JP2013198135A - フェージングシミュレータ、移動通信端末試験システム及びフェージングシミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

【課題】試験信号の不連続性の影響を低減することができるという効果を有するフェージングシミュレータ、移動通信端末試験システム及びフェージングシミュレーション方法を提供する。
【解決手段】フェージングシミュレータ２０は、フレームの先頭を示す情報であるフレームタイミング情報を取得することによって入力信号のフレーム位置を検出するフレームタイミング生成部２４と、入力信号のフレーム位置を検出したことを条件にフェージング効果を付加する設定を切り替えるフェージング選択部７０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば携帯電話やモバイル端末等の移動通信端末に対して電波伝搬環境を模擬するフェージングシミュレータ、移動通信端末試験システム及びフェージングシミュレーション方法に関する。

近年、携帯電話やモバイル端末等の移動通信端末が急速に発達している。基地局から移動通信端末に到達する電波は、その伝搬経路の地形や構造物などによる反射、散乱、あるいは回折などにより多重波になり、電波の振幅及び位相は場所によってランダムに変化する。この伝搬経路内を移動しながら基地局からの電波を受信する場合には、電波のマルチパス伝搬によるフェージングが生じる。その結果、デジタル方式の通信環境では符号誤りが増大し、伝送品質が大きく劣化する。そのため、移動通信端末の通信性能を評価する際には、基地局を模擬した基地局擬似装置とともに電波伝搬環境を模擬するフェージングシミュレータと呼ばれる装置が利用されている。

複数の電波伝搬環境下での試験を複数のパラメータの変更により連続的に行う際には、基地局擬似装置と移動通信端末との間での接続を維持したままフェージングシミュレータの動作を変更できることが望ましい。このため、例えば、特許文献１に記載されたフェージングシミュレータが提案されている。

特許文献１記載のフェージングシミュレータは、入力信号に対して伝送路を模擬する処理を施し、入力信号について得られる最初の有効な処理結果から順次出力する信号処理部と、入力信号に対する蓄積を行い、信号処理部から最初の有効な処理結果が出力されるタイミングに合わせて、蓄積した入力信号の読出しを開始する信号バイパス部と、信号処理部の出力又は信号バイパス部の出力のいずれかを選択的に出力する信号選択部と、信号処理部に対するパラメータ又は機能の変更処理を行っている期間を除く期間には信号処理部の出力を信号選択部から出力させ、変更処理を行っている期間は、信号バイパス部から読出された信号を信号選択部から出力させる制御部と、を備えている。

この構成により、特許文献１記載のものは、信号処理部が入力信号について得られる最初の有効な処理結果データの出力タイミングを信号バイパス部に通知し、そのタイミングに合わせて信号バイパス部が蓄積していた入力信号の読出しを開始するので、信号バイパス部の遅延を信号処理部と同等の遅延に自動で合わせることができ、パラメータの変更の際に信号を途切れさせることがなくなる。

特開２００９−１８８９３２号公報

ところで、移動通信においては、通信データを時間軸方向で区分した通信データ単位が規定されるのが一般的である。この通信データ単位は、フレーム、サブフレーム、スロット等と呼称され、移動通信端末の評価の際も、この通信データ単位（以後、フレームと呼ぶ。）を基準として測定が行われる場合がある。例えばスループット測定においては、フレーム毎の受信成功の可否を判断する。一方で、前述したフェージングの設定変更を行うと、その変更の際の試験信号の振幅、位相等の成分に不連続性が生じ、正確な測定ができないおそれがある。したがって、前述したフェージングの設定変更も、フレームと同期して行われるのが望ましい。

しかしながら、特許文献１記載のものは、フレームとは非同期でフェージングの設定変更が行われるため、測定対象のフレームの途中でフェージングの設定変更が行われてしまい、このフレームについて正確な測定ができず、移動通信端末の通信性能の評価が正確に得られないという課題があった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、フレームと同期してフェージングの設定変更を行うことにより、移動通信端末の通信性能の評価の精度を向上することができるフェージングシミュレータ、移動通信端末試験システム及びフェージングシミュレーション方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係るフェージングシミュレータは、試験対象の移動通信端末（２）に送信するための信号を入力し、当該入力信号にフェージング効果を付加して出力するフェージングシミュレータ（２０）であって、前記移動通信端末に送信するための１フレーム分の前記入力信号を先頭のパケットから最後尾のパケットまでの複数のパケットに分割して順次格納したパケット列を受けて、このパケット列のそれぞれのパケットから前記入力信号を取り出すとともに、前記先頭のパケットに含まれるフレーム開始位置を示すフレームタイミング情報を取得する入力信号受信手段（３０）と、前記フレームタイミング情報を取得したタイミングに基づいて前記入力信号のフレーム位置を検出するフレーム位置検出手段（２４）と、前記入力信号のフレーム位置を検出したことを条件に前記フェージング効果を付加する設定を切り替える切替手段（７０）と、を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項１に係るフェージングシミュレータは、複数のパケットの先頭を示す情報に基づいて、入力信号のフレーム位置を検出したタイミングでフェージング効果を付加する設定を切り替えるので、移動通信端末の通信性能の評価の精度を向上させることができる。

