JP3875485B2 - 通信品質取得方法および装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いた通信品質取得方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
割り当てられた帯域を複数のチャンネルに分割し、夫々のチャンネルを用いて通信を行う従来型の通信システムにおいては、通信品質を決定する要因は受信電力の低下に伴う熱雑音と、空間的に同一および隣接チャンネルを再使用することに起因する同一および隣接チャンネルの干渉雑音である。したがって、通信品質を取得するには、無線基地局から送信されるチャンネルの受信電力を測定すれば良い。これには、周波数変換器と帯域通過型フィルタ群を用いて希望チャンネル毎に信号スペクトラムを切り出し、それぞれのフィルタ出力電力を測定すれば良い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、今後の移動通信方式として最有力視されているＣＤＭＡ方式におけるサービスエリア内の通信品質の取得は上述の従来方式のそれとは事態が異なっている。
【０００４】
ＣＤＭＡ方式では夫々の通信チャンネルが異なった拡散コードを用いて区別できるので、システムとして割り当てられた周波数帯域を複数に再分割することなく、全ての通信で共有する。そのために各通信チャンネルは、自通信チャンネル以外の全ての他通信チャンネルから干渉を受けることになる。
【０００５】
実際のセルラー移動通信システムにおいては、下り回線における他通信チャンネルからの干渉を低減するために、各通信チャンネルの区別に直交化した拡散コードを用いている。直交化した拡散コードを用いた通信チャンネルが、通信チャンネル間の時間同期タイミングを保ちつつ受信された場合、自通信チャンネル以外の全ての他通信チャンネルからの干渉が抑圧されるという特徴を持っているためである。
【０００６】
しかし、実際のサービスエリア内では地形や地物の影響により様々な遅延時間を持った電波が到来するマルチパス電波伝搬が起こる。この状態が発生したとき、あるパスにおける通信チャンネルとその他のパスにおける通信チャンネルでは、到達遅延時間が異なるために通信チャンネル間の時間同期タイミングが保持されない。したがって、直交化した拡散コードを用いていても、マルチパス電波伝搬が発生したときには他のパスにおける通信チャンネルからの干渉は抑圧できないことになる。
【０００７】
マルチパス電波伝搬による他パス通信チャンネルからの干渉は、基地局から送信される全通信チャンネルが発生源であるため、地形や地物の影響でサービスエリア内を移動するにしたがってその平均レベルがダイナミックに変動する。ＣＤＭＡ方式においては、送信電力制御によって干渉の増減に適応的に対抗するが、干渉の平均レベルがダイナミックに変動する場合には通信品質の劣化が発生することが知られている。
【０００８】
干渉の平均レベルのダイナミックな変動は、マルチパス電波伝搬特性を固定して考慮した場合には、通信チャンネルを設定する無線基地局の基地局全受信電力と通信チャンネルを設定しない無線基地局の基地局全受信電力の比により、その特性が一意に決定される。この通信チャンネルを設定する無線基地局の基地局全受信電力と通信チャンネルを設定しない無線基地局の基地局全受信電力の比はジオメトリと呼ばれ、マルチパス電波伝搬特性を代表する因子である遅延プロファイルとともに与えることにより、ビットエラーレートといった通信品質の劣化量を計算機シミュレーションにより推定することが出来る。
【０００９】
しかしながら、システムとして割り当てられた帯域を全ての通信で共有するＣＤＭＡ方式においては、帯域通過型フィルタを用いて信号スペクトラムを切り出し、フィルタ出力電力を測定する従来の通信品質測定方法では、通信チャンネルを設定する無線基地局からの全受信電力と、通信チャンネルを設定しない無線基地局からの全受信電力の分離測定が困難であるため、サービスエリア内において実際にジオメトリを測定することは難しいとされてきた。例えば、通信チャンネルを設定しない無線基地局を全て停波させた後に通信チャンネルを設定する無線基地局からの基地局全受信電力を測定し、さらに通信チャンネルを設定する無線基地局を停波させた後に通信チャンネルを設定しない全ての無線基地局からの基地局全受信電力を測定することが必要であり、作業量の観点から現実的でないからである。
【００１０】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＣＤＭＡ等の拡散信号を用いた移動通信システムのサービスエリア内において、周辺の複数無線基地局からそれぞれ異なった拡散コードを用いて送信されるＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いて、通信チャンネルを設定する無線基地局からの基地局全受信電力と、通信チャンネルを設定しない無線基地局からの基地局全受信電力を、いずれの無線基地局を停波させることなく取得し、ジオメトリの測定を可能にすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、拡散コードを用いた移動通信システムを適用した第１の無線基地局のサービスエリア内において、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局からそれぞれ異なった拡散コードを用いて送信されるパイロットチャンネルの信号を受信し、前記受信したパイロットチャンネルの信号に対して、前記第１の無線基地局のパイロットチャンネルに設定された拡散コードによる相関処理を行って、前記受信したパイロットチャンネルの信号における有意なパス位置の受信電力を表す遅延プロファイルと有意なパス位置の干渉電力を表す干渉プロファイルとを取得し、並行的に、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局から送信される各通信チャンネルが共通的に占有している周波数帯域の信号のみ通過させる帯域通過型フィルタに前記受信したパイロットチャンネルの信号を入力して得られた出力信号を、前記周波数帯域を含む広範囲な周波数帯域における受信電力を測定可能なパワーメータに入力して得られた当該出力信号の電力の測定値を帯域全受信電力測定値として取得し、前記取得した遅延プロファイルにおける全てのパス位置の受信電力を加算して得られた値を前記受信したパイロットチャンネルの受信電力として取得し、前記受信したパイロットチャンネルの信号の遅延プロファイルの有意なパス位置の受信電力と、前記帯域全受信電力測定値から前記受信したパイロットチャンネルの信号の干渉プロファイルの同じパス位置の干渉電力を減じたものとの比を取ることで、前記受信したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合を算出し、前記取