JP4071660B2 - 伝搬環境模擬装置およびプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陸上移動体通信において端末フィールド試験環境固有の情報を設定することにより端末フィールド試験の模擬を行う伝搬環境模擬装置およびプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
陸上移動体通信において、その伝搬特性は１）瞬時変動（フェージング）、２）短区間変動（シャドウィング）、３）長区間変動（距離減衰）の３つの独立した変動が重畳したものとして表せる。そこで、上記の３つの変動要素を利用して、こうした陸上移動体通信の伝搬特性を屋内でシュミレーションするための伝搬環境模擬装置が提案されている。チャネルシミュレータと呼ばれる装置は、伝搬環境模擬装置の１つであり、チャネル周波数、減衰、位相、遅延時間、ドップラー周波数などを入力値として与えることにより瞬時変動を模擬することができる。また、２つの異なるＲＦ信号（ＲＦ：radio frequency 無線周波数）に対してそれぞれ６つまでのパスを設定でき、異なるＲＦ信号に対して独立して伝搬環境を模擬することができる。さらに、その各々のパスに対して、遅延時間、パス減衰レベル、レイリーフェージング、対数正規フェージングを独立に設定することにより、長区間変動、瞬時変動、短区間変動を含む電波伝搬模擬を行うこともできる。
【０００３】
また、１台の移動局と複数の基地局との仮想的な位置および各基地局のアンテナ指向性パターンを予め設定し、移動局と基地局との間の複数伝搬路における伝搬損を擬似するように減衰器の減衰量を制御するように構成されているマルチキャリア伝搬環境模擬装置というものも提案されている。このマルチキャリア伝搬環境模擬装置では、設定されている基地局位置および各基地局のアンテナ指向性パターン、伝搬路パラメータならびに移動局移動経路および移動速度をもとに、時間経過とともに移動局の移動に伴って変化する伝搬損を計算することにより、長区間変動の模擬を行い、標準偏差および平均値を用いて対数正規分布に従う乱数を、平均ビル幅および移動局速度から求まる平均周期ごとに、複数基地局間の相関を含めて生成し、その移動平均を基地局毎の短区間変動値として模擬を行っており、この装置と合わせてフェージングシミュレータを制御することにより瞬時変動の模擬も可能とするものであった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６１３８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チャネルシミュレータによる方法やマルチセル伝搬模擬装置による方法では、移動局の移動に伴い基地局を切り替える（ハンドオーバ）などの特性解析、性能評価を行うことはできるものの、実際に端末フィールド試験を行うエリア固有のデータ（例えば、地理データ、地形データ、建物データ等）を伝搬パラメータとして与えることができない。そのため、端末フィールド試験環境を模擬に正確に反映することができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、実際に端末フィールド試験を行うエリア固有のデータを伝搬パラメータとして用いることのできる伝搬環境模擬装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、仮想のエリアにおいて、仮想の無線局を想定して伝搬環境を模擬的に再現する伝搬環境模擬装置であって、前記仮想エリアは複数のエリアブロックに分割されており、送信局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する入力信号変換手段と、前記エリアブロック毎に実環境における固有の情報を予め記憶する情報記憶手段と、該情報記憶手段に記憶されたエリアブロック毎の固有情報と前記送信局および受信局に関するパラメータと位置情報とにより、前記送信局及び前記受信局の組合せ毎に、送信局及び受信局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて送信局から受信局までの電波伝搬路における伝搬データを生成する伝搬データ生成手段と、該伝搬データ生成手段からのデータに基づいて前記入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を前記受信局ごとに加算する演算処理手段と、該演算処理手段からの信号を前記送信局から入力した信号の形式に変換し、前記受信局に出力する信号変換出力手段とを備え、前記演算処理手段は、前記受信局の各々に対応して設けられる信号処理手段を有し、前記信号処理手段は、前記送信局の各々に対応して設けられる演算部及び減衰量生成部と、該演算部からの出力信号を加算する加算部とを有し、前記減衰量生成部は、自己に対応する送信局及び受信局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、前記演算部は、該減衰量を前記入力信号変換手段からの信号に付加するものであり、前記伝搬データ生成手段は、送信局又は受信局の移動経路の情報に基づいて該送信局又は受信局が属するエリアブロックを変更し、送信局又は受信局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、前記情報記憶手段が通信をしている無線局間以外の無線局による干渉パラメータを記憶するとともに、前記伝搬データ生成手段からの伝搬データと該干渉パラメータとに基づいて干渉データを生成する干渉データ生成手段を備え、前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比および上り総合負荷率を含むことを特徴とする伝搬環境模擬装置を提案している。
【０００８】
この発明によれば、入力信号変換手段により、送信局からの送信信号が所定の形式の信号、例えば、ＲＦ信号がベースバンド信号に変換される。想定するエリア固有の情報は予め情報記憶装置に記憶されており、伝搬データ生成手段により、この情報と送信局および受信局に関するパラメータおよび位置情報（時間ごとの位置変化を含む）とから送信局から受信局までの電波伝搬路における伝搬データが生成される。演算手段では、生成された伝搬データに基づき変換された送信信号を加工処理し、得られた信号を受信局ごとに加算する。加算された信号は、信号変換出力手段により、送信局から入力した信号の形式に変換され、受信局に出力される。
【０００９】
請求項２に係る発明は、仮想のエリアにおいて、仮想の無線局を想定して伝搬環境を模擬的に再現する伝搬環境模擬装置であって、前記仮想エリアは複数のエリアブロックに分割されており、前記エリアブロック毎に実環境における固有の情報を予め記憶する情報記憶手段と、該情報記憶手段に記憶されたエリアブロック毎の固有情報と基地局および移動局に関するパラメータと位置情報とにより、前記基地局及び前記移動局の組合せ毎に、基地局及び移動局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて基地局から移動局までの電波伝搬路における伝搬データを生成する伝搬データ生成手段と、前記基地局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する第１の入力信号変換手段と、前記移動局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する第２の入力信号変換手段と、前記伝搬データ生成手段からのデータに基づいて前記第１の入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を移動局ごとに加算する第１の演算処理手段と、前記伝搬データ生成手段からのデータに基づいて前記第２の入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を基地局ごとに加算する第２の演算処理手段と、前記第１の演算処理手段からの信号を前記基地局から入力した信号の形式に変換し、前記移動局に出力する第１の信号変換出力手段と、前記第２の演算処理手段からの信号を前記移動局から入力した信号の形式に変換し、前記基地局に出力する第２の信号変換出力手段とを備え、前記第１の演算処理手段は、前記移動局の各々に対応して設けられる信号処理手段を有し、前記第２の演算処理手段は、前記基地局の各々に対応して設けられる信号処理手段を有し、前記第１の演算処理手段において、前記信号処理手段は、前記基地局の各々に対応して設けられる演算部及び減衰量生成部と、該演算部からの出力信号を加算する加算部とを有し、該減衰量生成部は、自己に対応する基地局及び移動局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、該演算部は、該減衰量を前記第１の入力信号変換手段からの信号に付加し、前記第２の演算処理手段において、前記信号処理手段は、前記移動局の各々に対応して設けられる演算部及び減衰量生成部と、該演算部からの出力信号を加算する加算部とを有し、該減衰量生成部は、自己に対応する基地局及び移動局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、該演算部は、該減衰量を前記第２の入力信号変換手段からの信号に付加するものであり、前記伝搬データ生成手段は、移動局の移動経路の情報に基づいて移動局が属するエリアブロックを変更し、移動局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、前記情報記憶手段が通信をしている無線局間以外の無線局による干渉パラメータを記憶するとともに、前記伝搬データ生成手段からの伝搬データと該干渉パラメータとに基づいて干渉データを生成する干渉データ生成手段を備え、前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比および上り総合負荷率を含むことを特徴とする伝搬環境模擬装置を提案している。