本発明の請求項２に係るフェージングシミュレータは、前記入力信号のフレーム位置を検出したタイミングを予め定められた時間オフセットさせるオフセット手段（４０）をさらに備えた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項２に係るフェージングシミュレータは、オフセット手段によるオフセットの設定により、フェージング設定の切り替えの時間的位置を任意の位置にセットすることができる。

本発明の請求項３に係るフェージングシミュレータは、前記フェージング効果を付加するための複数のフェージング設定データを記憶するフェージング設定データ記憶手段（６０）をさらに備え、前記切替手段は、前記フェージング設定データ記憶手段からフェージング設定データを順次読み出して切り替える処理を繰り返すものである構成を有している。

この構成により、本発明の請求項３に係るフェージングシミュレータは、フェージング設定データ記憶手段からフェージング設定データを順次読み出して切り替える処理を繰り返すことができる。

本発明の請求項４に係る移動通信端末試験システムは、フェージングシミュレータ（２０）と、基地局の動作を模擬して前記移動通信端末と通信を行う基地局模擬装置（１０）と、を備え、前記基地局模擬装置は、前記入力信号を発生する入力信号発生手段（１１）と、前記入力信号発生手段が発生した前記入力信号を格納したパケットを生成するとともに前記先頭のパケットに前記フレームタイミング情報を付加し、前記パケット列として前記フェージングシミュレータに出力するパケット列信号出力手段（１２）と、前記フェージングシミュレータから前記フェージング効果が付加された信号を入力して前記移動通信端末に送信する送信手段（１３）と、前記フェージング効果が付加された信号に対して前記移動通信端末が送信する信号を受信する受信手段（１５）と、前記受信手段が受信した信号を測定する測定手段（１６）と、を備えた構成を有している。

この構成により、本発明の請求項４に係る移動通信端末試験システムは、測定手段により、受信手段が受信した信号を測定することができる。

本発明の請求項５に係る移動通信端末試験システムは、前記入力信号発生手段は、前記入力信号を前記測定手段に出力するものであり、前記測定手段は、前記フェージング効果を付加する設定の切り替えが発生したフレームを除外して、前記入力信号発生手段からの前記入力信号と、前記受信手段からの信号とを照合してエラーレートを算出するものである構成を有している。

この構成により、本発明の請求項５に係る移動通信端末試験システムは、精度を向上したエラーレートを算出することができる。

本発明の請求項６に係る移動通信端末試験システムは、前記測定手段は、前記移動通信端末が送信した受信成功の可否を示す信号を前記受信手段から受け、前記フェージング効果を付加する設定の切り替えが発生したフレームを除外して、前記受信成功の可否を示す信号に基づいて受信成功率を算出するものである構成を有している。

この構成により、本発明の請求項６に係る移動通信端末試験システムは、精度を向上した受信成功率を算出することができる。

本発明の請求項７に係るフェージングシミュレーション方法は、試験対象の移動通信端末（２）に送信するための信号を入力し、当該入力信号にフェージング効果を付加して出力するフェージングシミュレータ（２０）を用いたフェージングシミュレーション方法であって、前記移動通信端末に送信するための１フレーム分の前記入力信号を先頭のパケットから最後尾のパケットまでの複数のパケットに分割して順次格納したパケット列を受けて、このパケット列のそれぞれのパケットから前記入力信号を取り出すパケット受信ステップ（Ｓ１１）と、前記先頭のパケットに含まれるフレーム開始位置を示すフレームタイミング情報を取得するフレームタイミング情報取得ステップ（Ｓ１２）と、前記フレームタイミング情報を取得したタイミングに基づいて前記入力信号のフレーム位置を検出するフレーム位置検出ステップ（Ｓ１５）と、前記入力信号のフレーム位置を検出したことを条件に前記フェージング効果を付加する設定を切り替える切替ステップ（Ｓ２１）と、を含む構成を有している。

この構成により、本発明の請求項７に係るフェージングシミュレーション方法は、複数のパケットの先頭を示す情報に基づいて、入力信号のフレーム位置を検出したタイミングでフェージング効果を付加する設定を切り替えるので、移動通信端末の通信性能の評価の精度を向上させることができる。

本発明は、フレームと同期してフェージングの設定変更を行うことにより、移動通信端末の通信性能の評価の精度を向上することができるという効果を有するフェージングシミュレータ、移動通信端末試験システム及びフェージングシミュレーション方法を提供することができるものである。