得したパイロットチャンネルの受信電力を、前記取得したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合で割ることにより、前記第１の無線基地局全受信電力測定値を取得し、前記第１の無線基地局全受信電力測定値と、前記帯域全受信電力測定値から前記第１の無線基地局全受信電力測定値を減じたものとの比に基づいて通信品質を取得することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１において、さらに、前記計算した通信品質データを蓄積することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、拡散コードを用いた移動通信システムを適用した第１の無線基地局のサービスエリア内において、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局からそれぞれ異なった拡散コードを用いて送信されるパイロットチャンネルの信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信したパイロットチャンネルの信号に対して、前記第１の無線基地局のパイロットチャンネルに設定された拡散コードによる相関処理を行って、前記受信したパイロットチャンネルの信号における有意なパス位置の受信電力を表す遅延プロファイルと有意なパス位置の干渉電力を表す干渉プロファイルとを取得するプロファイル取得手段と、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局から送信される各通信チャンネルが共通的に占有している周波数帯域の信号のみ通過させる帯域通過型フィルタに前記受信手段によって受信したパイロットチャンネルの信号を入力して得られた出力信号を、前記周波数帯域を含む広範囲な周波数帯域における受信電力を測定可能なパワーメータに入力して得られた当該出力信号の電力の測定値を帯域全受信電力測定値として取得する帯域全受信電力測定手段と、前記帯域全受信電力測定手段によって取得した遅延プロファイルにおける全てのパス位置の受信電力を加算して得られた値を前記受信手段によって受信したパイロットチャンネルの受信電力として取得し、前記受信したパイロットチャンネルの信号の遅延プロファイルの有意なパス位置の受信電力と、前記帯域全受信電力測定値から前記受信したパイロットチャンネルの信号の干渉プロファイルの同じパス位置の干渉電力を減じたものとの比を取ることで、前記受信したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合を算出し、前記取得したパイロットチャンネルの受信電力を、前記取得したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合で割ることにより、前記第１の無線基地局全受信電力測定値を取得する無線基地局全受信電力測定手段と、前記無線基地局全受信電力測定手段によって取得した第１の無線基地局全受信電力測定値と、前記帯域全受信電力測定手段によって取得した帯域全受信電力測定値から前記取得した第１の無線基地局全受信電力測定値を減じたものとの比に基づいて通信品質を計算する計算手段とを具えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３において、前記計算手段によって計算した通信品質データを蓄積する蓄積手段をさらに有することを特徴とする。
【００１９】
例えば、本発明によれば、遅延プロファイル取得と干渉プロファイル取得に際しては、まず測定対象基地局のパイロットチャンネルの拡散コードを設定することで連続波形の遅延プロファイルと干渉プロファイルを得る。連続波形の遅延プロファイルは横軸の遅延時間に対し、受信電力を縦軸方向にプロットしたものであり、また、連続波形の干渉プロファイルは横軸の遅延時間に対し、干渉電力を縦軸方向にプロットしたものである。連続波形の両プロファイルにおいて、有意なパス位置の遅延時間を決定し、その遅延時間のみに受信電力あるいは干渉電力が存在する離散化遅延プロファイルと離散化干渉プロファイルを得る。次に離散化遅延プロファイルを受信電力の大きい順に並び替え、離散化干渉プロファイルも元々の離散化遅延プロファイルとのパス位置の対応関係が崩れないように並び替えると、夫々ＣＤＭＡパイロットチャンネルの遅延プロファイル取得結果と干渉プロファイル取得結果が得られる。なお、並び換え後の各パスは遅延時間ではなく、並び換え後の先頭パスを１としたパス番号で区別する。
【００２０】
基地局全受信電力計算に際しては、まず、パイロットチャンネルの遅延プロファイルを全てのパス番号について加算することにより、パイロットチャンネルの受信電力を計算する。一方で、パイロットチャンネルにおける遅延プロファイルのあるパス位置の受信電力と、帯域全受信電力測定結果から干渉プロファイルの同じパス位置の干渉電力を減じたものの比を取ることで、パイロットチャンネルの受信電力が当該基地局全受信電力に占める割合を算出する。最後に、パイロットチャンネルの受信電力を、前に算出したパイロットチャンネルの受信電力が当該基地局全受信電力に占める割合で割ることにより、基地局全受信電力測定結果を得る。
【００２１】
帯域全受信電力測定に際しては、まず、帯域通過型フィルタによって各通信チャンネルが共通的に占有している周波数帯域のスペクトラムを通過させる。この帯域制限された信号の電力をパワーメータで測定し帯域全受信電力測定結果とする。
【００２２】
計算に際しては、基地局全受信電力計算結果と、帯域全受信電力測定結果から基地局全受信電力計算結果を減じたものとの比を取り、それをジオメトリとする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。図１はＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いた通信品質取得装置と通信品質を取得するサービスエリアとの関係等を示したものである。ＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いた通信品質取得装置はアンテナを含む受信手段１と、基地局全受信電力測定手段２と帯域全受信電力測定手段３と、計算手段４と、蓄積手段５とから構成される。
【００２４】
サービスエリアでは無線基地局から送信されるＣＤＭＡチャンネルは、夫々のチャンネルを異なった拡散コードを用いて区別できるので、システムとして割り当てられた帯域を再分割する必要がなく、このシステム例ではｆ１〜ｆ２の周波数を共通的に占有している。
【００２５】
全てのＣＤＭＡチャンネルは異なる拡散コードを用いており、各基地局には一つのＣＤＭＡパイロットチャンネルとその他の複数のＣＤＭＡチャンネルを想定している。ＣＤＭＡパイロットチャンネルは送信電力が変化せず、また、逆拡散処理が容易に行える拡散コードが用いられているため、通信品質取得に適している。