【００１０】
この発明によれば、基地局および移動局のそれぞれに入力手段、演算処理手段および信号変換出力手段を設けたため、上り下りの双方に対して、適切な伝搬環境のシミュレーションを行うことができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載された伝搬環境模擬装置について、前記伝搬データ生成手段が、想定する前記エリア固有の情報と、前記送信局および受信局に関するパラメータとその位置情報とに基づいて、送信側から受信側へ電波伝搬路における減衰量、位相値、遅延時間の単位時間あたりの差分量を算出し、該算出値を出力する伝搬環境模擬装置を提案している。
【００１２】
この発明によれば、伝搬データ生成手段が送信側から受信側への電波伝搬路における減衰量、位相値、遅延時間の単位時間あたりの差分量を算出し、これを出力するため、伝搬データ生成手段が次段の装置に対して出力するデータ量を削減することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載された伝搬環境模擬装置について、前記情報記憶手段がエリアごとの地理データ、地形データあるいは道路や建造物に関するデータを少なくとも記憶するとともに、前記伝搬データ生成手段が該地理データ、地形データあるいは道路や建造物に関するデータのうち少なくともひとつを利用して前記伝搬データを生成することを特徴とする伝搬環境模擬装置を提案している。
【００１４】
この発明によれば、エリアごとの固有情報として地理データ、地形データあるいは道路や建造物に関するデータを利用して伝搬データを生成することから、端末フィールド試験環境を模擬に適切に反映することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載された伝搬環境模擬装置について、前記想定する仮想エリアを並列的に構成することを特徴とする伝搬環境模擬装置を提案している。
【００１６】
この発明によれば、想定する仮想エリアを並列的に複数設定することができることから、伝搬環境模擬装置に実際に接続されている無線局よりも、等価的に多くの無線局について伝搬環境の模擬を行うことができる。
【００１８】
この発明によれば、干渉データ生成手段により、実際に通信している無線局以外からの干渉をも含めてシミュレーションができることから、現実の環境により近い状態で、無線機等の評価を行うことができる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、基地局あるいは移動局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する入力信号変換手段と、基地局と移動局間の電波伝搬路における伝搬データと該基地局および移動局以外の無線局による干渉データとに基づいて入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を基地局あるいは移動局ごとに加算する演算処理手段と、該演算処理手段からの信号を前記基地局あるいは移動局から入力した信号の形式に変換し、前記基地局あるいは移動局に出力する信号変換出力手段とを備える伝搬環境模擬装置に用いられるプログラムであって、予め記憶された仮想エリアとして設定するエリアの実環境における固有の情報と前記基地局および移動局に関するパラメータと位置情報とにより前記基地局と移動局間の電波伝搬路における伝搬データを生成する第１のステップと、予め記憶された該基地局および移動局以外の無線局による干渉パラメータと伝搬パラメータとに基づいて干渉データを生成する第２のステップと、該生成された伝搬データと干渉データとに基づいて入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を基地局あるいは移動局ごとに加算する第３のステップとを実行するためのプログラムであり、前記仮想エリアは、複数のエリアブロックに分割され、前記エリアブロック毎の情報が予め記憶されており、前記第１のステップは、前記基地局及び前記移動局の組合せ毎に、基地局及び移動局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて前記伝搬データを生成し、前記第３のステップは、受信局の各々に対応して信号処理を行う第４のステップを有し、前記第４のステップは、送信局の各々に対応して設けられる演算ステップ及び減衰量生成ステップと、該演算ステップからの出力信号を加算する第１の加算ステップと、該第１の加算ステップからの出力信号に前記干渉データに応じた干渉量を加算する第２の加算ステップとを有し、前記減衰量生成ステップは、自己に対応する送信局及び受信局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、前記演算ステップは、該減衰量を前記入力信号変換手段からの信号に付加するものであり、前記第１のステップは、移動局の移動経路の情報に基づいて移動局が属するエリアブロックを変更し、移動局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比、及び上り総合負荷率を含むことを特徴とするプログラムを提案している。
【００２０】
請求項７に係る発明は、基地局あるいは移動局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する第１のステップと、該変換された入力信号をデジタル信号に変換する第２のステップと、予め記憶された仮想エリアとして設定するエリアの実環境における固有の情報と送信局および受信局に関するパラメータと位置情報とにより基地局と移動局間の電波伝搬路における伝搬データを生成する第３のステップと、予め記憶された該基地局および移動局以外の無線局による干渉パラメータと伝搬パラメータに基づいて干渉データを生成する第４のステップと、該生成された伝搬データと干渉データとに基づいてデジタル信号に変換された前記入力信号を処理し、該処理された信号を前記基地局あるいは移動局ごとに加算する第５のステップと、該加算されたデジタル信号をアナログ信号に変換する第６のステップと、該アナログに変換された信号を前記基地局あるいは移動局から入力した信号の形式に変換し、前記基地局あるいは移動局に出力する第７のステップとを実行するためのプログラムであり、前記仮想エリアは、複数のエリアブロックに分割され、前記エリアブロック毎の情報が予め記憶されており、前記第３のステップは、前記基地局及び前記移動局の組合せ毎に、基地局及び移動局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて前記伝搬データを生成し、前記第５のステップは、受信局の各々に対応して信号処理を行う第８のステップを有し、前記第８のステップは、送信局の各々に対応して設けられる演算ステップ及び減衰量生成ステップと、該演算ステップからの出力信号を加算する第１の加算ステップと、該第１の加算ステップからの出力信号に前記干渉データに応じた干渉量を加算する第２の加算ステップとを有し、前記減衰量生成ステップは、自己に対応する送信局及び受信局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、前記演算ステップは、該減衰量を前記入力信号に付加するものであり、前記第３のステップは、移動局の移動経路の情報に基づいて移動局が属するエリアブロックを変更し、移動局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比、及び上り総合負荷率を含むことを特徴とするプログラムを提案している。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る伝搬環境模擬装置について図１から図１７を参照して詳細に説明する。
本発明の第１の実施形態に係る伝搬環境模擬装置は、図１に示すように、基地局１（ＢＳ）と、移動局２（ＭＳ）と、入出力装置（入力信号変換手段、信号変換出力手段）３ａ、３ｂと、伝搬データ生成装置（伝搬データ生成手段）４と、演算装置（演算処理手段）５と、データ保持装置（情報記憶手段）６とから構成されている。
【００２２】
基地局１および移動局２（数は任意）はそれぞれ入出力装置３ａ、３ｂに接続されており、入出力装置３ａ、３ｂおよび伝搬データ生成装置４は演算装置５に接続されている。また、伝搬データ生成装置４は各エリア固有のデータ、例えば、地図データなどを保持したデータ保持装置６に接続されている。入出力装置３ａ、３ｂは、それぞれ基地局１あるいは移動局２からの無線周波数信号（ＲＦ信号）を受信する。なお、図中、ＲＦは無線周波数信号(ＲＦ：radio frequency )を、ＢＢはベースバンド信号（ＢＢ：Base Band）を示しており、ＢＢからＲＦへの矢印（あるいは、ＲＦからＢＢの矢印）はベースバンド信号からＲＦ信号（あるいは、ＲＦ信号からベースバンド信号）への変換を表している。
【００２３】