本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態におけるブロック構成図である。 本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態におけるパルス列を示す図である。 本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態におけるフェージングシミュレータのブロック構成図である。 本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態におけるフェージング設定の説明図である。 本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態におけるメインフローチャートである。 本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態において、フェージングシミュレーション信号出力処理のフローチャートである。 本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態におけるフェージングシミュレータの動作を示すタイミングチャートである。 本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態におけるオフセット長の説明図である。 本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態におけるオフセット長を設けた際の効果の説明図である。 本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態におけるスループット測定のフローチャートである。 本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態におけるビットエラーレート測定のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

まず、本発明に係る移動通信端末試験システムの一実施形態における構成について説明する。なお、前述の通信データ単位について、本発明ではフレームと呼称する。

図１に示すように、本実施形態における移動通信端末試験システム１は、移動通信端末２の移動時における受信性能を評価するものであって、基地局模擬装置１０、フェージングシミュレータ２０を備えている。

基地局模擬装置１０は、試験信号発生部１１、パケット生成部１２、送信部１３、デジタルベースバンドインタフェース（デジタルＢＢＩＦ）１４、受信部１５、測定部１６を備えている。この基地局模擬装置１０は、例えば同軸ケーブルを介して、移動通信端末２に接続されている。

試験信号発生部１１は、デジタル値のベースバンド信号を記憶又は生成し、このベースバンド信号をパケット生成部１２経由でデジタルＢＢＩＦ１４に出力するようになっている。この試験信号発生部１１は、本発明に係る入力信号発生手段を構成する。

パケット生成部１２は、基地局模擬装置１０内のクロックに同期させて、試験信号発生部１１が生成したベースバンド信号を含むパケットを生成するようになっている。パケット生成部１２が生成するパケットについて、図２を用いて説明する。

図２に示すように、パケット生成部１２が生成する各パケットは、シリアル番号の情報を含むヘッダと、ベースバンド信号を含むペイロードとを有する。図示のように、パケット生成部１２は、先頭から最後尾までの、例えば１００個からなるパケット列に含まれる各パケットを生成する。このパケット列は、１つのフレームを構成するベースバンド信号を分割してそれぞれのパケットのペイロードに格納したものである。例えば、１つのパケットのペイロードには、１サンプル分のデータが格納される。パケット生成部１２は、試験信号発生部１１からフレーム単位で出力されるベースバンド信号を受けることによりフレームを認識し、フレーム毎にこのパケット列を生成する構成であってもよい。または、パケット生成部１２は、試験信号発生部１１から連続的にベースバンド信号を受けるとともに、フレームの先頭のベースバンド信号を受ける毎に試験信号発生部１１からフレームの先頭を示す情報を受けることによりフレームを認識し、フレーム毎にこのパケット列を生成する構成であってもよい。各パケットのうち、先頭のパケットのヘッダにのみ、フレームの先頭を示す情報がエンコードされて含まれている。この情報は、後述するフレームタイミングを検出するための情報であり、以下「フレームタイミング情報」と呼ぶ。パケット生成部１２は、図２に示したようなパケット列を順次生成して出力するようになっている。なお、パケット長は、１つのパケット列において互いに同じでもよいし、互いに異なってもよい。

送信部１３は、フェージングシミュレータ２０によってフェージング効果が付加されたベースバンド信号を入力し、所定のＲＦ（無線周波数）信号にアップコンバートして移動通信端末２に出力するようになっている。この送信部１３は、本発明に係る送信手段を構成する。

デジタルＢＢＩＦ１４は、基地局模擬装置１０とフェージングシミュレータ２０との間の信号の入出力を、パケット伝送により行うようになっている。具体的には、デジタルＢＢＩＦ１４は、パケット生成部１２で生成された各パケットをフェージングシミュレータ２０に送信するとともに、フェージングシミュレータ２０から受信した各パケットのペイロードに含まれる、フェージング効果が付加されたベースバンド信号を送信部１３に送出している。

受信部１５は、移動通信端末２から受信した信号を測定部１６に出力するようになっている。この受信部１５は、本発明に係る受信手段を構成する。

測定部１６は、移動通信端末２から受信した信号に基づいて、例えば、スループットの測定、ＢＥＲ（Bit Error Rate）の測定を行って、測定結果を表示部（図示せず）に表示するようになっている。この測定部１６は、本発明に係る測定手段を構成する。

図３に、フェージングシミュレータ２０の詳細なブロック構成図を示す。図３に示すように、フェージングシミュレータ２０は、操作部２１、設定部２２、表示部２３、入力信号受信部３０、オフセットタイミング生成部４０、フレームタイミング生成部２４、設定変更サイクル生成部５０、フェージング設定バッファ部６０、フェージング選択部７０、フェージング演算部２５、パケット送信部２６を備えている。

