JP2023094181A - Measurement system and adjustment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定システム及び調整方法に関する。 The present invention relates to measurement systems and adjustment methods.
特許文献1には、データパケット信号トランシーバをテストするためのシステムが記載されている。 US Pat. No. 6,200,000 describes a system for testing data packet signal transceivers.
特許文献1記載の技術では、2本のアンテナ間で無線通信を行う。一方のアンテナには、ケーブル信号経路が接続されている。アンテナとケーブル信号経路との間には、2個の方向性結合器が挿入されている。
In the technique described in
特許文献1記載の技術では、一方の方向性結合器は、基準データパケットの一部の信号を取り出す。取り出された基準データパケットの一部の信号は、一方の方向性結合器が有する遅延量(信号伝送の遅れ量)だけ遅延する。他方の方向性結合器は、アンテナで受信した応答性データパケットの一部の信号を取り出す。取り出された応答性データパケットの一部の信号は、他方の方向性結合器が有する遅延量だけ遅延する。合成器は、2個の方向性結合器によって取り出された信号を合成し、分析回路に出力する。
In the technique described in
このように、アンテナとケーブル信号経路との間に2個の方向性結合器が挿入された場合、2個の方向性結合器の製品バラツキ(個体差)により、取り出された基準データパケットの一部の信号と、取り出された応答性データパケットの一部の信号と、の遅延量がばらつく。これにより、取り出された基準データパケットの一部の信号と、取り出された応答性データパケットの一部の信号と、の開始時間がばらつく。従って、特許文献1記載の技術では、応答時間を高精度に測定することができない。
In this way, when two directional couplers are inserted between the antenna and the cable signal path, one of the extracted reference data packets is The amount of delay between the partial signal and the partial signal of the extracted responsive data packet varies. As a result, the start times of some signals of the extracted reference data packet and some signals of the extracted responsive data packet vary. Therefore, the technique described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、応答時間を高精度に測定することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to measure response time with high accuracy.
本発明の一側面の測定システムは、第1信号に基づいて、無線通信装置に第1電波を送信する、第1アンテナと、第1電波を第1アンテナから受信し、第1電波に対する応答である第2電波を無線通信装置から受信し、第1電波及び第2電波に基づく第2信号を出力する、第2アンテナと、第1信号を出力する、信号出力器と、第1端子が第1ケーブルを介して信号出力器に電気的に接続され、第2端子が第1アンテナに電気的に接続され、第1端子に入力された第1信号を第2端子から出力するとともに、第1信号の一部である第3信号を第3端子から出力する、方向性結合器と、第2アンテナに第2ケーブルを介して電気的に接続され、方向性結合器の第3端子に第3ケーブルを介して電気的に接続され、第2ケーブルを介して入力される第2信号と、第3ケーブルを介して入力される第3信号と、に基づいて、第1電波を送信してから、第2電波を受信するまでの応答時間を取得する、測定器と、を含む。 A measurement system according to one aspect of the present invention includes a first antenna that transmits a first radio wave to a wireless communication device based on a first signal; receives the first radio wave from the first antenna; a second antenna that receives a certain second radio wave from a wireless communication device and outputs the first radio wave and a second signal based on the second radio wave; a signal output device that outputs the first signal; 1 cable electrically connected to the signal output device, the second terminal is electrically connected to the first antenna, the first signal input to the first terminal is output from the second terminal, the first a directional coupler for outputting a third signal that is part of the signal from a third terminal; After transmitting a first radio wave based on a second signal input via a second cable and a third signal input via a third cable, which are electrically connected via a cable , a measuring device for obtaining the response time to receive the second radio wave.