入出力装置３ａ、３ｂは、図１に示すように、基地局１側と移動局２側とのそれぞれに設置されている。基地局１側入出力装置３ａには各基地局１がそれぞれ入出力装置３ａに割り当てられたポートに接続されている。同様に、移動局２側入出力装置３ｂには各移動局２がそれぞれ入出力装置３ｂに割り当てられたポートにより接続されている。入出力装置３ａ、３ｂは各基地局１に割り当てられたポートまたは各移動局２に割り当てられたポートから入力されるＲＦ信号をそれぞれ独立に演算装置５で受け取れるような形式、例えば、複素アナログベースバンド信号に変換した後、演算装置５の対応するポートへ変換した信号を出力する。一方、入出力装置３ａ、３ｂは、演算装置５から入力される複素アナログベースバンド信号を出力する基地局１もしくは移動局２のポート毎に独立してＲＦ信号に変換した信号を出力する。
【００２４】
伝搬データ生成装置４は、例えば、各基地局１と移動局２間における長区間変動（距離減衰）、短区間変動（シャドウィング）、瞬時変動（フェージング）を伝搬アルゴリズムに従い計算して、その計算結果を合成し、伝搬データとして演算装置５へ出力する。伝搬データ生成装置４における計算処理フローを図２に示す。伝搬データ生成装置４では想定している端末フィールド試験において使用する基地局１に関する情報（例えば、基地局座標、アンテナ高、セクタアンテナ指向性、チルト角、アンテナ利得およびビーム方向など）、移動局２に関する情報（例えば、経路と時刻、アンテナ高など）、および、短区間変動、瞬時変動を計算する際に必要となるパラメータ（例えば、短区間変動においては標準偏差、角度相関など。瞬時変動においては遅延プロファイル、遅延スプレッドなど）をデータ保持装置６に予め保持する。なお、以降、これら基地局１に関する情報を基地局パラメータ、移動局２に関する情報を移動局パラメータ、短区間変動、瞬時変動のためのパラメータを伝搬パラメータと呼ぶ。
【００２５】
次に想定している端末フィールド試験環境情報の設定を、例えば以下のように行う。図３は、ある端末フィールド試験エリアを表しており、ＢＳ１、２、３は端末フィールド試験における基地局１を、ＭＳ１は移動局２を表し、ＭＳ１は時間の経過に伴い太矢印の方向へ移動するものとする。各基地局１と移動局２間の双方向矢印は各時間におけるＢＳ１、２、３とＭＳ間の電波伝搬を表す。
【００２６】
端末フィールド試験環境情報を設定するためには、まず図３の破線で示すように、端末フィールド試験エリアを分割（分割数は任意）することが必要である。ここで、これら分割したそれぞれの区域はエリアブロックと呼ばれ、データ保持装置６にはこのエリアブロック毎に、道路幅、建物高、標高などの情報が保持されている。また、エリアブロック毎に与えられる端末試験エリア環境情報を環境パラメータと呼ぶ。これら環境パラメータはそれぞれの情報が記録されている地図データなどを参照することにより与えられる。
【００２７】
環境パラメータは次のように設定する。例えば、道路幅は地図データからエリアブロック毎に高速道路、幹線道路、鉄道が通っているかを調べ、通っている場合はそのエリアブロックの道路幅を３０ｍに設定し、通っていないエリアブロックの道路幅は１２ｍとする。建物高については都市計画図などから各エリアブロックの属する（容積率、建蔽率）を調べ、（容積率、建蔽率）が（３００、８０）のとき建物高を１５ｍ、（６００、８０）のとき建物高を３０ｍ、（４００、８０）のとき建物高を２０ｍなどのように、（容積率、建蔽率）の組により建物高を設定しエリアブロックに建物高を設定する。また、標高は数値地図などから端末フィールド試験エリアにおける標高データを得て、各エリアブロックの中心地点における標高をそのエリアブロックにおける標高値として設定する。
【００２８】
伝搬アルゴリズムでは、測定結果から得られた統計モデル、あるいは、レイトレースなどによる決定論的なモデルを用いる。例えば、統計モデルでは通常、長区間変動（距離減衰）、短区間変動（シャドウィング）、瞬時変動（フェージング）に分けて減衰量を求める。長区間変動（距離減衰）は端末フィールド試験環境の違いにより伝搬モデルを変更し減衰量を計算する。端末フィールド試験環境の違いは、例えば都市部、郊外部などで表す。ここで、都市部とは基地局１の地面からのアンテナ高が周辺の建物と同程度の高さであり、移動局２近傍に建造物などが密集しているような地域である。また、郊外部とは基地局１の地面からのアンテナ高が周辺の建物よりも高く、樹木、家屋等が散在し、移動局２近傍に建物など電波伝搬を妨害する妨害物はあるが密集していない地域のことである。
【００２９】
一例として、都市部については坂上モデルを、郊外部については奥村−秦モデルを用いた場合の減衰量Ｌｄは以下の[数１]および[数２]で計算される。
【数１】
【数２】
ここで、f：周波数[MHz]、hb：移動局のある地面からのアンテナ高[m]、hm：移動局アンテナ高[m]、d：基地局から移動局間距離[km]、W：道路幅[m]、θ：道路角[°]、hs：道路際の建物高[m]、 <H>：平均建物高[m]、hb0：基地局の地面からのアンテナ高[m]、 H：基地局近傍の建物高[m, H≦hb0] である。なお、伝搬モデルの違いにより計算に用いるパラメータが異なるため、これらのパラメータはデータ保持装置６にて保持する。
【００３０】
データ保持装置６に保持されている基地局１、移動局２が属するエリアブロックにおける基地局パラメータ、移動局パラメータおよび環境パラメータを用いて、[数１]および[数２]により、端末フィールド試験環境に対応した長区間変動は計算される。
【００３１】
次に、短区間変動（シャドウィング）はある確率密度分布に従う乱数とし、エリアブロックを更に任意に分割したブロック（以下、シャドウィングブロックと呼ぶ）ごとに与える。例えば確率分布として対数正規分布を用いる場合、伝搬パラメータとして対数正規分布の標準偏差σ（ｄＢ）を与え、受信電力の短区間平均値をx、その対数値をXとおくと、Xの確率密度関数は[数３]で与えられる。
【数３】
【００３２】
ここで、meanはXの平均値であり、長区間変動（距離減衰）の平均値である。なお、各シャドウィングブロックに対して角度相関および距離相関を考慮した短区間変動を求めることも可能である。また、入力パラメータの設定により短区間変動を発生させなくすることも可能である。
【００３３】
瞬時変動（フェージング）では、レイリーフェージングやライスフェージングを与えるようなモデルを用いる。例えば、伝搬パラメータとして、遅延プロファイル、遅延スプレッド、平均到来波数、平均存在区間長等を与え、素波毎の電力を計算しそれらを合計することにより瞬時変動を求める。なお、短区間変動と同様に、入力パラメータの設定により瞬時変動を発生させなくすることも可能である。
【００３４】
以上より得られる長区間変動値、短区間変動値、瞬時変動値を時間の経過ごとに逐次求め、それらを加算し、伝搬データとして例えば、図４に示すように記述されて演算装置５へ送られる。なお、図４においては、伝搬データは、「伝搬データファイル１、２・・・」として基地局１と移動局２のそれぞれの組合せごとにまとめられている。各伝搬データファイルでは、さらに、移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）に分けられる。また、移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）に対して、時間ｔ１、ｔ２・・・に対する上り素波１伝搬データ（Ls1u1、Ls2u2、・・・）、上り素波２伝搬データ（Ls2u1、Ls2u2、・・・）のように、複数の素波毎に与えられている。基地局送信移動局受信（ＭＳ→ＢＳ）に対しても、同様に下り素波１伝搬データ（Ls1n1、Ls1n2、・・・）、下り素波２伝搬データ（Ls2n1、Ls2n2、・・・）のように、複数の素波毎に保持される。ここで、Lsju#は時刻#におけるＢＳ←ＭＳにおける素波jの伝搬データ、Lsjｎ#は時刻#におけるＭＳ←ＢＳにおける素波jの伝搬データである。
【００３５】
演算装置５は、図５に示すように、基地局送信移動局受信の下り回線に対して、ＡＤＣユニット１１と、下り信号処理ユニット２０と、ＤＡＣユニット１５と、制御ユニット１６とから構成され、下り信号処理ユニット２０は、さらに、演算部１２と、Fading生成部１３と、加算部１４とから構成されている。また、移動局送信基地局受信の上り回線については、専用のＤＡＣユニット２１と、上り信号処理ユニット３０と、ＡＤＣユニット２２とが備えられており、制御ユニット１６は共用化されている。
【００３６】
各基地局１のポートからの信号はアナログデジタル変換を行う下り用ＡＤＣユニット１１に接続され、下り用ＡＤＣユニット１１は移動局２毎に対応した下り信号処理ユニット２０に接続され、さらに下り信号処理ユニット２０はそれぞれデジタルアナログ変換器（下り用ＤＡＣユニット１５）に接続された後、対応する移動局２のポートの入出力装置３ｂへ信号を受け渡す。同様に、移動局送信基地局受信の上り回線のため、各上り信号処理ユニット３０は上り用ＡＤＣユニット２２、および、上り用ＤＡＣユニット２１に接続されている。信号処理ユニット２０は基地局１のポート毎に演算部１２とFading生成部１３があり、演算部１２を通過した各基地局１からの信号は加算部１４へ入力された後、ＤＡＣユニット１５に出力される。同様に、信号処理ユニット３０についても、移動局２毎に演算部１２とFading生成部１３が備えられている。さらに、下り信号処理ユニット２０と上り信号処理ユニット３０に対して演算装置５の管理および伝搬データ生成装置４とのインターフェイスを行うための制御ユニット１６が接続されている。なお、以下では、下り信号処理（基地局送信移動局受信）に関して述べるが、上り信号処理に関しても同様の処理が行われる。
【００３７】