【００２６】
図２は基地局全受信電力測定手段２の入出力関係を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルと帯域全受信電力測定結果が入力され、通信チャンネルを設定する基地局として予め設定された測定対象基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力が、基地局全受信電力として出力される。
【００２７】
図３は帯域全受信電力測定手段３の入出力関係を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力され、予め設定された占有周波数帯域により帯域制限されることで不要波を除去された全基地局の全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力が、帯域全受信電力として出力される。
【００２８】
図４は計算手段４の入出力関係を示している。基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち基地局全受信電力と、全基地局の全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち帯域全受信電力が入力され、基地局Ｋの基地局全受信電力と基地局Ｋ以外の基地局全受信電力の和の比、すなわち通信チャンネルを設定する基地局をＫとしたときのジオメトリが出力される。
【００２９】
図５は蓄積手段５を示しており、通信チャンネルを設定する基地局をＫとしたときのジオメトリを蓄積する。
【００３０】
（実施例）
図６は基地局全受信電力測定手段２が遅延プロファイル取得手段６、干渉プロファイル取得手段７および基地局全受信電力計算手段８から成り、また、帯域全受信電力測定手段３が帯域通過型フィルタ９およびパワーメータ１０から成るＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いた通信品質取得装置を示している。受信手段１は、アンテナおよびアンテナによって受信した信号から、遅延プロファイル取得手段６、干渉プロファイル取得手段７および帯域通過型フィルタ９に必要なデータを供給する。各手段は、例えばコンピュータシステムによって実現することができ、コンピュータシステムを構成するＣＰＵがシステムメモリに格納された制御プログラムを実行することによって、後述するように各手段の機能が実現される。
【００３１】
図７は遅延プロファイル取得手段６の入出力関係を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力され、通信チャンネルを設定する基地局として予め設定された測定対象基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの遅延プロファイルが出力される。
【００３２】
図８は干渉プロファイル取得手段７の入出力関係を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力され、通信チャンネルを設定する基地局として予め設定された測定対象基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの干渉プロファイルが出力される。
【００３３】
図９は基地局全受信電力計算手段８の入出力関係を示している。基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの遅延プロファイルと基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの干渉プロファイルと、帯域全受信電力測定結果が入力され、基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち基地局全受信電力が出力される。
【００３４】
図１０は帯域通過型フィルタ９の入出力関係を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力され、システムの占有周波数帯域に帯域制限された全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが出力される。
【００３５】
図１１はパワーメータ１０の入出力関係を示している。占有周波数帯域に帯域制限された全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力され、全基地局の全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち帯域全受信電力が出力される。
【００３６】
図１２は遅延プロファイル取得手段６と干渉プロファイル取得手段７の処理を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力されると、測定対象設定で設定されている基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの拡散コードにより相関処理が行われ、連続遅延プロファイルと連続干渉プロファイルを得る。次に有意なパスを選択するためにパス位置とパス数を決定し、そのパス位置で両連続プロファイルを離散化して離散化遅延プロファイルと離散化干渉プロファイルを得る。次に離散化遅延プロファイルを受信レベルの大きいパス順に並び替え、離散化干渉プロファイルについても元々の離散化遅延プロファイルとの対応関係が崩れないように並び替えを行う。この並び替え後に両離散化プロファイルとも先頭パスを１とするパス番号を付番し、夫々基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの遅延プロファイルと基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの干渉プロファイルとして出力する。
【００３７】
図１３は帯域通過型フィルタ９の処理を示している。不要波を含んだ全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが、全ＣＤＭＡチャンネルの占有周波数帯域を通過帯域に持った帯域通過フィルタ９に入力されると、不要波が除去されて占有周波数帯域に帯域制限された全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルとして出力される。
【００３８】
図１４はパワーメータ１０の処理を示している。不要波が除去されて占有周波数帯域に帯域制限された全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルがパワーメータ１０に入力されると、パワーメータ１０によるスペクトラムの走査と電力積分が行われ、全基地局の全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち帯域全受信電力が出力される。