このフェージングシミュレータ２０は、試験者が設定した各種のフェージング効果を入力信号に付加するためのパラメータ（例えば、遅延、減衰、散乱等の設定パラメータ）による設定（以下「フェージング設定」という。）によって定められる各種の信号を順次、予め定められた回数又は時間だけ繰り返しながら基地局模擬装置１０を介して移動通信端末２に出力するようになっている。本実施形態では、フェージング設定をＰとおりとし、フェージング設定＃１〜＃Ｐで示す。

図４に示すように、フェージングシミュレータ２０は、フェージング設定＃１〜＃Ｐの各種のフェージング効果が入力信号に付加された信号を、順次、例えば１０時間連続して繰り返しながら基地局模擬装置１０を介して移動通信端末２に出力するものである。

操作部２１は、移動通信端末２の試験における各試験条件の入力や、表示部２３の表示内容を設定するため、試験者が操作するものであって、例えば、キーボード、ダイヤル又はマウスのような入力デバイス、これらを制御する制御回路やソフトウェア等で構成されている。

操作部２１に入力される試験条件としては、例えば、試験信号の通信方式、フェージング設定＃１〜＃Ｐの各パラメータ設定値、オフセット長、設定変更サイクル等である。

ここで、試験信号の通信方式としては、例えば、ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）やＬＴＥ（Long Term Evolution）等である。通信方式が指定されれば、フレーム長や、１フレームに含まれるサンプル数が決まる。

また、オフセット長は、基地局模擬装置１０からフレーム毎に入力する所定のフレーム信号の開始位置に対して、フェージング設定の変更タイミングを設定する時間的位置を表したものである。このオフセット長は、入力信号をサンプリングした場合のサンプル数で表すことができる。ただし、オフセット長を時間で表してもよい。

設定変更サイクルは、フェージング設定＃１〜＃Ｐの各種のフェージング効果が入力信号に付加された信号を移動通信端末２に出力する各時間長である。例えば、フェージング設定＃１では２００ミリ秒、フェージング設定＃２では３００ミリ秒、といった時間長である。この時間長は、フェージング設定＃１〜＃Ｐにおいて同じであってもよいし、互いに異なっていてもよく、試験内容に応じて試験者が任意に設定できる。

設定部２２は、試験者が操作部２１を操作することによって入力したフェージング設定の情報をフェージング設定バッファ部６０に出力するようになっている。また、設定部２２は、試験者が操作部２１を操作した情報を表示部２３に出力するようになっている。

表示部２３は、試験者が操作部２１を操作した情報を表示するとともに、フェージング試験の動作状態を表示するようになっている。

入力信号受信部３０は、パケット受信部３１、ヘッダデコード部３２を備えている。

パケット受信部３１は、基地局模擬装置１０からのパケットを受信し、受信したパケットをヘッダとペイロードとに分離するようになっている。そして、ヘッダデコード部３２は、ヘッダの信号をヘッダデコード部３２に出力し、ペイロードに含まれるベースバンド信号をオフセットカウンタ４１及びフェージング演算部２５に出力するようになっている。

ヘッダデコード部３２は、ヘッダの信号をデコードし、ヘッダの信号にフレームタイミング情報が含まれていた場合は、フレームタイミング情報を含むフレームを検出したことを示す信号（以下「フレームラッチ信号」という。）をイネーブル状態にしてフレームタイミング生成部２４及びオフセットカウンタ４１に出力するようになっている。

オフセットタイミング生成部４０は、オフセットカウンタ４１、オフセット判定部４２を備えている。このオフセットタイミング生成部４０は、本発明に係るオフセット手段を構成する。

オフセットカウンタ４１は、ヘッダデコード部３２からイネーブル状態のフレームラッチ信号を入力すると、基地局模擬装置１０から入力する入力信号のサンプル数をカウントするようになっている。カウントしたサンプル数のデータは、オフセット判定部４２に入力される。

オフセット判定部４２は、オフセットカウンタ４１がカウントしたサンプルのカウント数のデータと、設定部２２が設定したオフセット長を示すデータとを入力するようになっている。そして、オフセット判定部４２は、オフセットカウンタ４１がカウントしたサンプルのカウント数と、設定部２２が設定したオフセット長に相当するサンプル数とを比較して、オフセットカウンタ４１がカウントしたサンプル数がオフセット長相当になったとき、フレームカウントを開始するためのオフセットパルスをフレームタイミング生成部２４に出力するようになっている。

フレームタイミング生成部２４は、ヘッダデコード部３２からフレームラッチ信号を入力し、かつ、オフセット判定部４２からオフセットパルスを入力したとき、その入力タイミングでフレーム位置を示すフレームパルスを設定変更サイクル生成部５０に出力するようになっている。ここで、フレームパルスは、ヘッダデコード部３２及びオフセットカウンタ４１にも出力される。ヘッダデコード部３２は、フレームパルスの入力タイミングでカウント数をクリアする。オフセットカウンタ４１は、フレームパルスの入力タイミングでカウント数をクリアする。なお、フレームタイミング生成部２４は、本発明に係るフレーム位置検出手段を構成する。