基地局側入出力装置３ａにおいて変換され、各基地局１に割り当てられたポートごとに出力された複素アナログベースバンド信号は演算装置５にてデジタル信号に変換され、各移動局２に対応した下り信号処理ユニット２０に入力される。伝搬データ生成装置４にて、各基地局１、移動局２の組合せごとに計算され出力された伝搬データは、演算装置５内の制御ユニット１６を介して、それぞれ対応するfading生成部１３へ送られる。
【００３８】
Fading生成部１３では伝搬データである各素波の伝搬データを合成することにより逐次対応する減衰量を生成し、演算部１２において、下り用ＡＤＣユニット１１から出力されたデジタル信号に得られた減衰量を付加する。次に、基地局１のポートごとの信号を加算部１４により合成し、得られたデジタル信号をデジタルアナログ変換（下り用ＤＡＣユニット１５）により複素アナログベースバンド信号に変換し、対応する移動局２に割り当てられたポートへ出力し、移動局側入出力装置３ｂへ信号を出力する。このとき、移動局側入出力装置３ｂは、入力した複素アナログベースバンド信号をＲＦ信号に変換して、移動局２に対して出力する。
【００３９】
本実施形態によれば、基地局および移動局から受信した信号に対して、仮想エリア内に設定された想定する実環境における固有情報、例えば、伝搬パラメータや基地局パラメータ、環境パラメータ、移動局パラメータ等の様々なパラメータを用いて、これを伝搬アルゴリズムにより解析することにより、仮想エリア内の伝搬環境を忠実に再現することができる。なお、本実施形態においては、基地局と移動局による複数構成の場合について説明したが、本装置は、例えば、送信局と受信局のような単一構成の場合においても適用可能である。
【００４０】
図６は、第２の実施形態に係る端末フィールド模擬試験の概念図である。図に示すように、第２の実施形態に係る端末フィールド模擬試験は、並列的に構成された複数の端末フィールド試験エリア（数は任意）からなっている。また、各端末フィールド試験エリアには、基地局１（ＢＳ１、２、３・・・）と移動局２（ＭＳ１、２、３・・・）が配置されている。ここで、ＢＳ１、２、３・・・は図１に示すＢＳ＃１、２、３に、ＭＳ１、２・・・は図１に示すＭＳ＃１、２、・・・に対応しており、それぞれ入出力装置３ａ、３ｂに接続されている。すなわち、本実施形態においては、各端末フィールド試験エリアにて設定されているＢＳ１、２、３・・・はそれぞれ同一の基地局を示している。
【００４１】
但し、各端末フィールド試験における基地局パラメータ、移動局パラメータに関しては、それぞれ異なる設定となっている。また、各端末フィールド試験エリアは図３と同様のものであるが、各端末フィールド試験エリアはそれぞれ独立した別の試験エリアであり、設定されている環境パラメータ、および、上述の第１の実施形態に記載した都市部、郊外部といったフィールド試験環境も異なる。本実施形態によれば、伝搬環境模擬装置に接続されている共通の基地局１、移動局２を繰り返し用いて、異なる基地局パラメータ、移動局パラメータの設定が行えることから、異なる端末フィールド試験を同時に模擬できるという特徴を有する。
【００４２】
図８は第３の実施形態に係る擬似干渉模擬の概念図の一例である。図８においては、セクタ数が３である複数の基地局１（ＢＳ）と複数の移動局２（ＭＳ）とで構成される擬似干渉が示されており、図の中央に位置する基地局１と移動局２との通信に対する、その他の基地局１、移動局２からの影響を示している。また、図中、通信を行っている基地局１と移動局２の間の信号を太矢印で示し、その他の基地局および移動局からの信号（以後、干渉信号と呼ぶ）を一点鎖線で示している。図９は、第３の実施形態に関する構成例であり、図１と比較すると、干渉データ生成装置３１が新たに演算装置５に接続された構成になっている。また、干渉データ生成装置３１はデータ保持装置６にも接続されている。
【００４３】
図７は、干渉データ生成装置３１における干渉量計算の処理フローを示しており、付加する干渉量を計算するために必要となる情報（例えば、上り所要Ｅｂ／Ｎ0、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比、上り総合負荷率など）が干渉パラメータとして設定されている。また、それら干渉パラメータはデータ保持装置６に保存されている。なお、基地局パラメータ、移動局パラメータ、伝搬パラメータ、環境パラメータ、および伝搬アルゴリズムに関しては図２に示される伝搬データ生成装置４における計算処理フローと同様である。
【００４４】
また、干渉信号に対しても伝搬経路として通過するエリアブロックに設定された環境パラメータ、基地局パラメータ、移動局パラメータ、および伝搬パラメータに基づいてそれぞれ電波伝搬減衰をうけるものとし、これら干渉信号に対して、干渉アルゴリズムに従い付加する干渉量を計算する。干渉量の計算は、例えば、移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）では所要ＳＮＲが維持される加入者数を求め、この加入者数を１００％の負荷として対応する干渉量を計算し、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）では、移動局２が在圏するセクタからの干渉電力、移動局２が在圏しないセクタからの干渉電力をそれぞれ計算し合計することにより付加する干渉量を計算する。
【００４５】
逐次計算された干渉量は、例えば、図１０に示すような干渉データとしてまとめられ、演算装置５に送られる。なお、図１０に示すように、干渉データは干渉データファイルとしてそれぞれ基地局１（ＢＳ）と移動局２（ＭＳ）の組み合わせごとに分けられる。各干渉データファイルでは基地局１と移動局２の相互間に対して、時間ｔ1、ｔ2、ｔ3、・・・ごとに、上り干渉量（Iu1、Iu2、・・・）、下り干渉量（In1、In2、・・・）が与えられる。ここで、Iu#は時刻#における上り干渉量、In#は時刻#における下り干渉量を表している。
【００４６】
図１１は干渉計算を行う際の演算装置５の構成例を示している。図５の構成と比較して、基地局１のポート毎の信号を加算部１３により合成した信号が、新たに干渉信号生成部３２からの信号と、さらに加算部３３において合成された後、下り用ＡＤＣユニット１５へ出力される構成になっている。また、移動局送信基地局受信の上り回線における上り信号処理ユニット３０に対しても同様に構成されている。干渉データ生成装置３１において、各基地局１、移動局２ごとに計算された、それぞれに対応する干渉データは演算装置５内の制御ユニット１６を介して送られ、例えば、その干渉データに干渉信号生成部３２にて生成する乱数を乗じることにより、逐次対応する干渉量が生成される。そして、基地局１のポート毎にそれぞれ対応する減衰量が付加された信号に、さらに、干渉信号生成部にて生成された干渉量が加算部３３にて付加される。
【００４７】
本実施形態においては、基地局と移動局との間の伝搬環境のみならず、他の基地局および移動局からの干渉信号をも加味して、伝搬環境を模擬することができるため、より現実に近い伝搬環境において、移動局等の性能を正確に評価することができる。
【００４８】
図１２は、第４の実施形態に係る伝搬データ生成装置から出力される伝搬データのフォーマット例を示したものである。図中、伝搬データは、（伝搬データファイル１、２、・・・）として基地局１と移動局２のそれぞれの組合せごとにまとめられ、各伝搬データファイルは、更に移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）に分けられている。移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）に対しては時間ｔ1、ｔ2、・・・ごとに上り素波１差分量（L*s1u1、L*s1u2、・・・）、上り素波２差分量（L*s2u1、L*s2u2、・・・）のように複数の素波毎に保持されている。また、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）においても同様に時間ｔ1、ｔ2、・・・に対して、下り素波１差分量（L*s1n1、L*s1n2、・・・）、下り素波２差分量（L*s2n1、L*s2n2、・・・）のように複数の素波毎に保持される。
【００４９】
ここで、L*sju#は時刻#における移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）に対する素波jの差分量、L*sjn#は時刻#における基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）に対する素波jの差分量を表す。また、第４の実施形態に係る演算装置処理フローの構成は図５と同様であるが、各Fading生成部１３では、それぞれ対応する伝搬データ生成装置４にて計算された素波毎の差分量を保持した伝搬データを受け取り、まず、差分量から各時間の素波毎の減衰量を計算した後、それらを合成し、対応する移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）（もしくは、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ））における減衰量を計算する。なお、減衰量を計算した後の処理は第２の実施形態の場合と同様である。
【００５０】