【００３９】
図１５は基地局全受信電力計算手段４における計算処理を示したものである。
【００４０】
【外１】
【００４１】
は基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの遅延プロファイル、
【００４２】
【外２】
【００４３】
は基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの干渉プロファイル、
【００４４】
【外３】
【００４５】
はプロファイルのパス数、
【００４６】
【外４】
【００４７】
は帯域全受信電力、
【００４８】
【外５】
【００４９】
は基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの受信電力が基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち基地局全受信電力に占める割合を求める際の平均化数である。
【００５０】
【外６】
【００５１】
の
【００５２】
【外７】
【００５３】
分の和から、基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの受信電力
【００５４】
【外８】
【００５５】
を求め、
【００５６】
【外９】
【００５７】
と
【００５８】
【外１０】
【００５９】
の比の
【００６０】
【外１１】
【００６１】
分の平均値から基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの受信電力が基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち基地局全受信電力に占める割合
【００６２】
【外１２】
【００６３】
を求める。さらに、
【００６４】
【外１３】
【００６５】
を
【００６６】
【外１４】
【００６７】
で割った値から基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち基地局全受信電力
【００６８】
【外１５】
【００６９】
を求める。
【００７０】
図１６は計算手段における計算処理を示したものである。
【００７１】
【外１６】
【００７２】
と
【００７３】
【外１７】
【００７４】
から図中の式を用いて、基地局Ｋの基地局全受信電力と基地局Ｋ以外の基地局全受信電力の和の比、すなわち通信チャンネルを設定する基地局をＫとしたときのジオメトリが求まる。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明のように本発明によれば基地局全受信電力測定処理と帯域全受信電力測定処理、ならびに計算処理を工夫することにより、拡散信号を用いた移動通信システムのサービスエリア内において、周辺の複数無線基地局から夫々異なった拡散コードを用いて送信されるパイロットチャンネルを用いて、通信チャンネルを設定する無線基地局からの基地局全受信電力と、通信チャンネルを設定しない無線基地局からの基地局全受信電力を、いずれの無線基地局を停波させることなく取得し、ジオメトリの測定を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いた通信品質取得システムのシステム構成とＣＤＭＡ等の拡散信号を用いた移動通信システムのサービスエリアとの関係等を示す図である。
【図２】基地局全受信電力測定手段の入出力関係を示す図である。
【図３】帯域全受信電力測定手段の入出力関係を示す図である。
【図４】計算手段の入出力関係を示す図である。
【図５】蓄積手段の入出力関係を示す図である。
【図６】本発明の装置のブロック図である。
【図７】遅延プロファイル取得手段の入出力関係を示す図である。
【図８】干渉プロファイル取得手段の入出力関係を示す図である。
【図９】基地局全受信電力計算手段の入出力関係を示す図である。
【図１０】帯域通過型フィルタの入出力関係を示す図である。
【図１１】パワーメータの入出力関係を示す図である。
【図１２】遅延プロファイル取得手段と干渉プロファイル取得手段の処理を示す図である。
【図１３】帯域通過型フィルタの処理を示す図である。
【図１４】パワーメータの処理を示す図である。
【図１５】基地局全受信電力計算処理を示す図である。
【図１６】計算処理を示す図である。
【符号の説明】
１ 受信手段
２ 基地局全受信電力測定手段
３ 帯域全受信電力測定手段
４ 計算手段
５ 蓄積手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いた通信品質取得方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
割り当てられた帯域を複数のチャンネルに分割し、夫々のチャンネルを用いて通信を行う従来型の通信システムにおいては、通信品質を決定する要因は受信電力の低下に伴う熱雑音と、空間的に同一および隣接チャンネルを再使用することに起因する同一および隣接チャンネルの干渉雑音である。したがって、通信品質を取得するには、無線基地局から送信されるチャンネルの受信電力を測定すれば良い。これには、周波数変換器と帯域通過型フィルタ群を用いて希望チャンネル毎に信号スペクトラムを切り出し、それぞれのフィルタ出力電力を測定すれば良い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、今後の移動通信方式として最有力視されているＣＤＭＡ方式におけるサービスエリア内の通信品質の取得は上述の従来方式のそれとは事態が異なっている。
【０００４】
ＣＤＭＡ方式では夫々の通信チャンネルが異なった拡散コードを用いて区別できるので、システムとして割り当てられた周波数帯域を複数に再分割することなく、全ての通信で共有する。そのために各通信チャンネルは、自通信チャンネル以外の全ての他通信チャンネルから干渉を受けることになる。
【０００５】
実際のセルラー移動通信システムにおいては、下り回線における他通信チャンネルからの干渉を低減するために、各通信チャンネルの区別に直交化した拡散コードを用いている。直交化した拡散コードを用いた通信チャンネルが、通信チャンネル間の時間同期タイミングを保ちつつ受信された場合、自通信チャンネル以外の全ての他通信チャンネルからの干渉が抑圧されるという特徴を持っているためである。
【０００６】
しかし、実際のサービスエリア内では地形や地物の影響により様々な遅延時間を持った電波が到来するマルチパス電波伝搬が起こる。この状態が発生したとき、あるパスにおける通信チャンネルとその他のパスにおける通信チャンネルでは、到達遅延時間が異なるために通信チャンネル間の時間同期タイミングが保持されない。したがって、直交化した拡散コードを用いていても、マルチパス電波伝搬が発生したときには他のパスにおける通信チャンネルからの干渉は抑圧できないことになる。