本発明の一側面の調整方法は、第1信号に基づいて、無線通信装置に第1電波を送信する、第1アンテナと、第1電波を第1アンテナから受信し、第1電波に対する応答である第2電波を無線通信装置から受信し、第1電波及び第2電波に基づく第2信号を出力する、第2アンテナと、第1信号を出力する、信号出力器と、第1端子が第1ケーブルを介して信号出力器に電気的に接続され、第2端子が第1アンテナに電気的に接続され、第1端子に入力された第1信号を第2端子から出力するとともに、第1信号の一部である第3信号を第3端子から出力する、方向性結合器と、第2アンテナに第2ケーブルを介して電気的に接続され、方向性結合器の第3端子に第3ケーブルを介して電気的に接続され、第2ケーブルを介して入力される第2信号と、第3ケーブルを介して入力される第3信号と、に基づいて、第1電波を送信してから、第2電波を受信するまでの応答時間を取得する、測定器と、を含む、測定システムを調整する方法であって、方向性結合器の第1端子を第1アンテナに電気的に接続し、第3アンテナから第3電波を送信し、第2アンテナから出力される第4信号が測定器に達するタイミングと、第1端子に入力される信号の一部であり、第3端子から出力される第5信号が測定器に達するタイミングと、が合致するように、第1経路の遅延時間を調整する。 An adjustment method according to one aspect of the present invention includes a first antenna that transmits a first radio wave to a wireless communication device based on a first signal; a first radio wave that is received from the first antenna; a second antenna that receives a certain second radio wave from a wireless communication device and outputs the first radio wave and a second signal based on the second radio wave; a signal output device that outputs the first signal; 1 cable electrically connected to the signal output device, the second terminal is electrically connected to the first antenna, the first signal input to the first terminal is output from the second terminal, the first a directional coupler for outputting a third signal that is part of the signal from a third terminal; After transmitting a first radio wave based on a second signal input via a second cable and a third signal input via a third cable, which are electrically connected via a cable and a measuring instrument for obtaining a response time to receive a second radio wave, wherein the first terminal of the directional coupler is electrically connected to the first antenna. , the timing when the third radio wave is transmitted from the third antenna and the fourth signal output from the second antenna reaches the measuring instrument; The delay time of the first path is adjusted so that the timing at which the fifth signal reaches the measuring device coincides with the timing.
本発明によれば、応答時間を高精度に測定することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to measure a response time with high precision.
以下に、本発明の測定システム及び調整方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。 Embodiments of the measuring system and adjusting method of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by this embodiment. Each embodiment is an example, and it goes without saying that partial substitutions or combinations of configurations shown in different embodiments are possible.
<構成>
図1は、実施の形態の測定システムの構成を示す図である。
<Configuration>
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a measurement system according to an embodiment.
第5世代移動通信システム(5G)では、大容量高速通信とともに、低遅延が特徴となっている。つまり、5Gでは、ほぼリアルタイムでの応答性が要求されている。測定システム1は、無線通信の応答時間を高精度に測定することができる。
The 5th generation mobile communication system (5G) is characterized by low delay as well as high-capacity high-speed communication. In other words, 5G requires almost real-time responsiveness. The