また、本実施形態においては、伝搬データ生成装置４にて素波毎の伝搬データ（差分量）を生成しているが、伝搬データ生成装置４にて予め素波を合成し対応する移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）の減衰量を計算し、その差分量を伝搬データとして演算装置５に出力することも可能である。その場合、各Fading生成部１３では得られる差分量から各時間における減衰量を求める処理のみが行われるこにとなる。本実施形態によれば、伝搬データ生成装置４が素波毎の伝搬データの差分値を演算装置５に出力することから、伝搬データ生成装置４から演算装置５に出力するデータ量を削減することができる。
【００５１】
図１３は、第５の実施形態に係る構成を示すものである。図中、ＢＳは基地局１を、ＭＳは移動局２を表しており、これらはそれぞれ既存入出力装置３ａ、３ｂに接続され、既存入出力装置３ａ、３ｂは既存演算装置５に接続されている。さらに、既存演算装置５に伝搬データ生成処理部４１が接続されている。伝搬データ生成処理部４１は図示しない1台のコンピュータシステム、もしくは、ＬＡＮや通信回線のような情報ネットワークで接続された複数台のコンピュータネットワークなどで実現され、入力インターフェイス、出力インターフェイス、外部記憶装置や、コンピュータに組み込まれるソフトウェアプログラムの演算処理機能を持つものである。
【００５２】
既存入出力装置３ａ、３ｂでは基地局１あるいは移動局２からのＲＦ信号を既存演算装置５で処理できる信号に周波数変換を行い、既存演算装置５に信号を出力し、また、既存演算装置５から入力された信号をＲＦ信号へ信号変換し、対応する基地局１もしくは移動局２へ信号を出力する。既存演算装置５では基地局１あるいは移動局２からの信号に、対応する基地局１、移動局２間の伝搬データに基づいて、入力された信号の信号強度、位相、遅延時間を逐次変更し、対応する入出力装置３ａ、３ｂへ出力する。
【００５３】
図１４は図１３における伝搬データ生成処理部の処理フローであり、この処理はコンピュータプログラムによって実現される。図１４において、短区間変動、瞬時変動を計算する際に必要となるパラメータ（例えば、短区間変動については標準偏差、角度相関など、瞬時変動については遅延プロファイル、遅延スプレッドなど）を伝搬パラメータとして、想定している端末フィールド試験環境情報（例えば、標高、道路幅、建物高など）を環境パラメータとして、基地局に関する情報（例えば、基地局位置、アンテナ高、チルト角、アンテナ利得など）を基地局パラメータとして、移動局に関する情報（例えば、移動局位置とその時間変化、アンテナ高など）を移動局パラメータとして、干渉量を計算する際に必要となるパラメータ（例えば、セル外セル内干渉比、上り所要Ｅｂ／Ｎｏなど）を干渉パラメータとして入力し、保持する。なお、環境パラメータの入力方法は第１の実施形態で記述した方法を用いることができる。
【００５４】
伝搬アルゴリズム部では図２に示した伝搬アルゴリズム部の処理と同様に、移動局２の移動に伴い、保持された各基地局位置、移動局位置に対応した環境パラメータ、および、各基地局パラメータ、各移動局パラメータ、伝搬パラメータを用いて、想定する端末フィールド試験環境に適した既存伝搬モデルにより、基地局送信移動局受信、移動局送信基地局受信の組合せごとに減衰量が求められる。また、干渉アルゴリズム部における処理は図１０に示した干渉アルゴリズム部の処理と同様であり、基地局移動局の組合せごとに上り干渉量および、下り干渉量が計算される。
【００５５】
伝搬アルゴリズム部および干渉アルゴリズム部により生成された減衰量、干渉量は伝搬データ／干渉データ作成部にて、例えば、図１５に示すようにまとめられ、出力される。なお、図１５において、伝搬／干渉データは、（伝搬／干渉データファイル１、２・・・）として基地局１と移動局２のそれぞれの組合せごとにまとめられている。また、各伝搬／干渉データファイルでは更に移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）および干渉データに分けられて記述されている。
【００５６】
時間ｔ1、ｔ2、・・・に対して、移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）では上り素波１伝搬データ（Ls1u1、Ls1u2、・・・）、上り素波２伝搬データ（Ls2u1、Ls2u2、・・・）のように複数の素波毎に保持され、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）では下り素波１伝搬データ（Ls1n1、Ls1n2、・・・）、下り素波伝搬データ（Ls2n1、Ls2n2、・・・）のように複数の素波毎に保持され、干渉データとして上り干渉量（Iu1、Iu2、・・・）、下り干渉量（In1、In2、・・・）が保持される。ここで、Lsjn#は時刻＃での移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）における素波jの伝搬データ、Lsjn#は時刻＃での基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）における素波jの伝搬データ、Iu#は時刻＃での上り干渉量、In#は時刻＃での下り干渉量をそれぞれ表す。なお、本実施形態においては、伝搬データファイル内の移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）の伝搬データとして素波毎の減衰量を保持しているが、素波毎の時間差分量を保持することも可能である。前記出力された伝搬／干渉データは既存演算装置５へ入力され、基地局１、移動局２の組合せごとの伝搬／干渉データに基づき、対応する信号の信号強度、位相、遅延時間などが逐次変更される。
【００５７】
図１６は、第６の実施形態に係る構成を示したものであり、基地局１（ＢＳ）と、移動局２（ＭＳ）と、既存入出力装置３ａ、３ｂと、ＡＤＣユニット１１と、ＤＡＣユニット１５、伝搬データ生成／演算処理部４２とから構成されている。ＢＳ１、ＭＳ２は、それぞれ既存入出力装置３ａ、３ｂに接続され、既存入出力装置３ａ、３ｂは、ＡＤＣユニット１１、ＤＡＣユニット１５を介して伝搬データ生成／演算処理部４２に接続されている。ここで、既存入出力装置３ａ、３ｂから伝搬データ生成／演算処理部４２への入力はＡＤＣユニット１１に、伝搬データ生成／演算処理部４２から既存入出力装置３ａ、３ｂへの入力はＤＡＣユニット１５にそれぞれ接続されている。
【００５８】
伝搬データ生成／演算処理部４２は、図示しない一台のコンピュータシステム、もしくはＬＡＮや通信回線のような情報ネットワークで接続された複数台のコンピュータシステムで実現されるものであり、入力インターフェイス、出力インターフェイス、外部記憶装置や、コンピュータに組み込まれるソフトウェアプログラムの演算処理機能を持つものである。
【００５９】
既存入出力装置３ａ、３ｂには、基地局１、移動局２がそれぞれ割り当てられたポートに接続されており、基地局１あるいは移動局２からのＲＦ信号を演算処理できる信号(例えば、ベースバンド信号など)に変換を行い、対応するＡＤＣユニット１１に出力し、また、ＤＡＣユニット１５からのベースバンド信号など演算処理できる信号を、例えば、ＲＦ信号へ信号変換し、対応する基地局１または移動局２へ出力するものである。ＡＤＣユニット１１、ＤＡＣユニット１５には、アナログ／デジタル変換器、デジタル／アナログ変換器が、移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）の組合せの数だけ備えられており、それぞれ既存入出力装置３ａ、３ｂ、伝搬データ生成／演算処理部４２と接続されている。
【００６０】
図１７は、図１６に示す伝搬データ生成／演算処理部における基地局送信移動局受信の場合の処理フロー例であり、この処理はコンピュータプログラムによって実現される。なお、移動局送信基地局受信に関しても同様の処理が行われる。図１７において、基地局信号入力、伝搬データ付加部以外の伝搬データ／干渉データ生成における処理は図１４の場合と同様であり、例えば、図１５の伝搬／干渉データが伝搬干渉データ付加部へ送信されるものとする。伝搬干渉データ付加部では各基地局１、移動局２の組合せごとに出力された伝搬データ／干渉データから対応する基地局送信移動局受信の伝搬データである各素波の伝搬データを合成することにより対応する基地局送信移動局受信の減衰量を生成する。そして、既存ＤＡＣユニット１５から入力された基地局信号に対して、前記生成した減衰量を付加する。さらに、その移動局２毎に減衰量を付加した各基地局１の信号を加算し、対応する移動局２に割り当てられたＤＡＣユニット１５内のデジタルアナログ変換器へ出力する。
【００６１】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、第１の実施形態においては、入出力装置においてＲＦ信号とベースバンド信号との変換を例にとって説明をしたが、これに限られるものではなく、例えば、ＲＦ信号とＩＦ（ＩＦ：intermediate frequency）信号との変換を行ってもよい。
【００６２】
また、第１の実施形態においては、伝搬データ生成装置にて素波毎の伝搬データを作成し、Fading生成部にて合成することにより減衰量を求める例を説明したが、伝搬データ生成部にて予め素波を合成し減衰量を求めた後、その減衰量を伝搬データとして演算装置へ直接出力することができる。その場合は、伝搬データは直接積算部に接続されるので、回路構成は小さくなる一方、転送するデータ量が増す。また、第５の実施形態においては、既存入出力装置と既存演算装置を別個に構成する例を示したが、ひとつの装置でこれを実現しても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、移動体通信システムにおいて、任意の複数基地局と複数移動局の組合せで複数のフィールド試験環境における電波状態の変動に関連する試験を同時に屋内で模擬することができるという効果を有する。したがって、これによりフィールド試験に伴う工程遅延や時間的制約を回避でき試験工数を削減することができるという効果がある。