設定変更サイクル生成部５０は、サイクルカウンタ５１、設定変更サイクル判定部５２を備えている。

サイクルカウンタ５１は、フレームタイミング生成部２４が出力するフレームパルス数をカウントするようになっている。

設定変更サイクル判定部５２は、サイクルカウンタ５１がカウントしたフレームパルスのカウント数のデータと、設定部２２が設定した設定変更サイクル値のデータとを入力するようになっている。そして、設定変更サイクル判定部５２は、サイクルカウンタ５１がカウントしたフレームパルスのカウント数が設定変更サイクル値相当になったとき、設定変更パルスをフェージング選択部７０に出力するようになっている。

フェージング設定バッファ部６０は、フェージング設定＃１〜＃Ｐを示すデータをそれぞれ一時的に記憶するフェージング設定バッファ部６１〜６Ｐを備えている。このフェージング設定バッファ部６０は、本発明に係るフェージング設定データ記憶手段を構成する。

フェージング選択部７０は、設定変更カウンタ７１、セレクタ７２を備えている。このフェージング選択部７０は、本発明に係る切替手段を構成する。

設定変更カウンタ７１は、設定変更サイクル判定部５２から入力する設定変更パルス数をカウントするようになっている。

セレクタ７２は、設定変更カウンタ７１からの信号に基づいて、フェージング設定バッファ部６１〜６Ｐのいずれか１つを選択し、選択したフェージング設定バッファに一時記憶されているフェージング設定のデータをフェージング演算部２５に出力するようになっている。

フェージング演算部２５は、フェージング選択部７０が選択したフェージング設定のデータと、基地局模擬装置１０からのベースバンド信号とを入力するようになっている。そして、フェージング演算部２５は、基地局模擬装置１０から入力するベースバンド信号に、フェージング選択部７０が選択したフェージング設定で示されるフェージング効果を付加して出力するようになっている。そして、パケット送信部２６は、フェージング効果が付加されたベースバンド信号をペイロードに格納したパケットを生成し、このパケットを基地局模擬装置１０に送信する。

次に、本実施形態における移動通信端末試験システム１の動作について図５〜図１０を用いて説明する。

図５に示すように、移動通信端末試験システム１は、フェージングシミュレータ２０が基地局模擬装置１０から信号を入力（ステップＳ１）した後、フェージングシミュレーション信号出力処理（ステップＳ１０）、測定処理（ステップＳ３０）を実行する。

まず、ステップＳ１０のフェージングシミュレーション信号出力処理について、図６を用いて説明する。

パケット受信部３１は、パケットを受信し（ステップＳ１１）、受信したパケットをヘッダ部とペイロード部とに分離する。ヘッダ部の信号はヘッダデコード部３２に入力され、ペイロード部に含まれるベースバンド信号はオフセットカウンタ４１及びフェージング演算部２５に入力される。

ヘッダデコード部３２は、ヘッダ部の信号をデコードし、ヘッダ部の信号にフレームタイミング情報が含まれている場合は、フレームラッチ信号をイネーブル状態にしてフレームタイミング生成部２４及びオフセットカウンタ４１に出力する（ステップＳ１２）。

オフセットカウンタ４１は、ヘッダデコード部３２からイネーブル状態のフレームラッチ信号を入力すると、パケット受信部３１から入力するベースバンド信号のサンプル数をカウントする（ステップＳ１３）。

オフセット判定部４２は、オフセットカウンタ４１がカウントしたサンプルのカウント数のデータと、設定部２２が設定したオフセット長を示すデータとを入力する。そして、オフセット判定部４２は、オフセットカウンタ４１がカウントしたサンプルのカウント数がオフセット長相当になったとき、オフセットパルスをフレームタイミング生成部２４に出力する（ステップＳ１４）。

フレームタイミング生成部２４は、ヘッダデコード部３２からイネーブル状態のフレームラッチ信号を入力し、かつ、オフセット判定部４２からオフセットパルスを入力したとき、その入力タイミングでフレームパルスを設定変更サイクル生成部５０に出力する（ステップＳ１５）。

オフセットカウンタ４１は、フレームパルスの入力タイミングでカウント数をクリアする（ステップＳ１６）。

ヘッダデコード部３２は、フレームパルスの入力タイミングで、フレームラッチ信号をイネーブル状態からディセーブル状態にする（ステップＳ１７）。

サイクルカウンタ５１は、フレームタイミング生成部２４が出力するフレームパルス数をカウントする（ステップＳ１８）。

設定変更サイクル判定部５２は、サイクルカウンタ５１がカウントしたフレームパルスのカウント数のデータと、設定部２２が設定した設定変更サイクル値のデータとを入力する。そして、設定変更サイクル判定部５２は、サイクルカウンタ５１がカウントしたフレームパルスのカウント数が設定変更サイクル値相当になったら設定変更パルスをフェージング選択部７０に出力する（ステップＳ１９）。