測定システム1は、無線通信装置2との間で、無線通信を行う。測定システム1は、電波41を無線通信装置2に送信する。無線通信装置2は、電波41に応答して、電波42を測定システム1に送信する。測定システム1は、電波41を送信してから電波42を受信するまでの時間(応答時間)を測定する。
The
電波41が、本開示の「第1電波」の一例に相当する。電波42が、本開示の「第2電波」の一例に相当する。
The
測定システム1は、信号送受信器11と、方向性結合器12と、第1アンテナ13と、第2アンテナ14と、測定器15と、を含む。
The
信号送受信器11は、コミュニケーションテスタが例示されるが、本開示はこれに限定されない。信号送受信器11は、FDD(Frequency Division Duplex:周波数分割複信)を行うものとするが、本開示はこれに限定されない。FDDでは、1つのバンドが、送信周波数帯域と、受信周波数帯域と、に分割される。
The signal transmitter/
信号送受信器11が、本開示の「信号出力器」の一例に相当する。
The
方向性結合器12は、結合度が10dB(デシベル)、挿入損失が1dBであることが例示されるが、本開示はこれに限定されない。
The
第1アンテナ13及び第2アンテナ14は、同じ種類のアンテナとする。第1アンテナ13及び第2アンテナ14は、例えば、広帯域の等方性アンテナが例示されるが、本開示はこれに限定されない。
The
第1アンテナ13と第2アンテナ14とは、近傍に配置されることが好ましい。
The
測定器15は、タイムドメイン(時間領域)解析が可能なオシロスコープ、ネットワークアナライザ等が例示されるが、本開示はこれに限定されない。
The
信号送受信器11は、ケーブル21を介して、方向性結合器12の第1端子12aに電気的に接続されている。
The signal transmitter/
ケーブル21が、本開示の「第1ケーブル」の一例に相当する。
The
方向性結合器12の第2端子12bは、第1アンテナ13に電気的に接続されている。方向性結合器12の第3端子12cは、ケーブル23を介して、測定器15に電気的に接続されている。
A
ケーブル23が、本開示の「第3ケーブル」の一例に相当する。
The
第2アンテナ14は、ケーブル22を介して、測定器15に電気的に接続されている。
ケーブル22が、本開示の「第2ケーブル」の一例に相当する。
The
ケーブル22→測定器15の第1経路71の遅延時間は、方向性結合器12→ケーブル23→測定器15の第2経路72の遅延時間と同じになるように、調整されていることが好ましい。更に、第1経路71の経路損失は、第2経路72の経路損失と同じになるように、調整されていることが好ましい。
The delay time of the
第1経路71の経路損失及び遅延時間の調整方法は、後で説明する。
A method of adjusting the path loss and delay time of the
<動作>
信号送受信器11は、信号31(基準データパケット、送信信号)を、ケーブル21を介して方向性結合器12の第1端子12aに出力する。
<Action>
The signal transmitter/
信号31が、本開示の「第1信号」の一例に相当する。
The
方向性結合器12は、第1端子12aに入力される信号31を、第2端子12bから第1アンテナ13に出力する。第1アンテナ13は、信号31に基づく電波41を送信する。電波41は、無線通信装置2によって受信されるとともに、第2アンテナ14によっても受信される。
The
方向性結合器12は、信号31の一部の信号32を、第3端子12cからケーブル23を介して測定器15に出力する。
The
信号32が、本開示の「第3信号」の一例に相当する。
The
信号32は、方向性結合器12の結合度によって減衰する。そこで、測定器15は、方向性結合器12による減衰分だけ、信号32を補正することが好ましい。例えば、測定器15は、方向性結合器12による減衰分だけ、信号32を増幅することが例示されるが、本開示はこれに限定されない。
第2アンテナ14は、電波41に基づく信号33を、ケーブル22を介して測定器15に出力する。
The
無線通信装置2は、電波41に応答して、電波42を測定システム1に送信する。電波42は、第1アンテナ13によって受信されるとともに、第2アンテナ14によっても受信される。
The
第1アンテナ13は、電波42に基づく信号51(応答性データパケット、受信信号)を、方向性結合器12の第2端子12bに出力する。
The
方向性結合器12は、第2端子12bに入力される信号51を、第1端子12aからケーブル21を介して、信号送受信器11に出力する。信号送受信器11は、信号51を受け取る。
The
第2アンテナ14は、電波42に基づく信号52を、ケーブル22を介して測定器15に出力する。
The
従って、第2アンテナ14から測定器15へは、信号33と信号52とが重畳された信号61が出力されることになる。
Therefore, a
信号61が、本開示の「第2信号」の一例に相当する。
The
信号61は、信号33と信号52とが重畳された信号である。つまり、応答性データパケットは、基準データパケットに埋もれてしまっていることになる。
A
なお、先に説明したように、第1経路の経路損失及び遅延時間は、第2経路の経路損失及び遅延時間と同じになるように、調整されている。従って、信号33の開始タイミングは、信号32の開始タイミングと同じになる。
As described above, the path loss and delay time of the first path are adjusted to be the same as the path loss and delay time of the second path. Therefore, the start timing of
また、先に説明したように、測定器15は、方向性結合器12による減衰分だけ、信号32を補正している。
Moreover, as described above, the measuring
そこで、測定器15は、信号32及び信号61を波形解析する。具体的には、測定器15は、信号32及び信号61の各々の波形振幅及び位相を解析する。測定器15は、解析後の2つの信号を比較し、解析後の信号61から解析後の信号32を演算によって除去する。例えば、測定器15は、解析後の信号61の成分から、解析後の信号32の成分を減算する。この演算によって得られる信号が、信号52(応答性データパケット)となる。これにより、測定器15は、信号33(基準データパケット)と、信号52(応答性データパケット)と、を分離することができる。
Therefore, the measuring
図2及び図3は、実施の形態の測定システムの信号波形を示す図である。 2 and 3 are diagrams showing signal waveforms of the measurement system according to the embodiment.
