以下に、本発明にかかる受信電力推定方� ��および受信装置の実施の形態を図面に基づ� ��て詳細に説明する。なお、この実施の形態� ��よりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態1.
 図1は、本発明にかかる実施の形態1の受信� �置を含む通信システムの構成例を示す図で� �る。図1に示すように本実施の形態の通信シ� ��テムは、BS(基地局)1と、基地局1と無線通信� ��行うMS(移動端末)2-1,2-2と、で構成される。� �実施の形態では、本発明にかかる受信装置� �してBS1を例にあげて説明する。なお、図1で� ��、MSを2台としているが、これに限らず、BS� �無線通信を行うMSの数は何台でもよい。

 本実施の形態の通信システムは、OFDMA方� �を採用することとする。図2は、OFDMAのUL(Uplin k)サブフレームの構成例を示す図である。OFDM A方式では、電力調整などのためのレンジン� �処理を行うが、レンジング処理に用いるレ� �ジングコードを、図2に示すように複数サブ� ��ャリアにより構成されるレンジング領域(レ ンジングスロット)の任意のスロットに割当� �る。図2では、レンジングコードを割当られ� ��レンジングスロットの一例を斜線で示して� ��る。

 図3は、レンジングコードが割当てられた OFDMAシンボルを周波数軸上に示した一例を示� ��図である。送信側のMS2-1,2-2は、上述のよう� ��任意のレンジングスロットにレンジングコ� ��ドを割当てるが、OFDMAでは、基本的に4つの� ��接するサブキャリア(以下、タイルという)� �数個でサブチャネルを構成する。図中の矢� �をサブキャリアAとすると、図3に示すように なる。レンジングコードはBPSK(Binary Phase Shif t Keying)変調されていることとする。このよ� �にレンジングコードがマッピングされたULサ ブフレームは伝送路を伝搬し、BS1がそのULサ� ��フレームを受信する。

 図4は、本実施の形態のBS1の機能構成例を 示す図である。図4に示すように、本実施の� �態のBS1は、受信アンテナ11と、FFT(Fast Fourier� �Transform)部12と、受信電力推定部13と、リファ レンスコード選択部14と、位相補正部15と、� �構成される。受信電力推定部13は、メモリ16� ��、相互相関部17と、閾値判定部18と、受信電 力積算部19と、受信電力補正部20と、で構成� �れる。

 つづいて、図4を用いて本実施の形態の受 信電力推定処理について説明する。まず、受 信アンテナ11は、MS2-1,2-2から送信された信号� ��受信する。そして、FFT部12は、受信した信� �に順次FFT処理を施し、処理結果を受信電力� �定部13のメモリ16に格納する。ここで、FFT処� ��は任意の時間間隔毎に施されるものとする� ��

 リファレンスコード選択部14は、複数の� �らかじめ定められたレンジングコードをリ� �ァレンスコードとして保持していることと� �る。リファレンスコード選択部14は、保持し ている複数のリファレンスコードの中から相 互相関演算に適用するリファレンスコードを 選択し、BPSK変調を施し位相補正部15へ出力す る。すなわち、リファレンスコード選択部14� ��、リファレンスコードの変調手段としての� ��能を有する。

 位相補正部15は、遅延量(遅延サンプル数)と サブキャリア周波数に応じた位相回転量を算 出する。ここで、FFTポイント数をNとし、jを� ��数単位とし、帯域の中心周波数を0としたと きのサブキャリア番号をkとし、遅延サンプ� �数をnとするとき、位相回転量w _n,k は下記の式(1)に従って算出することができる 。

 遅延サンプル数nについては、あらかじめ 所定の範囲(たとえば、0≦n≦m)を定めておく� ��そして、遅延サンプル数nを所定の範囲のな かで順次変えて、位相補正量を算出する。位 相補正部15は、算出された位相回転量に基づ� ��て、リファレンスコード選択部14から出力� �れたBPSK変調信号に対して位相補正を施し、� ��互相関部17へ出力する。なお、BS1は基準タ� �ミングを保持していることとし、遅延量は� �の基準タイミングに対する遅延とする。

 相互相関部17は、メモリ16から信号を読み出 し、読み出した信号と位相補正部15から出力� ��れたBPSK変調信号を用いて下記の式(2)に基づ いて相関値を算出し、閾値判定部18へ出力す� ��。ここで、fはレンジングコードが割り当て られた有効物理サブキャリアの総数、R _k はメモリから読みだした信号(受信信号)とし� ��b _k はBPSK変調信号(BPSKマッピングされたレンジン グコード)とし、fは既知であるとする。

 閾値判定部18は、相互相関部17から出力さ れる相関値を所定の閾値と比較し、閾値より 大きい相関値のみを抽出して受信電力積算部 19へ出力する。図5は、閾値判定部18が抽出す� ��相関値の一例を示す図である。図5では、相 互相関部17から出力される相関値を矢印で示� ��ている。このうち、閾値判定部18は閾値(図� ��の点線)より大きい相関値21~24を抽出する。� ��お、閾値は伝送路状況や許容受信電力精度� ��に応じて設定することとする。