設定変更カウンタ７１は、設定変更サイクル判定部５２から入力する設定変更パルス数をカウントする（ステップＳ２０）。

セレクタ７２は、設定変更カウンタ７１のカウント値に応じて、フェージング設定バッファ部６１〜６Ｐのいずれか１つを選択する（ステップＳ２１）。例えば、セレクタ７２は、カウント値＝１の場合（初期値）はフェージング設定バッファ部６１を選択、カウント値＝２の場合はフェージング設定バッファ部６２を選択、・・・カウント値＝Ｐの場合はフェージング設定バッファ部６Ｐを選択する。なお、カウント値＝Ｐの次はカウント値＝１（初期値）に戻る。

フェージング演算部２５は、フェージング選択部７０が選択したフェージング設定のデータと、基地局模擬装置１０から入力するベースバンド信号とを入力する。そして、フェージング演算部２５は、基地局模擬装置１０からのベースバンド信号に、フェージング選択部７０が選択したフェージング設定で示されるフェージング効果を付加して出力する（ステップＳ２２）。パケット送信部２６は、フェージング効果が付加されたベースバンド信号をペイロードに格納したパケットを生成し、基地局模擬装置１０に送信する。

次に、フェージングシミュレータ２０の動作を、図７、図８に示すタイミングチャートに基づき説明する。

図７に示すように、先頭のパケットのヘッダに含まれるフレームタイミング情報がヘッダデコード部３２によって検出されると、フレームラッチ信号がイネーブル状態に設定される。

オフセットカウンタ４１でサンプル数をカウントし、サンプル数がオフセット長相当になったらオフセット判定部４２からオフセットパルスが出力される。

フレームタイミング生成部２４は、フレームラッチ信号とオフセットパルスの入力タイミングでフレームパルスを出力する。このフレームパルスの出力タイミングで、ヘッダデコード部３２ではフレームラッチ信号がイネーブル状態からディセーブル状態に変更され、オフセットカウンタ４１ではカウント数がクリアされる。

サイクルカウンタ５１がフレームパルス数をカウントし、フレームパルス数が設定変更サイクル値相当になったら設定変更パルスを設定変更サイクル判定部５２が出力する。設定変更カウンタ７１は設定変更パルスをカウントし、セレクタ７２は設定変更パルス数に応じてフェージング設定バッファの１つを選択する。

図示の例では、設定変更カウンタ７１の値を初期値の「１」からとし、セレクタ７２は、設定変更カウンタ７１の値に応じてフェージング設定バッファ６１（フェージング設定＃１）からフェージング設定バッファ６３（フェージング設定＃３）までを順次選択している。設定変更カウンタ７１の値が「Ｐ」になると初期値に戻って以降繰り返す。

図８は、オフセット長の説明図である。図８の上段に示すように、オフセット長＝０の場合は、信号のフレームタイミングと、フェージング設定を変更するタイミングとが一致している。

一方、図８の下段に示すように、オフセット長≠０の場合は、入力信号のフレームタイミングに対して、フェージング設定を変更するタイミングがオフセット長分だけずれている。このオフセット長は、前述のように試験者が任意の値に設定できるものである。

次に、オフセット長を設けた際の効果について、図９を用いて説明する。

図９（ａ）は、フェージング設定＃１からフェージング設定＃２に切り替わる際の、オフセット長＝０の場合を示しており、フレーム信号８１と８２との接続箇所、すなわちフレーム信号８２の先頭でフェージング設定を切り替えている。

フェージング演算部２５の構成によっては、フェージング設定を切り替える切替時間はゼロにはならない場合がある。この切替時間は、例えばマイクロ秒のオーダである。切替時間を仮に１００μｓとすると、通信方式がＬＴＥの場合、この切替時間は１〜２シンボルに相当する。図９（ａ）に示したように、フレーム信号８１と８２との間でフェージング設定を切り替える場合は、フェージング設定の切替処理が両方のフレーム信号に影響を与え、２つのフレームにまたがってエラーを生じる。

そこで、図９（ｂ）に示すように、フレーム信号８２の先頭からオフセット長だけ遅らせた位置に変更すると、フレーム信号８１はフェージング設定の切替処理の影響を受けず、フレーム信号８２のみにその影響を受けるようにすることができる。したがって、オフセット長を設けることにより、オフセット長を設けない場合よりも、フェージング設定の切替処理の影響を受ける可能性を特定のフレームのみに留めることができて好ましい。

このとき、試験者は、オフセット長を設定して、フェージング設定の切替位置に該当するフレーム信号（図９（ｂ）ではフレーム信号８２）を試験評価の対象から外すようにすればよい。例えば、該当するフレーム信号にはダミーデータを入れたり、該当するフレーム信号を廃棄したりすることができる。これにより、移動通信端末試験システム１は、通信性能の評価の精度を向上させることができる。