【００６４】
さらに、本発明によれば、一般に端末フィールド試験では行うことが困難である電波状態の変動を再現して繰り返し試験することが可能であるという効果を有する。したがって、これにより、問題を顕在化させ、問題の箇所を的確に特定できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態に係る構成図である。
【図２】 第１の実施形態に係る伝搬データ生成装置における処理フロー図である。
【図３】 第１の実施形態に係る端末フィールド試験エリアブロックの概念図である。
【図４】 第１の実施形態に係る伝搬データファイルのフォーマットを示す図である。
【図５】 第１の実施形態に係る演算処置装置の構成図である。
【図６】 第２の実施形態に係る概念図である。
【図７】 第３の実施形態に係る干渉計算の処理フローを示した図である。
【図８】 第３の実施形態に係る概念図である。
【図９】 第３の実施形態に係る伝搬環境模擬装置の構成図である。
【図１０】 第３の実施形態に係る干渉データファイルのフォーマットを示す図である。
【図１１】 第３の実施形態に係る演算処理装置の構成図である。
【図１２】 第４の実施形態に係る伝搬データファイルのフォーマットを示す図である。
【図１３】 第５の実施形態に係る構成図である。
【図１４】 第５の実施形態に係る伝搬データ生成処理部における処理フローを示した図である。
【図１５】 第５の実施形態に係る伝搬／干渉データファイルのフォーマットを示す図である。
【図１６】 第６の実施形態に係る構成図である。
【図１７】 第６の実施形態に係る伝搬データ生成／演算処理部の処理フローを示した図である。
【符号の説明】
１・・・基地局、２・・・移動局、３ａ、３ｂ・・・入出力装置、４・・・伝搬データ生成装置、５・・・演算装置、６・・・データ保持装置、１１・・・下りＡＤＣユニット、１２・・・演算部、１３・・・Fading生成部、１４・・・加算部、１５・・・下りＤＡＣユニット、１６・・・制御ユニット、２０・・・下り信号処理ユニット、２１・・・上りＤＡＣユニット、２２・・・上りＡＤＣユニット、３０・・・上り信号処理ユニット、３１・・・干渉データ生成装置、３２・・・干渉信号生成部、３３・・・加算部、４１・・・伝搬データ生成処理部、４２・・・伝搬データ生成／演算処理部
【発明の属する技術分野】
本発明は、陸上移動体通信において端末フィールド試験環境固有の情報を設定することにより端末フィールド試験の模擬を行う伝搬環境模擬装置およびプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
陸上移動体通信において、その伝搬特性は１）瞬時変動（フェージング）、２）短区間変動（シャドウィング）、３）長区間変動（距離減衰）の３つの独立した変動が重畳したものとして表せる。そこで、上記の３つの変動要素を利用して、こうした陸上移動体通信の伝搬特性を屋内でシュミレーションするための伝搬環境模擬装置が提案されている。チャネルシミュレータと呼ばれる装置は、伝搬環境模擬装置の１つであり、チャネル周波数、減衰、位相、遅延時間、ドップラー周波数などを入力値として与えることにより瞬時変動を模擬することができる。また、２つの異なるＲＦ信号（ＲＦ：radio frequency 無線周波数）に対してそれぞれ６つまでのパスを設定でき、異なるＲＦ信号に対して独立して伝搬環境を模擬することができる。さらに、その各々のパスに対して、遅延時間、パス減衰レベル、レイリーフェージング、対数正規フェージングを独立に設定することにより、長区間変動、瞬時変動、短区間変動を含む電波伝搬模擬を行うこともできる。
【０００３】
また、１台の移動局と複数の基地局との仮想的な位置および各基地局のアンテナ指向性パターンを予め設定し、移動局と基地局との間の複数伝搬路における伝搬損を擬似するように減衰器の減衰量を制御するように構成されているマルチキャリア伝搬環境模擬装置というものも提案されている。このマルチキャリア伝搬環境模擬装置では、設定されている基地局位置および各基地局のアンテナ指向性パターン、伝搬路パラメータならびに移動局移動経路および移動速度をもとに、時間経過とともに移動局の移動に伴って変化する伝搬損を計算することにより、長区間変動の模擬を行い、標準偏差および平均値を用いて対数正規分布に従う乱数を、平均ビル幅および移動局速度から求まる平均周期ごとに、複数基地局間の相関を含めて生成し、その移動平均を基地局毎の短区間変動値として模擬を行っており、この装置と合わせてフェージングシミュレータを制御することにより瞬時変動の模擬も可能とするものであった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６１３８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チャネルシミュレータによる方法やマルチセル伝搬模擬装置による方法では、移動局の移動に伴い基地局を切り替える（ハンドオーバ）などの特性解析、性能評価を行うことはできるものの、実際に端末フィールド試験を行うエリア固有のデータ（例えば、地理データ、地形データ、建物データ等）を伝搬パラメータとして与えることができない。そのため、端末フィールド試験環境を模擬に正確に反映することができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、実際に端末フィールド試験を行うエリア固有のデータを伝搬パラメータとして用いることのできる伝搬環境模擬装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、仮想のエリアにおいて、仮想の無線局を想定して伝搬環境を模擬的に再現する伝搬環境模擬装置であって、前記仮想エリアは複数のエリアブロックに分割されており、送信局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する入力信号変換手段と、前記エリアブロック毎に実環境における固有の情報を予め記憶する情報記憶手段と、該情報記憶手段に記憶されたエリアブロック毎の固有情報と前記送信局および受信局に関するパラメータと位置情報とにより、前記送信局及び前記受信局の組合せ毎に、送信局及び受信局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて送信局から受信局までの電波伝搬路における伝搬データを生成する伝搬データ生成手段と、該伝搬データ生成手段からのデータに基づいて前記入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を前記受信局ごとに加算する演算処理手段と、該演算処理手段からの信号を前記送信局から入力した信号の形式に変換し、前記受信局に出力する信号変換出力手段とを備え、前記演算処理手段は、前記受信局の各々に対応して設けられる信号処理手段を有し、前記信号処理手段は、前記送信局の各々に対応して設けられる演算部及び減衰量生成部と、該演算部からの出力信号を加算する加算部とを有し、前記減衰量生成部は、自己に対応する送信局及び受信局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、前記演算部は、該減衰量を前記入力信号変換手段からの信号に付加するものであり、前記伝搬データ生成手段は、送信局又は受信局の移動経路の情報に基づいて該送信局又は受信局が属するエリアブロックを変更し、送信局又は受信局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、前記情報記憶手段が通信をしている無線局間以外の無線局による干渉パラメータを記憶するとともに、前記伝搬データ生成手段からの伝搬データと該干渉パラメータとに基づいて干渉データを生成する干渉データ生成手段を備え、前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比および上り総合負荷率を含むことを特徴とする伝搬環境模擬装置を提案している。
【０００８】
この発明によれば、入力信号変換手段により、送信局からの送信信号が所定の形式の信号、例えば、ＲＦ信号がベースバンド信号に変換される。想定するエリア固有の情報は予め情報記憶装置に記憶されており、伝搬データ生成手段により、この情報と送信局および受信局に関するパラメータおよび位置情報（時間ごとの位置変化を含む）とから送信局から受信局までの電波伝搬路における伝搬データが生成される。演算手段では、生成された伝搬データに基づき変換された送信信号を加工処理し、得られた信号を受信局ごとに加算する。加算された信号は、信号変換出力手段により、送信局から入力した信号の形式に変換され、受信局に出力される。
【０００９】