図2は、測定器15に入力される信号61の波形を示す図である。信号61は、信号33(基準データパケット)と信号52(応答性データパケット)とが重畳されているので、測定器15は、信号33と信号52とを区別できない。
FIG. 2 is a diagram showing the waveform of the
図3(a)は、測定器15に入力される信号32(基準データパケット)の波形を示す図である。
FIG. 3A is a diagram showing the waveform of the signal 32 (reference data packet) input to the measuring
図3(b)は、測定器15による演算後の信号の波形を示す図である。例えば、測定器15は、信号61の成分から、信号32(つまり信号33)の成分を除去する。従って、図3(b)は、信号52(応答性データパケット)の波形となる。
FIG. 3(b) is a diagram showing the waveform of the signal after calculation by the measuring
測定器15は、信号32の開始タイミングt0と信号52の開始タイミングt1との時間間隔、即ち応答時間Tを取得できる。測定器15は、応答時間Tを外部に出力することができる。
The measuring
<効果>
測定器15は、信号61の成分から、信号32の成分を除去することにより、信号52を得ることができる。
<effect>
Measuring
また、第1経路71には、特許文献1と異なり、方向性結合器等の信号を遅延させるデバイスが入っていない。
In addition, unlike
従って、測定器15は、電波41を送信してから電波42を受信するまでの時間(応答時間)、即ち、信号32を出力してから信号52を受け取るまでの時間を、高精度に測定することが可能である。
Therefore, the measuring
例えば、応答時間が5Gの仕様を満たしていれば、測定システム1及び無線通信装置2の両方が、5Gの仕様を満たしていることを確認できる。
For example, if the response time satisfies the 5G specification, it can be confirmed that both the
例えば、測定システム1が5Gの仕様を満たしていることが予め判っており、応答時間が5Gの仕様を満たしていない場合には、無線通信装置2が、5Gの仕様を満たしていないことが確認できる。
For example, if it is known in advance that the
例えば、無線通信装置2が5Gの仕様を満たしていることが予め判っており、応答時間が5Gの仕様を満たしていない場合には、測定システム1が、5Gの仕様を満たしていないことが確認できる。
For example, if it is known in advance that the
<調整方法>
第1経路71の経路損失及び遅延時間の調整方法について、説明する。
<Adjustment method>
A method for adjusting the path loss and delay time of the
図4は、実施の形態の測定システムの調整方法を説明する図である。測定システム1の調整方法では、信号発生器81と、第3アンテナ82を使用する。信号発生器81は、既知のテスト信号を第3アンテナ82に出力する。第3アンテナ82は、テスト信号に基づく電波91を測定システム1に送信する。
FIG. 4 is a diagram explaining a method of adjusting the measurement system according to the embodiment. The adjustment method of the
電波91が、本開示の「第3電波」の一例に相当する。
The
第3アンテナ82は、第1アンテナ13及び第2アンテナ14と同じ種類のアンテナであることが例示されるが、本開示はこれに限定されない。
Although the
第3アンテナ82の配置場所は、第3アンテナ82と第1アンテナ13との間の距離と、第3アンテナ82と第2アンテナ14との間の距離とが同じになる場所であることが例示されるが、本開示はこれに限定されない。
The place where the
図5は、実施の形態の測定システムの調整方法のフローチャートである。 FIG. 5 is a flow chart of a method for adjusting the measuring system according to the embodiment.