【０００７】
マルチパス電波伝搬による他パス通信チャンネルからの干渉は、基地局から送信される全通信チャンネルが発生源であるため、地形や地物の影響でサービスエリア内を移動するにしたがってその平均レベルがダイナミックに変動する。ＣＤＭＡ方式においては、送信電力制御によって干渉の増減に適応的に対抗するが、干渉の平均レベルがダイナミックに変動する場合には通信品質の劣化が発生することが知られている。
【０００８】
干渉の平均レベルのダイナミックな変動は、マルチパス電波伝搬特性を固定して考慮した場合には、通信チャンネルを設定する無線基地局の基地局全受信電力と通信チャンネルを設定しない無線基地局の基地局全受信電力の比により、その特性が一意に決定される。この通信チャンネルを設定する無線基地局の基地局全受信電力と通信チャンネルを設定しない無線基地局の基地局全受信電力の比はジオメトリと呼ばれ、マルチパス電波伝搬特性を代表する因子である遅延プロファイルとともに与えることにより、ビットエラーレートといった通信品質の劣化量を計算機シミュレーションにより推定することが出来る。
【０００９】
しかしながら、システムとして割り当てられた帯域を全ての通信で共有するＣＤＭＡ方式においては、帯域通過型フィルタを用いて信号スペクトラムを切り出し、フィルタ出力電力を測定する従来の通信品質測定方法では、通信チャンネルを設定する無線基地局からの全受信電力と、通信チャンネルを設定しない無線基地局からの全受信電力の分離測定が困難であるため、サービスエリア内において実際にジオメトリを測定することは難しいとされてきた。例えば、通信チャンネルを設定しない無線基地局を全て停波させた後に通信チャンネルを設定する無線基地局からの基地局全受信電力を測定し、さらに通信チャンネルを設定する無線基地局を停波させた後に通信チャンネルを設定しない全ての無線基地局からの基地局全受信電力を測定することが必要であり、作業量の観点から現実的でないからである。
【００１０】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＣＤＭＡ等の拡散信号を用いた移動通信システムのサービスエリア内において、周辺の複数無線基地局からそれぞれ異なった拡散コードを用いて送信されるＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いて、通信チャンネルを設定する無線基地局からの基地局全受信電力と、通信チャンネルを設定しない無線基地局からの基地局全受信電力を、いずれの無線基地局を停波させることなく取得し、ジオメトリの測定を可能にすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、拡散コードを用いた移動通信システムを適用した第１の無線基地局のサービスエリア内において、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局からそれぞれ異なった拡散コードを用いて送信されるパイロットチャンネルの信号を受信し、前記受信したパイロットチャンネルの信号に対して、前記第１の無線基地局のパイロットチャンネルに設定された拡散コードによる相関処理を行って、前記受信したパイロットチャンネルの信号における有意なパス位置の受信電力を表す遅延プロファイルと有意なパス位置の干渉電力を表す干渉プロファイルとを取得し、並行的に、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局から送信される各通信チャンネルが共通的に占有している周波数帯域の信号のみ通過させる帯域通過型フィルタに前記受信したパイロットチャンネルの信号を入力して得られた出力信号を、前記周波数帯域を含む広範囲な周波数帯域における受信電力を測定可能なパワーメータに入力して得られた当該出力信号の電力の測定値を帯域全受信電力測定値として取得し、前記取得した遅延プロファイルにおける全てのパス位置の受信電力を加算して得られた値を前記受信したパイロットチャンネルの受信電力として取得し、前記受信したパイロットチャンネルの信号の遅延プロファイルの有意なパス位置の受信電力と、前記帯域全受信電力測定値から前記受信したパイロットチャンネルの信号の干渉プロファイルの同じパス位置の干渉電力を減じたものとの比を取ることで、前記受信したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合を算出し、前記取得したパイロットチャンネルの受信電力を、前記取得したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合で割ることにより、前記第１の無線基地局全受信電力測定値を取得し、前記第１の無線基地局全受信電力測定値と、前記帯域全受信電力測定値から前記第１の無線基地局全受信電力測定値を減じたものとの比に基づいて通信品質を取得することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１において、さらに、前記計算した通信品質データを蓄積することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、拡散コードを用いた移動通信システムを適用した第１の無線基地局のサービスエリア内において、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局からそれぞれ異なった拡散コードを用いて送信されるパイロットチャンネルの信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信したパイロットチャンネルの信号に対して、前記第１の無線基地局のパイロットチャンネルに設定された拡散コードによる相関処理を行って、前記受信したパイロットチャンネルの信号における有意なパス位置の受信電力を表す遅延プロファイルと有意なパス位置の干渉電力を表す干渉プロファイルとを取得するプロファイル取得手段と、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局から送信される各通信チャンネルが共通的に占有している周波数帯域の信号のみ通過させる帯域通過型フィルタに前記受信手段によって受信したパイロットチャンネルの信号を入力して得られた出力信号を、前記周波数帯域を含む広範囲な周波数帯域における受信電力を測定可能なパワーメータに入力して得られた当該出力信号の電力の測定値を帯域全受信電力測定値として取得する帯域全受信電力測定手段と、前記帯域全受信電力測定手段によって取得した遅延プロファイルにおける全てのパス位置の受信電力を加算して得られた値を前記受信手段によって受信したパイロットチャンネルの受信電力として取得し、前記受信したパイロットチャンネルの信号の遅延プロファイルの有意なパス位置の受信電力