請求項２に係る発明は、仮想のエリアにおいて、仮想の無線局を想定して伝搬環境を模擬的に再現する伝搬環境模擬装置であって、前記仮想エリアは複数のエリアブロックに分割されており、前記エリアブロック毎に実環境における固有の情報を予め記憶する情報記憶手段と、該情報記憶手段に記憶されたエリアブロック毎の固有情報と基地局および移動局に関するパラメータと位置情報とにより、前記基地局及び前記移動局の組合せ毎に、基地局及び移動局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて基地局から移動局までの電波伝搬路における伝搬データを生成する伝搬データ生成手段と、前記基地局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する第１の入力信号変換手段と、前記移動局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する第２の入力信号変換手段と、前記伝搬データ生成手段からのデータに基づいて前記第１の入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を移動局ごとに加算する第１の演算処理手段と、前記伝搬データ生成手段からのデータに基づいて前記第２の入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を基地局ごとに加算する第２の演算処理手段と、前記第１の演算処理手段からの信号を前記基地局から入力した信号の形式に変換し、前記移動局に出力する第１の信号変換出力手段と、前記第２の演算処理手段からの信号を前記移動局から入力した信号の形式に変換し、前記基地局に出力する第２の信号変換出力手段とを備え、前記第１の演算処理手段は、前記移動局の各々に対応して設けられる信号処理手段を有し、前記第２の演算処理手段は、前記基地局の各々に対応して設けられる信号処理手段を有し、前記第１の演算処理手段において、前記信号処理手段は、前記基地局の各々に対応して設けられる演算部及び減衰量生成部と、該演算部からの出力信号を加算する加算部とを有し、該減衰量生成部は、自己に対応する基地局及び移動局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、該演算部は、該減衰量を前記第１の入力信号変換手段からの信号に付加し、前記第２の演算処理手段において、前記信号処理手段は、前記移動局の各々に対応して設けられる演算部及び減衰量生成部と、該演算部からの出力信号を加算する加算部とを有し、該減衰量生成部は、自己に対応する基地局及び移動局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、該演算部は、該減衰量を前記第２の入力信号変換手段からの信号に付加するものであり、前記伝搬データ生成手段は、移動局の移動経路の情報に基づいて移動局が属するエリアブロックを変更し、移動局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、前記情報記憶手段が通信をしている無線局間以外の無線局による干渉パラメータを記憶するとともに、前記伝搬データ生成手段からの伝搬データと該干渉パラメータとに基づいて干渉データを生成する干渉データ生成手段を備え、前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比および上り総合負荷率を含むことを特徴とする伝搬環境模擬装置を提案している。
【００１０】
この発明によれば、基地局および移動局のそれぞれに入力手段、演算処理手段および信号変換出力手段を設けたため、上り下りの双方に対して、適切な伝搬環境のシミュレーションを行うことができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載された伝搬環境模擬装置について、前記伝搬データ生成手段が、想定する前記エリア固有の情報と、前記送信局および受信局に関するパラメータとその位置情報とに基づいて、送信側から受信側へ電波伝搬路における減衰量、位相値、遅延時間の単位時間あたりの差分量を算出し、該算出値を出力する伝搬環境模擬装置を提案している。
【００１２】
この発明によれば、伝搬データ生成手段が送信側から受信側への電波伝搬路における減衰量、位相値、遅延時間の単位時間あたりの差分量を算出し、これを出力するため、伝搬データ生成手段が次段の装置に対して出力するデータ量を削減することができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載された伝搬環境模擬装置について、前記情報記憶手段がエリアごとの地理データ、地形データあるいは道路や建造物に関するデータを少なくとも記憶するとともに、前記伝搬データ生成手段が該地理データ、地形データあるいは道路や建造物に関するデータのうち少なくともひとつを利用して前記伝搬データを生成することを特徴とする伝搬環境模擬装置を提案している。
【００１４】
この発明によれば、エリアごとの固有情報として地理データ、地形データあるいは道路や建造物に関するデータを利用して伝搬データを生成することから、端末フィールド試験環境を模擬に適切に反映することができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載された伝搬環境模擬装置について、前記想定する仮想エリアを並列的に構成することを特徴とする伝搬環境模擬装置を提案している。
【００１６】
この発明によれば、想定する仮想エリアを並列的に複数設定することができることから、伝搬環境模擬装置に実際に接続されている無線局よりも、等価的に多くの無線局について伝搬環境の模擬を行うことができる。
【００１８】
この発明によれば、干渉データ生成手段により、実際に通信している無線局以外からの干渉をも含めてシミュレーションができることから、現実の環境により近い状態で、無線機等の評価を行うことができる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、基地局あるいは移動局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する入力信号変換手段と、基地局と移動局間の電波伝搬路における伝搬データと該基地局および移動局以外の無線局による干渉データとに基づいて入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を基地局あるいは移動局ごとに加算する演算処理手段と、該演算処理手段からの信号を前記基地局あるいは移動局から入力した信号の形式に変換し、前記基地局あるいは移動局に出力する信号変換出力手段とを備える伝搬環境模擬装置に用いられるプログラムであって、予め記憶された仮想エリアとして設定するエリアの実環境における固有の情報と前記基地局および移動局に関するパラメータと位置情報とにより前記基地局と移動局間の電波伝搬路における伝搬データを生成する第１のステップと、予め記憶された該基地局および移動局以外の無線局による干渉パラメータと伝搬パラメータとに基づいて干渉データを生成する第２のステップと、該生成された伝搬データと干渉データとに基づいて入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を基地局あるいは移動局ごとに加算する第３のステップとを実行するためのプログラムであり、前記仮想エリアは、複数のエリアブロックに分割され、前記エリアブロック毎の情報が予め記憶されており、前記第１のステップは、前記基地局及び前記移動局の組合せ毎に、基地局及び移動局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて前記伝搬データを生成し、前記第３のステップは、受信局の各々に対応して信号処理を行う第４のステップを有し、前記第４のステップは、送信局の各々に対応して設けられる演算ステップ及び減衰量生成ステップと、該演算ステップからの出力信号を加算する第１の加算ステップと、該第１の加算ステップからの出力信号に前記干渉データに応じた干渉量を加算する第２の加算ステップとを有し、前記減衰量生成ステップは、自己に対応する送信局及び受信局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、前記演算ステップは、該減衰量を前記入力信号変換手段からの信号に付加するものであり、前記第１のステップは、移動局の移動経路の情報に基づいて移動局が属するエリアブロックを変更し、移動局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比、及び上り総合負荷率を含むことを特徴とするプログラムを提案している。
【００２０】
請求項７に係る発明は、基地局あるいは移動局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する第１のステップと、該変換された入力信号をデジタル信号に変換する第２のステップと、予め記憶された仮想エリアとして設定するエリアの実環境における固有の情報と送信局および受信局に関するパラメータと位置情報とにより基地局と移動局間の電波伝搬路における伝搬データを生成する第３のステップと、予め記憶された該基地局および移動局以外の無線局による干渉パラメータと伝搬パラメータに基づいて干渉データを生成する第４のステップと、該生成された伝搬データと干渉データとに基づいてデジタル信号に変換された前記入力信号を処理し、該処理された信号を前記基地局あるいは移動局ごとに加算する第５のステップと、該加算されたデジタル信号をアナログ信号に変換する第６のステップと、該アナログに変換された信号を前記基地局あるいは移動局から入力した信号の形式に変換し、前記基地局あるいは移動局に出力する第７のステップとを実行するためのプログラムであり、前記仮想エリアは、複数のエリアブロックに分割され、前記エリアブロック毎の情報が予め記憶されており、前記第３のステップは、前記基地局及び前記移動局の組合せ毎に、基地局及び移動局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて前記伝搬データを生成し、前記第５のステップは、受信局の各々に対応して信号処理を行う第８のステップを有し、前記第８のステップは、送信局の各々に対応して設けられる演算ステップ及び減衰量生成ステップと、該演算ステップからの出力信号を加算する第１の加算ステップと、該第１の加算ステップからの出力信号に前記干渉データに応じた干渉量を加算する第２の加算ステップとを有し、前記減衰量生成ステップは、自己に対応する送信局及び受信局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、前記演算ステップは、該減衰量を前記入力信号に付加するものであり、前記第３のステップは、移動局の移動経路の情報に基づいて移動局が属するエリアブロックを変更し、移動局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比、及び上り総合負荷率を含むことを特徴とするプログラムを提案している。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る伝搬環境模擬装置について図１から図１７を参照して詳細に説明する。