 受信電力積算部19は、閾値判定部18から出力 された相関値を所定の遅延時間(位相補正部15 が算出する遅延サンプルの所定の範囲に相当 する遅延時間)分積算し、受信電力補正部20へ 出力する。受信電力補正部20は、受信電力積� ��部19から出力された積算値を受信電力値へ� �変換し、推定受信電力とする。たとえば、a, bを実数とするとき、積算値P _in を受信電力値P _rx に以下の式(3)にしたがって変換する。なお、 a,bはあらかじめ測定や解析などによって定め ておくこととする。
 P _rx =P _in ・a+b        …(3)

 このように、本実施の形態では、位相補� ��部15が所定の間隔で生成した遅延量とレン� �ングコードが割り当てられたサブキャリア� �周波数とに基づいて位相補正を行い、位相� �正後の信号と、受信した信号との相互相関� �を求め、閾値以上となる相互相関値を所定� �範囲の遅延サンプル数に対応する遅延時間� �積算して、受信電力値を推定するようにし� �。このため、マルチパス環境下であっても� �ンジングにおける受信電力の推定を精度よ� �行うことができる。

実施の形態2.
 実施の形態1では、位相補正部15が、式(1)に� ��って位相回転量を算出した。したがって、� ��施の形態1では、この値を用いて位相補正を する際に乗算器による演算が必要であった。 これに対し、本実施の形態では、位相回転量 を硬判定値とする(量子化する)ことにより、� ��相補正を加算器と判定器による演算とし、� ��算量を低減することができる。

 たとえば、位相回転量を0,π/2,π,3π/2の4種類 の値とし(4種類に量子化し)、式(1)により算出 される位相回転量w _n,k が、-π/4≦w _n,k <π/4の場合は0に、π/4≦w _n,k <3π/4の場合はπ/2に、3π/4≦w _n,k <5π/4の場合はπに、5π/4≦w _n,k <7π/4の場合は3π/2に置き換える。このよう� ��、位相範囲(0~2π)を所定の数に分割して(こ� �例では4分割)、分割した各範囲内の位相回転 量をそれぞれ分割した範囲ごとに定めた値と する。本実施の形態の受信装置の構成例およ び上記の位相補正処理以外の動作は、実施の 形態1と同様である。

 このように、本実施の形態では、位相補� ��に用いる位相回転量を量子化して求めるよ� ��にした。このため、実施の形態1に比べ演算 量を削減することができる。

実施の形態3.
 実施の形態1では、レンジングコードが割当 てられた全てのサブキャリアに対して相互相 関処理を施した。この場合、対象とするレン ジングコードの数,サブチャネル数,OFDMAシン� �ル数によっては回路規模や処理量が大きく� �りすぎることが想定される。そこで、本実� �の形態では、相互相関処理に適用するサブ� �ャリア数を減らすことでこの問題の解決を� �る。本実施の形態の受信装置の構成例は実� �の形態1と同様である。

 レンジングコードは複数のサブチャネル� ��割当てられるが、個々のサブチャネルは複� ��のタイルで構成されており、さらに、タイ� ��は隣接する複数のサブキャリアで構成され� ��いる。また、任意のサブチャネルを構成す� ��各タイルは周波数軸上に分散していること� ��ら、タイル内の1つのサブキャリアのみを用 いて相互相関処理を行った場合でも周波数ダ イバーシチ効果は得られる。このため、本実 施の形態では、各タイルを構成するサブキャ リアのうち所定数のサブキャリアのみ(たと� �ば、各タイルの先頭の1つのサブキャリアの� ��など)を相互相関処理に用いるサブキャリア (以下、選択サブキャリアという)とする。な� ��、選択サブキャリア数は、削減したい回路� ��模や処理量などに基づいて決定する。また� ��受信電力推定精度は選択サブキャリア数に� ��存するため、許容劣化量を考慮して選択サ� ��キャリア数を決定してもよい。

 具体的には、実施の形態1の位相補正部15� ��処理では、相互相関処理に用いるサブキャ� ��アに対応する位相回転量のみを算出し、位� ��補正を行う。そして、相互相関部17は、メ� �リ16から読み出した信号のうち選択サブキャ リアに相当する信号のみを抽出し、相関値の 算出の際に、f(レンジングコードが割り当て� ��れた有効物理サブキャリアの総数)のかわり に、選択サブキャリアについてのみ積算を行 う。本実施の形態のこれ以外の処理は、実施 の形態1と同様である。

 なお、本実施の形態では、相互相関処理� ��用いるサブキャリアに対応する位相回転量� ��実施の形態1と同様に求めるようにしたが、 位相回転量については、実施の形態2と同様� �量子化した値として求めるようにしてもよ� �。

 このように、本実施の形態では、レンジ� ��グコードが割り当てられたタイルのうち所� ��数のサブキャリアのみを選択し、選択した� ��ブキャリアに対応する相関値のみを算出し� ��、算出した相関値を用いて実施の形態1と同 様に受信電力を推定するようにした。このた め、マルチパス環境下であってもレンジング における受信電力の推定を精度よく行うこと ができ、さらに、実施の形態1より回路規模� �処理量を低減することができる。