と、前記帯域全受信電力測定値から前記受信したパイロットチャンネルの信号の干渉プロファイルの同じパス位置の干渉電力を減じたものとの比を取ることで、前記受信したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合を算出し、前記取得したパイロットチャンネルの受信電力を、前記取得したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合で割ることにより、前記第１の無線基地局全受信電力測定値を取得する無線基地局全受信電力測定手段と、前記無線基地局全受信電力測定手段によって取得した第１の無線基地局全受信電力測定値と、前記帯域全受信電力測定手段によって取得した帯域全受信電力測定値から前記取得した第１の無線基地局全受信電力測定値を減じたものとの比に基づいて通信品質を計算する計算手段とを具えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３において、前記計算手段によって計算した通信品質データを蓄積する蓄積手段をさらに有することを特徴とする。
【００１９】
例えば、本発明によれば、遅延プロファイル取得と干渉プロファイル取得に際しては、まず測定対象基地局のパイロットチャンネルの拡散コードを設定することで連続波形の遅延プロファイルと干渉プロファイルを得る。連続波形の遅延プロファイルは横軸の遅延時間に対し、受信電力を縦軸方向にプロットしたものであり、また、連続波形の干渉プロファイルは横軸の遅延時間に対し、干渉電力を縦軸方向にプロットしたものである。連続波形の両プロファイルにおいて、有意なパス位置の遅延時間を決定し、その遅延時間のみに受信電力あるいは干渉電力が存在する離散化遅延プロファイルと離散化干渉プロファイルを得る。次に離散化遅延プロファイルを受信電力の大きい順に並び替え、離散化干渉プロファイルも元々の離散化遅延プロファイルとのパス位置の対応関係が崩れないように並び替えると、夫々ＣＤＭＡパイロットチャンネルの遅延プロファイル取得結果と干渉プロファイル取得結果が得られる。なお、並び換え後の各パスは遅延時間ではなく、並び換え後の先頭パスを１としたパス番号で区別する。
【００２０】
基地局全受信電力計算に際しては、まず、パイロットチャンネルの遅延プロファイルを全てのパス番号について加算することにより、パイロットチャンネルの受信電力を計算する。一方で、パイロットチャンネルにおける遅延プロファイルのあるパス位置の受信電力と、帯域全受信電力測定結果から干渉プロファイルの同じパス位置の干渉電力を減じたものの比を取ることで、パイロットチャンネルの受信電力が当該基地局全受信電力に占める割合を算出する。最後に、パイロットチャンネルの受信電力を、前に算出したパイロットチャンネルの受信電力が当該基地局全受信電力に占める割合で割ることにより、基地局全受信電力測定結果を得る。
【００２１】
帯域全受信電力測定に際しては、まず、帯域通過型フィルタによって各通信チャンネルが共通的に占有している周波数帯域のスペクトラムを通過させる。この帯域制限された信号の電力をパワーメータで測定し帯域全受信電力測定結果とする。
【００２２】
計算に際しては、基地局全受信電力計算結果と、帯域全受信電力測定結果から基地局全受信電力計算結果を減じたものとの比を取り、それをジオメトリとする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。図１はＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いた通信品質取得装置と通信品質を取得するサービスエリアとの関係等を示したものである。ＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いた通信品質取得装置はアンテナを含む受信手段１と、基地局全受信電力測定手段２と帯域全受信電力測定手段３と、計算手段４と、蓄積手段５とから構成される。
【００２４】
サービスエリアでは無線基地局から送信されるＣＤＭＡチャンネルは、夫々のチャンネルを異なった拡散コードを用いて区別できるので、システムとして割り当てられた帯域を再分割する必要がなく、このシステム例ではｆ１〜ｆ２の周波数を共通的に占有している。
【００２５】
全てのＣＤＭＡチャンネルは異なる拡散コードを用いており、各基地局には一つのＣＤＭＡパイロットチャンネルとその他の複数のＣＤＭＡチャンネルを想定している。ＣＤＭＡパイロットチャンネルは送信電力が変化せず、また、逆拡散処理が容易に行える拡散コードが用いられているため、通信品質取得に適している。
【００２６】
図２は基地局全受信電力測定手段２の入出力関係を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルと帯域全受信電力測定結果が入力され、通信チャンネルを設定する基地局として予め設定された測定対象基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力が、基地局全受信電力として出力される。
【００２７】
図３は帯域全受信電力測定手段３の入出力関係を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力され、予め設定された占有周波数帯域により帯域制限されることで不要波を除去された全基地局の全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力が、帯域全受信電力として出力される。
【００２８】
図４は計算手段４の入出力関係を示している。基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち基地局全受信電力と、全基地局の全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち帯域全受信電力が入力され、基地局Ｋの基地局全受信電力と基地局Ｋ以外の基地局全受信電力の和の比、すなわち通信チャンネルを設定する基地局をＫとしたときのジオメトリが出力される。
【００２９】
図５は蓄積手段５を示しており、通信チャンネルを設定する基地局をＫとしたときのジオメトリを蓄積する。
【００３０】
（実施例）
図６は基地局全受信電力測定手段２が遅延プロファイル取得手段６、干渉プロファイル取得手段７および基地局全受信電力計算手段８から成り、また、帯域全受信電力測定手段３が帯域通過型フィルタ９およびパワーメータ１０から成るＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いた通信品質取得装置を示している。受信手段１は、アンテナおよびアンテナによって受信した信号から、遅延プロファイル取得手段６、干渉プロファイル取得手段７および帯域通過型フィルタ９に必要なデータを供給する。各手段は、例えばコンピュータシステムによって実現することができ、コンピュータシステムを構成するＣＰＵがシステムメモリに格納された制御プログラムを実行することによって、後述するように各手段の機能が実現される。