なお、図９（ｂ）に示した例では、フェージング設定＃２が設定されるフレーム信号のうち、先頭のフレーム信号８２の期間内でフェージング設定の切替処理を行うものであるが、例えば、図９（ｃ）に示すように、フェージング設定＃１が設定されるフレーム信号のうち、最終のフレーム信号の期間内でフェージング設定の切替処理を行うようにしてもよい。

次に、ステップＳ３０の測定処理（図５参照）について、スループット測定の場合と、ＢＥＲ測定の場合と、を例に挙げて説明する。

まず、スループット測定の場合について、図１０を用いて説明する。

基地局模擬装置１０の送信部１３は、フェージング効果が付加された所定の試験信号を移動通信端末２に送信する（ステップＳ３１）。なお、送信する試験信号の内容は、特に限定されない。

受信部１５は、送信部１３のデータ送信に対して移動通信端末２が送信する、受信成功の可否を示すＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を受信する（ステップＳ３２）。

測定部１６は、ＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号の受信数からスループットを算出する（ステップＳ３３）。例えば、測定部１６は、ＡＣＫの数／（ＡＣＫの数＋ＮＡＣＫの数）×１００として、受信成功率を算出する。測定部１６は、さらに、算出した受信成功率と、予め設定された閾値とを比較して合否判定を行ってもよい。ここで、試験者は、予め測定部１６に対し、受信成功率の算出対象から除外するフレームを指定することができる。つまり、前述したオフセットの調整により、特定のフレームでフェージング効果を付加する設定の切り替えが行われるようにした場合に、このフレームを受信成功率の算出対象から除外するように指定する。そして、測定部１６は、指定されたフレームを除外して、受信成功率の算出を行う。

次に、ＢＥＲ測定の場合について、図１１を用いて説明する。この場合は、図１に示した基地局模擬装置１０において、試験信号発生部１１は、生成した試験信号をフェージングシミュレータ２０及び測定部１６に出力する。なお、試験信号発生部１１が試験信号を予め記憶しておく構成としてもよい。

基地局模擬装置１０の送信部１３は、フェージング効果が付加された試験信号を移動通信端末２に送信する（ステップＳ４１）。

移動通信端末２は、受信した試験信号を復調して復号した後、得られた試験信号をそのまま符号化して変調した後、基地局模擬装置１０に送信する（ステップＳ４２）。

基地局模擬装置１０の受信部１５は、移動通信端末２から受信した試験信号を復調して復号した後、測定部１６に出力する（ステップＳ４３）。

測定部１６は、試験信号発生部１１からの試験信号と、受信部１５からの試験信号とを照合して、エラーレートを算出する（ステップＳ４４）。算出したエラーレートは、図示しない表示部に表示される。なお、測定部１６は、算出したエラーレートと予め設定された閾値とを比較して、合否判定を行ってもよい。ここで、試験者は、予め測定部１６に対し、エラーレートの算出対象から除外するフレームを指定することができる。つまり、前述したオフセットの調整により、特定のフレームでフェージング効果を付加する設定の切り替えが行われるようにした場合に、このフレームをエラーレートの算出対象から除外するように指定する。そして、測定部１６は、指定されたフレームを除外して、エラーレートの算出を行う。

以上のように、本実施形態における移動通信端末試験システム１は、フレームの先頭を示す情報であるフレームタイミング情報に基づいて、入力信号のフレーム位置を検出したタイミングでフェージング効果を付加する設定を切り替えるので、フェージング効果を付加する設定の切り替えをフレームに同期して行うことができ、試験信号の不連続性の影響を低減し、移動通信端末の通信性能の評価の精度を向上することができる。

すなわち、設定の切り替えをフレームの先頭に合わせて行うことにより、設定の切り替えにより生じる試験信号の不連続性の影響を無くすことができるので、評価の精度を向上することができる。または、設定の切り替えを特定のフレームで行うようにオフセットを調整することにより、試験信号の不連続性の影響をこの特定のフレームのみに留めることができる。そして、設定の切り替えの度に生じるこの特定のフレームを評価の対象外とすることにより、評価の精度を向上することができる。

以上のように、本発明に係るフェージングシミュレータ、移動通信端末試験システム及びフェージングシミュレーション方法は、試験信号の不連続性の影響を低減することができるという効果を有し、フェージングシミュレータ、移動通信端末試験システム及びフェージングシミュレーション方法として有用である。