方向性結合器12の第1端子12aを、第1アンテナ13に電気的に接続する(ステップS100)。なお、このとき、第2端子12bは、何も接続しなくて構わない。
The
信号発生器81が、テスト信号を、第3アンテナ82に出力する(ステップS102)。
The
第3アンテナ82が、テスト信号に基づく電波91を、測定システム1に送信する(ステップS104)。
The
第1アンテナ13が、電波91に基づく信号101を、方向性結合器12の第1端子12aに出力し、第2アンテナ14が、電波91に基づく信号102を、測定器15に出力する(ステップS106)。
The
方向性結合器12が、信号101の一部の信号103を、第3端子12cからケーブル23を介して測定器15に出力する(ステップS108)。
信号102が、本開示の「第4信号」の一例に相当する。信号103が、本開示の「第5信号」の一例に相当する。
The
測定器15が、信号102及び信号103をタイムドメインで波形解析する(ステップS110)。
The measuring
信号102が測定器15に達するタイミングと、信号103が測定器15に達するタイミングと、が合致するように、ケーブル22の遅延時間を調整する(ステップS112)。
The delay time of the
ケーブル22の遅延時間は、ケーブル22の長さを長くしたり短くしたりすることが例示されるが、本開示はこれに限定されない。例えば、ケーブル22に遅延素子又は可変遅延素子を挿入することとしても良い。
Although the delay time of
更に、測定器15に到達した信号102の信号レベルと、測定器15に到達した信号103の信号レベルと、が合致するように、ケーブル22の経路損失を調整すると好ましい。
Furthermore, it is preferable to adjust the path loss of the
ケーブル22の経路損失は、ケーブル22の長さを長くしたり短くしたりすることが例示されるが、本開示はこれに限定されない。例えば、ケーブル22にアッテネータ又は可変アッテネータを挿入することとしても良い。
Although the path loss of
以上の調整方法により、第1経路71の遅延時間を、第2経路72の遅延時間と同じになるように、調整できる。また、第1経路71の経路損失を、第2経路72の経路損失と同じになるように、調整できる。
By the adjustment method described above, the delay time of the
なお、上記した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。 In addition, the above-described embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not for limiting and interpreting the present invention. The present invention may be modified/improved without departing from its spirit, and the present invention also includes equivalents thereof.
1 測定システム
2 無線通信装置
11 信号送受信器
12 方向性結合器
13 第1アンテナ
14 第2アンテナ
15 測定器
81 信号発生器
82 第3アンテナ
REFERENCE SIGNS
Claims (6)
前記第1電波を前記第1アンテナから受信し、前記第1電波に対する応答である第2電波を前記無線通信装置から受信し、前記第1電波及び前記第2電波に基づく第2信号を出力する、第2アンテナと、
前記第1信号を出力する、信号出力器と、
第1端子が第1ケーブルを介して前記信号出力器に電気的に接続され、第2端子が前記第1アンテナに電気的に接続され、前記第1端子に入力された前記第1信号を前記第2端子から出力するとともに、前記第1信号の一部である第3信号を第3端子から出力する、方向性結合器と、
前記第2アンテナに第2ケーブルを介して電気的に接続され、前記方向性結合器の前記第3端子に第3ケーブルを介して電気的に接続され、前記第2ケーブルを介して入力される前記第2信号と、前記第3ケーブルを介して入力される前記第3信号と、に基づいて、前記第1電波を送信してから、前記第2電波を受信するまでの応答時間を取得する、測定器と、
を含む、
測定システム。 a first antenna that transmits a first radio wave to the wireless communication device based on the first signal;
receiving the first radio wave from the first antenna, receiving a second radio wave in response to the first radio wave from the wireless communication device, and outputting a second signal based on the first radio wave and the second radio wave , a second antenna, and
a signal output device that outputs the first signal;
A first terminal is electrically connected to the signal output device through a first cable, a second terminal is electrically connected to the first antenna, and the first signal input to the first terminal is the a directional coupler outputting from a second terminal and outputting from a third terminal a third signal that is part of the first signal;
electrically connected to the second antenna via a second cable, electrically connected to the third terminal of the directional coupler via a third cable, and input via the second cable Obtaining a response time from transmitting the first radio wave to receiving the second radio wave based on the second signal and the third signal input via the third cable , a measuring instrument, and
including,
measurement system.