【００３１】
図７は遅延プロファイル取得手段６の入出力関係を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力され、通信チャンネルを設定する基地局として予め設定された測定対象基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの遅延プロファイルが出力される。
【００３２】
図８は干渉プロファイル取得手段７の入出力関係を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力され、通信チャンネルを設定する基地局として予め設定された測定対象基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの干渉プロファイルが出力される。
【００３３】
図９は基地局全受信電力計算手段８の入出力関係を示している。基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの遅延プロファイルと基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの干渉プロファイルと、帯域全受信電力測定結果が入力され、基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち基地局全受信電力が出力される。
【００３４】
図１０は帯域通過型フィルタ９の入出力関係を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力され、システムの占有周波数帯域に帯域制限された全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが出力される。
【００３５】
図１１はパワーメータ１０の入出力関係を示している。占有周波数帯域に帯域制限された全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力され、全基地局の全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち帯域全受信電力が出力される。
【００３６】
図１２は遅延プロファイル取得手段６と干渉プロファイル取得手段７の処理を示している。全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが入力されると、測定対象設定で設定されている基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの拡散コードにより相関処理が行われ、連続遅延プロファイルと連続干渉プロファイルを得る。次に有意なパスを選択するためにパス位置とパス数を決定し、そのパス位置で両連続プロファイルを離散化して離散化遅延プロファイルと離散化干渉プロファイルを得る。次に離散化遅延プロファイルを受信レベルの大きいパス順に並び替え、離散化干渉プロファイルについても元々の離散化遅延プロファイルとの対応関係が崩れないように並び替えを行う。この並び替え後に両離散化プロファイルとも先頭パスを１とするパス番号を付番し、夫々基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの遅延プロファイルと基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの干渉プロファイルとして出力する。
【００３７】
図１３は帯域通過型フィルタ９の処理を示している。不要波を含んだ全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルが、全ＣＤＭＡチャンネルの占有周波数帯域を通過帯域に持った帯域通過フィルタ９に入力されると、不要波が除去されて占有周波数帯域に帯域制限された全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルとして出力される。
【００３８】
図１４はパワーメータ１０の処理を示している。不要波が除去されて占有周波数帯域に帯域制限された全基地局の全ＣＤＭＡチャンネルがパワーメータ１０に入力されると、パワーメータ１０によるスペクトラムの走査と電力積分が行われ、全基地局の全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち帯域全受信電力が出力される。
【００３９】
図１５は基地局全受信電力計算手段４における計算処理を示したものである。
【００４０】
【外１】
は基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの遅延プロファイル、
【００４２】
【外２】
は基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの干渉プロファイル、
【００４４】
【外３】
はプロファイルのパス数、
【００４６】
【外４】
は帯域全受信電力、
【００４８】
【外５】
は基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの受信電力が基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち基地局全受信電力に占める割合を求める際の平均化数である。
【００５０】
【外６】
の
【００５２】
【外７】
分の和から、基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの受信電力
【００５４】
【外８】
を求め、
【００５６】
【外９】
と
【００５８】
【外１０】
の比の
【００６０】
【外１１】
分の平均値から基地局ＫのＣＤＭＡパイロットチャンネルの受信電力が基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち基地局全受信電力に占める割合
【００６２】
【外１２】
を求める。さらに、
【００６４】
【外１３】
を
【００６６】
【外１４】
で割った値から基地局Ｋの全ＣＤＭＡチャンネル分の受信電力、すなわち基地局全受信電力
【００６８】
【外１５】
を求める。
【００７０】
図１６は計算手段における計算処理を示したものである。
【００７１】
【外１６】
と
【００７３】
【外１７】
