均化処理を施すことによって、無線基地局ｅＮＢにおける所定信号の受信信号ｒ（ｎ）に含まれる干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されている干渉電力推定部１１Ｃ、１２Ｃ、１３Ｃを具備してもよい。

本実施形態の第１の特徴において、干渉電力推定部１１Ｃ、１２Ｃ、１３Ｃは、

によって、上述の複数の干渉電力サンプルＩ_ｔｍｐ（ａ）を算出し、

によって、上述の干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を算出するように構成されていてもよい。

本実施形態の第１の特徴において、信号電力推定部１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１１Ｃ、１２Ｃ、１３Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}を用いて、無線基地局ｅＮＢにおける所定信号の受信品質（例えば、ＳＩＲ）を算出するように構成されている受信品質推定部１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄと、かかる受信品質に基づいて、所定制御処理（例えば、スケジューリング処理、変調方式及び符号化率の選択処理或いは上りリンクにおける送信電力制御処理）を行うように構成されているスケジューリング処理部１４及びＴＰＣコマンド生成部１５とを具備してもよい。

本実施形態の第１の特徴において、受信品質推定部１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄは、信号電力推定部１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂによって算出された受信電力Ｓ_{ｐｏｗｅｒ}及び干渉電力推定部１１Ｃ、１２Ｃ、１３Ｃによって算出された干渉電力Ｉ_{ｐｏｗｅｒ}に対して時間方向及び周波数方向の平均化処理を施した結果に基づいて、無線基地局ｅＮＢにおける受信品質を算出するように構成されていてもよい。

なお、上述の無線基地局ｅＮＢ及び移動局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及び移動局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及び移動局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。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。

ＵＥ…移動局
ｅＮＢ…無線基地局
１１Ａ…ＳＲＳ受信部
１２Ａ…ＤＲＳ受信部
１３Ａ…ＰＵＣＣＨ受信部
１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂ…信号電力推定部
１１Ｃ、１２Ｃ、１３Ｃ…干渉電力推定部
１１Ｄ、１２Ｄ、１３Ｄ…受信品質推定部
１４…スケジューリング処理部
１５…ＴＰＣコマンド生成部

Claims (7)

1. 移動局から、時間領域及び周波数領域で振幅が一定であり自己相関が０である所定系列を用いて形成されている所定信号を受信するように構成されている無線基地局であって、
   前記移動局によって送信された前記所定信号の送信信号を構成する系列内の連続する所定数のサンプルと、前記無線基地局における該所定信号の受信信号を構成する系列内の連続する所定数のサンプルとの間の相関値を算出し、該相関値を用いて該所定信号の受信電力を算出するように構成されている信号電力推定部と、
   前記連続する所定数のサンプル内の先頭サンプルをスライドさせて、複数の干渉電力サンプルを算出し、該干渉電力サンプルに対して平均化処理を施すことによって、前記無線基地局における前記所定信号の受信信号に含まれる干渉電力を算出するように構成されている干渉電力推定部と
   を具備することを特徴とする無線基地局。
2. 前記信号電力推定部は、
   

   

   
   によって、前記相関値を算出し、
   

   

   
   によって、前記所定信号の受信電力を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
3. 前記干渉電力推定部は、
   

   

   
   によって、前記複数の干渉電力サンプルを算出し、
   

   

   
   によって、前記干渉電力を算出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
4. 前記信号電力推定部によって算出された前記受信電力及び前記干渉電力推定部によって算出された前記干渉電力を用いて、前記無線基地局における前記所定信号の受信品質を算出するように構成されている受信品質推定部と、
   前記受信品質に基づいて、所定制御処理を行うように構成されている所定制御処理部とを具備することを特徴とする請求項１又は３に記載の無線基地局。
5. 前記受信品質推定部は、前記信号電力推定部によって算出された前記受信電力及び前記干渉電力推定部によって算出された前記干渉電力に対して時間方向及び周波数方向の平均化処理を施した結果に基づいて、前記受信品質を算出するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の無線基地局。
6. 前記所定信号は、サウンディング参照信号、復調用参照信号或いは物理上り制御チャネルを介して送信される上り制御信号の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の無線基地局。
7. 前記所定制御処理部は、前記移動局についてのスケジューリング処理、変調方式及び符号化率の選択処理或いは上りリンクにおける送信電力制御処理の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の無線基地局。

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