前記測定器は、
前記第2信号の成分から前記第3信号の成分を除去することにより、前記第2アンテナで受信された前記第2電波の成分を取得し、前記第2電波の成分のタイミングと、前記第3信号のタイミングと、に基づいて、前記応答時間を取得する、
測定システム。 A measurement system according to claim 1, wherein
The measuring instrument
By removing the component of the third signal from the component of the second signal, the component of the second radio wave received by the second antenna is obtained, and the timing of the component of the second radio wave and the third signal are obtained. obtaining the response time based on signal timing;
measurement system.
前記第2ケーブルから前記測定器までの第1経路の遅延時間は、前記方向性結合器から前記測定器までの第2経路の遅延時間と同じである、
測定システム。 The measurement system according to claim 1 or 2,
The delay time of the first path from the second cable to the measuring instrument is the same as the delay time of the second path from the directional coupler to the measuring instrument.
measurement system.
前記第1経路の経路損失は、前記第2経路の経路損失と同じである、
測定システム。 A measurement system according to claim 3,
the path loss of the first path is the same as the path loss of the second path;
measurement system.
前記方向性結合器の前記第1端子を前記第1アンテナに電気的に接続し、
第3アンテナから第3電波を送信し、
前記第2アンテナから出力される第4信号が前記測定器に達するタイミングと、前記第1端子に入力される信号の一部であり、前記第3端子から出力される第5信号が前記測定器に達するタイミングと、が合致するように、前記第2ケーブルから前記測定器までの第1経路の遅延時間を調整する、
調整方法。 a first antenna for transmitting a first radio wave to a wireless communication device based on a first signal; receiving the first radio wave from the first antenna and transmitting a second radio wave in response to the first radio wave to the radio; a second antenna that receives from a communication device and outputs a second signal based on the first radio wave and the second radio wave; a signal output device that outputs the first signal; and a first terminal having a first cable. a second terminal electrically connected to the first antenna, and outputting the first signal input to the first terminal from the second terminal; a directional coupler for outputting a third signal that is part of the first signal from a third terminal; the directional coupler electrically connected to the second antenna via a second cable; electrically connected to a third terminal via a third cable, based on the second signal input via the second cable and the third signal input via the third cable; and a measuring device that obtains a response time from transmitting the first radio wave to receiving the second radio wave, wherein
electrically connecting the first terminal of the directional coupler to the first antenna;
transmitting a third radio wave from the third antenna,
A timing at which a fourth signal output from the second antenna reaches the measuring device, and a fifth signal output from the third terminal, which is part of a signal input to the first terminal, is the measuring device. Adjust the delay time of the first path from the second cable to the measuring device so that the timing of reaching the
adjustment method.
前記測定器に到達した前記第4信号の信号レベルと、前記測定器に到達した前記第5信号の信号レベルと、が合致するように、前記第1経路の経路損失を調整する、
調整方法。 The adjustment method according to claim 5,
adjusting the path loss of the first path so that the signal level of the fourth signal reaching the measuring device and the signal level of the fifth signal reaching the measuring device match;
adjustment method.
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