１ 移動通信端末試験システム
２ 移動通信端末（被測定装置）
１０ 基地局模擬装置
１１ 試験信号発生部（入力信号発生手段）
１２ パケット生成部（パケット列信号出力手段）
１３ 送信部（送信手段）
１４ デジタルＢＢＩＦ
１５ 受信部（受信手段）
１６ 測定部（測定手段）
２０ フェージングシミュレータ
２１ 操作部
２２ 設定部
２３ 表示部
２４ フレームタイミング生成部（フレーム位置検出手段）
２５ フェージング演算部
２６ パケット送信部
３０ 入力信号受信部
３１ パケット受信部
３２ ヘッダデコード部
４０ オフセットタイミング生成部（オフセット手段）
４１ オフセットカウンタ
４２ オフセット判定部
５０ 設定変更サイクル生成部
５１ サイクルカウンタ
５２ 設定変更サイクル判定部
６０ フェージング設定バッファ部（フェージング設定データ記憶手段）
６１〜６Ｐ フェージング設定バッファ部
７０ フェージング選択部（切替手段）
７１ 設定変更カウンタ
７２ セレクタ

Claims (7)

1. 試験対象の移動通信端末（２）に送信するための信号を入力し、当該入力信号にフェージング効果を付加して出力するフェージングシミュレータ（２０）であって、
   前記移動通信端末に送信するための１フレーム分の前記入力信号を先頭のパケットから最後尾のパケットまでの複数のパケットに分割して順次格納したパケット列を受けて、このパケット列のそれぞれのパケットから前記入力信号を取り出すとともに、前記先頭のパケットに含まれるフレーム開始位置を示すフレームタイミング情報を取得する入力信号受信手段（３０）と、
   前記フレームタイミング情報を取得したタイミングに基づいて前記入力信号のフレーム位置を検出するフレーム位置検出手段（２４）と、
   前記入力信号のフレーム位置を検出したことを条件に前記フェージング効果を付加する設定を切り替える切替手段（７０）と、
   を備えたことを特徴とするフェージングシミュレータ。
2. 前記入力信号のフレーム位置を検出したタイミングを予め定められた時間オフセットさせるオフセット手段（４０）をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のフェージングシミュレータ。
3. 前記フェージング効果を付加するための複数のフェージング設定データを記憶するフェージング設定データ記憶手段（６０）をさらに備え、
   前記切替手段は、前記フェージング設定データ記憶手段からフェージング設定データを順次読み出して切り替える処理を所定の回数繰り返すものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフェージングシミュレータ。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のフェージングシミュレータ（２０）と、
   基地局の動作を模擬して前記移動通信端末と通信を行う基地局模擬装置（１０）と、
   を備え、
   前記基地局模擬装置は、
   前記入力信号を発生する入力信号発生手段（１１）と、
   前記入力信号発生手段が発生した前記入力信号を格納したパケットを生成するとともに前記先頭のパケットに前記フレームタイミング情報を付加し、前記パケット列として前記フェージングシミュレータに出力するパケット列信号出力手段（１２）と、
   前記フェージングシミュレータから前記フェージング効果が付加された信号を入力して前記移動通信端末に送信する送信手段（１３）と、
   前記フェージング効果が付加された信号に対して前記移動通信端末が送信する信号を受信する受信手段（１５）と、
   前記受信手段が受信した信号を測定する測定手段（１６）と、
   を備えたことを特徴とする移動通信端末試験システム（１）。
5. 前記入力信号発生手段は、前記入力信号を前記測定手段に出力するものであり、
   前記測定手段は、前記フェージング効果を付加する設定の切り替えが発生したフレームを除外して、前記入力信号発生手段からの前記入力信号と、前記受信手段からの信号とを照合してエラーレートを算出するものであることを特徴とする請求項４に記載の移動通信端末試験システム。
6. 前記測定手段は、前記移動通信端末が送信した受信成功の可否を示す信号を前記受信手段から受け、前記フェージング効果を付加する設定の切り替えが発生したフレームを除外して、前記受信成功の可否を示す信号に基づいて受信成功率を算出するものであることを特徴とする請求項４に記載の移動通信端末試験システム。
7. 試験対象の移動通信端末（２）に送信するための信号を入力し、当該入力信号にフェージング効果を付加して出力するフェージングシミュレータ（２０）を用いたフェージングシミュレーション方法であって、
   前記移動通信端末に送信するための１フレーム分の前記入力信号を先頭のパケットから最後尾のパケットまでの複数のパケットに分割して順次格納したパケット列を受けて、このパケット列のそれぞれのパケットから前記入力信号を取り出すパケット受信ステップ（Ｓ１１）と、
   前記先頭のパケットに含まれるフレーム開始位置を示すフレームタイミング情報を取得するフレームタイミング情報取得ステップ（Ｓ１２）と、
   前記フレームタイミング情報を取得したタイミングに基づいて前記入力信号のフレーム位置を検出するフレーム位置検出ステップ（Ｓ１５）と、
   前記入力信号のフレーム位置を検出したことを条件に前記フェージング効果を付加する設定を切り替える切替ステップ（Ｓ２１）と、
   を含むことを特徴とするフェージングシミュレーション方法。

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