から図中の式を用いて、基地局Ｋの基地局全受信電力と基地局Ｋ以外の基地局全受信電力の和の比、すなわち通信チャンネルを設定する基地局をＫとしたときのジオメトリが求まる。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明のように本発明によれば基地局全受信電力測定処理と帯域全受信電力測定処理、ならびに計算処理を工夫することにより、拡散信号を用いた移動通信システムのサービスエリア内において、周辺の複数無線基地局から夫々異なった拡散コードを用いて送信されるパイロットチャンネルを用いて、通信チャンネルを設定する無線基地局からの基地局全受信電力と、通信チャンネルを設定しない無線基地局からの基地局全受信電力を、いずれの無線基地局を停波させることなく取得し、ジオメトリの測定を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるＣＤＭＡパイロットチャンネルを用いた通信品質取得システムのシステム構成とＣＤＭＡ等の拡散信号を用いた移動通信システムのサービスエリアとの関係等を示す図である。
【図２】基地局全受信電力測定手段の入出力関係を示す図である。
【図３】帯域全受信電力測定手段の入出力関係を示す図である。
【図４】計算手段の入出力関係を示す図である。
【図５】蓄積手段の入出力関係を示す図である。
【図６】本発明の装置のブロック図である。
【図７】遅延プロファイル取得手段の入出力関係を示す図である。
【図８】干渉プロファイル取得手段の入出力関係を示す図である。
【図９】基地局全受信電力計算手段の入出力関係を示す図である。
【図１０】帯域通過型フィルタの入出力関係を示す図である。
【図１１】パワーメータの入出力関係を示す図である。
【図１２】遅延プロファイル取得手段と干渉プロファイル取得手段の処理を示す図である。
【図１３】帯域通過型フィルタの処理を示す図である。
【図１４】パワーメータの処理を示す図である。
【図１５】基地局全受信電力計算処理を示す図である。
【図１６】計算処理を示す図である。
【符号の説明】
１ 受信手段
２ 基地局全受信電力測定手段
３ 帯域全受信電力測定手段
４ 計算手段
５ 蓄積手段
Claims (4)
- 拡散コードを用いた移動通信システムを適用した第１の無線基地局のサービスエリア内において、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局からそれぞれ異なった拡散コードを用いて送信されるパイロットチャンネルの信号を受信し、
前記受信したパイロットチャンネルの信号に対して、前記第１の無線基地局のパイロットチャンネルに設定された拡散コードによる相関処理を行って、前記受信したパイロットチャンネルの信号における有意なパス位置の受信電力を表す遅延プロファイルと有意なパス位置の干渉電力を表す干渉プロファイルとを取得し、
並行的に、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局から送信される各通信チャンネルが共通的に占有している周波数帯域の信号のみ通過させる帯域通過型フィルタに前記受信したパイロットチャンネルの信号を入力して得られた出力信号を、前記周波数帯域を含む広範囲な周波数帯域における受信電力を測定可能なパワーメータに入力して得られた当該出力信号の電力の測定値を帯域全受信電力測定値として取得し、
前記取得した遅延プロファイルにおける全てのパス位置の受信電力を加算して得られた値を前記受信したパイロットチャンネルの受信電力として取得し、前記受信したパイロットチャンネルの信号の遅延プロファイルの有意なパス位置の受信電力と、前記帯域全受信電力測定値から前記受信したパイロットチャンネルの信号の干渉プロファイルの同じパス位置の干渉電力を減じたものとの比を取ることで、前記受信したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合を算出し、前記取得したパイロットチャンネルの受信電力を、前記取得したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合で割ることにより、前記第１の無線基地局全受信電力測定値を取得し、
前記第１の無線基地局全受信電力測定値と、前記帯域全受信電力測定値から前記第１の無線基地局全受信電力測定値を減じたものとの比に基づいて通信品質を取得することを特徴とする通信品質取得方法。 - 請求項１において、
さらに、前記計算した通信品質データを蓄積することを特徴とする通信品質取得方法。 - 拡散コードを用いた移動通信システムを適用した第１の無線基地局のサービスエリア内において、前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局からそれぞれ異なった拡散コードを用いて送信されるパイロットチャンネルの信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信したパイロットチャンネルの信号に対して、前記第１の無線基地局のパイロットチャンネルに設定された拡散コードによる相関処理を行って、前記受信したパイロットチャンネルの信号における有意なパス位置の受信電力を表す遅延プロファイルと有意なパス位置の干渉電力を表す干渉プロファイルとを取得するプロファイル取得手段と、
前記第１の無線基地局および周辺の複数の第２の無線基地局から送信される各通信チャンネルが共通的に占有している周波数帯域の信号のみ通過させる帯域通過型フィルタに前記受信手段によって受信したパイロットチャンネルの信号を入力して得られた出力信号を、前記周波数帯域を含む広範囲な周波数帯域における受信電力を測定可能なパワーメータに入力して得られた当該出力信号の電力の測定値を帯域全受信電力測定値として取得する帯域全受信電力測定手段と、
前記帯域全受信電力測定手段によって取得した遅延プロファイルにおける全てのパス位置の受信電力を加算して得られた値を前記受信手段によって受信したパイロットチャンネルの受信電力として取得し、前記受信したパイロットチャンネルの信号の遅延プロファイルの有意なパス位置の受信電力と、前記帯域全受信電力測定値から前記受信したパイロットチャンネルの信号の干渉プロファイルの同じパス位置の干渉電力を減じたものとの比を取ることで、前記受信したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合を算出し、前記取得したパイロットチャンネルの受信電力を、前記取得したパイロットチャンネルの信号の受信電力が前記第１の無線基地局全受信電力に占める割合で割ることにより、前記第１の無線基地局全受信電力測定値を取得する無線基地局全受信電力測定手段と、
前記無線基地局全受信電力測定手段によって取得した第１の無線基地局全受信電力測定値と、前記帯域全受信電力測定手段によって取得した帯域全受信電力測定値から前記取得した第１の無線基地局全受信電力測定値を減じたものとの比に基づいて通信品質を計算する計算手段とを具えたことを特徴とする通信品質取得装置。 - 請求項３において、
前記計算手段によって計算した通信品質データを蓄積する蓄積手段をさらに有することを特徴とする通信品質取得装置。
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