本発明の第１の実施形態に係る伝搬環境模擬装置は、図１に示すように、基地局１（ＢＳ）と、移動局２（ＭＳ）と、入出力装置（入力信号変換手段、信号変換出力手段）３ａ、３ｂと、伝搬データ生成装置（伝搬データ生成手段）４と、演算装置（演算処理手段）５と、データ保持装置（情報記憶手段）６とから構成されている。
【００２２】
基地局１および移動局２（数は任意）はそれぞれ入出力装置３ａ、３ｂに接続されており、入出力装置３ａ、３ｂおよび伝搬データ生成装置４は演算装置５に接続されている。また、伝搬データ生成装置４は各エリア固有のデータ、例えば、地図データなどを保持したデータ保持装置６に接続されている。入出力装置３ａ、３ｂは、それぞれ基地局１あるいは移動局２からの無線周波数信号（ＲＦ信号）を受信する。なお、図中、ＲＦは無線周波数信号(ＲＦ：radio frequency )を、ＢＢはベースバンド信号（ＢＢ：Base Band）を示しており、ＢＢからＲＦへの矢印（あるいは、ＲＦからＢＢの矢印）はベースバンド信号からＲＦ信号（あるいは、ＲＦ信号からベースバンド信号）への変換を表している。
【００２３】
入出力装置３ａ、３ｂは、図１に示すように、基地局１側と移動局２側とのそれぞれに設置されている。基地局１側入出力装置３ａには各基地局１がそれぞれ入出力装置３ａに割り当てられたポートに接続されている。同様に、移動局２側入出力装置３ｂには各移動局２がそれぞれ入出力装置３ｂに割り当てられたポートにより接続されている。入出力装置３ａ、３ｂは各基地局１に割り当てられたポートまたは各移動局２に割り当てられたポートから入力されるＲＦ信号をそれぞれ独立に演算装置５で受け取れるような形式、例えば、複素アナログベースバンド信号に変換した後、演算装置５の対応するポートへ変換した信号を出力する。一方、入出力装置３ａ、３ｂは、演算装置５から入力される複素アナログベースバンド信号を出力する基地局１もしくは移動局２のポート毎に独立してＲＦ信号に変換した信号を出力する。
【００２４】
伝搬データ生成装置４は、例えば、各基地局１と移動局２間における長区間変動（距離減衰）、短区間変動（シャドウィング）、瞬時変動（フェージング）を伝搬アルゴリズムに従い計算して、その計算結果を合成し、伝搬データとして演算装置５へ出力する。伝搬データ生成装置４における計算処理フローを図２に示す。伝搬データ生成装置４では想定している端末フィールド試験において使用する基地局１に関する情報（例えば、基地局座標、アンテナ高、セクタアンテナ指向性、チルト角、アンテナ利得およびビーム方向など）、移動局２に関する情報（例えば、経路と時刻、アンテナ高など）、および、短区間変動、瞬時変動を計算する際に必要となるパラメータ（例えば、短区間変動においては標準偏差、角度相関など。瞬時変動においては遅延プロファイル、遅延スプレッドなど）をデータ保持装置６に予め保持する。なお、以降、これら基地局１に関する情報を基地局パラメータ、移動局２に関する情報を移動局パラメータ、短区間変動、瞬時変動のためのパラメータを伝搬パラメータと呼ぶ。
【００２５】
次に想定している端末フィールド試験環境情報の設定を、例えば以下のように行う。図３は、ある端末フィールド試験エリアを表しており、ＢＳ１、２、３は端末フィールド試験における基地局１を、ＭＳ１は移動局２を表し、ＭＳ１は時間の経過に伴い太矢印の方向へ移動するものとする。各基地局１と移動局２間の双方向矢印は各時間におけるＢＳ１、２、３とＭＳ間の電波伝搬を表す。
【００２６】
端末フィールド試験環境情報を設定するためには、まず図３の破線で示すように、端末フィールド試験エリアを分割（分割数は任意）することが必要である。ここで、これら分割したそれぞれの区域はエリアブロックと呼ばれ、データ保持装置６にはこのエリアブロック毎に、道路幅、建物高、標高などの情報が保持されている。また、エリアブロック毎に与えられる端末試験エリア環境情報を環境パラメータと呼ぶ。これら環境パラメータはそれぞれの情報が記録されている地図データなどを参照することにより与えられる。
【００２７】
環境パラメータは次のように設定する。例えば、道路幅は地図データからエリアブロック毎に高速道路、幹線道路、鉄道が通っているかを調べ、通っている場合はそのエリアブロックの道路幅を３０ｍに設定し、通っていないエリアブロックの道路幅は１２ｍとする。建物高については都市計画図などから各エリアブロックの属する（容積率、建蔽率）を調べ、（容積率、建蔽率）が（３００、８０）のとき建物高を１５ｍ、（６００、８０）のとき建物高を３０ｍ、（４００、８０）のとき建物高を２０ｍなどのように、（容積率、建蔽率）の組により建物高を設定しエリアブロックに建物高を設定する。また、標高は数値地図などから端末フィールド試験エリアにおける標高データを得て、各エリアブロックの中心地点における標高をそのエリアブロックにおける標高値として設定する。
【００２８】
伝搬アルゴリズムでは、測定結果から得られた統計モデル、あるいは、レイトレースなどによる決定論的なモデルを用いる。例えば、統計モデルでは通常、長区間変動（距離減衰）、短区間変動（シャドウィング）、瞬時変動（フェージング）に分けて減衰量を求める。長区間変動（距離減衰）は端末フィールド試験環境の違いにより伝搬モデルを変更し減衰量を計算する。端末フィールド試験環境の違いは、例えば都市部、郊外部などで表す。ここで、都市部とは基地局１の地面からのアンテナ高が周辺の建物と同程度の高さであり、移動局２近傍に建造物などが密集しているような地域である。また、郊外部とは基地局１の地面からのアンテナ高が周辺の建物よりも高く、樹木、家屋等が散在し、移動局２近傍に建物など電波伝搬を妨害する妨害物はあるが密集していない地域のことである。
【００２９】
一例として、都市部については坂上モデルを、郊外部については奥村−秦モデルを用いた場合の減衰量Ｌｄは以下の[数１]および[数２]で計算される。
【数１】
【００３０】
データ保持装置６に保持されている基地局１、移動局２が属するエリアブロックにおける基地局パラメータ、移動局パラメータおよび環境パラメータを用いて、[数１]および[数２]により、端末フィールド試験環境に対応した長区間変動は計算される。
【００３１】
次に、短区間変動（シャドウィング）はある確率密度分布に従う乱数とし、エリアブロックを更に任意に分割したブロック（以下、シャドウィングブロックと呼ぶ）ごとに与える。例えば確率分布として対数正規分布を用いる場合、伝搬パラメータとして対数正規分布の標準偏差σ（ｄＢ）を与え、受信電力の短区間平均値をx、その対数値をXとおくと、Xの確率密度関数は[数３]で与えられる。
【数３】
ここで、meanはXの平均値であり、長区間変動（距離減衰）の平均値である。なお、各シャドウィングブロックに対して角度相関および距離相関を考慮した短区間変動を求めることも可能である。また、入力パラメータの設定により短区間変動を発生させなくすることも可能である。
【００３３】
瞬時変動（フェージング）では、レイリーフェージングやライスフェージングを与えるようなモデルを用いる。例えば、伝搬パラメータとして、遅延プロファイル、遅延スプレッド、平均到来波数、平均存在区間長等を与え、素波毎の電力を計算しそれらを合計することにより瞬時変動を求める。なお、短区間変動と同様に、入力パラメータの設定により瞬時変動を発生させなくすることも可能である。
【００３４】
以上より得られる長区間変動値、短区間変動値、瞬時変動値を時間の経過ごとに逐次求め、それらを加算し、伝搬データとして例えば、図４に示すように記述されて演算装置５へ送られる。なお、図４においては、伝搬データは、「伝搬データファイル１、２・・・」として基地局１と移動局２のそれぞれの組合せごとにまとめられている。各伝搬データファイルでは、さらに、移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）に分けられる。また、移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）に対して、時間ｔ１、ｔ２・・・に対する上り素波１伝搬データ（Ls1u1、Ls2u2、・・・）、上り素波２伝搬データ（Ls2u1、Ls2u2、・・・）のように、複数の素波毎に与えられている。基地局送信移動局受信（ＭＳ→ＢＳ）に対しても、同様に下り素波１伝搬データ（Ls1n1、Ls1n2、・・・）、下り素波２伝搬データ（Ls2n1、Ls2n2、・・・）のように、複数の素波毎に保持される。ここで、Lsju#は時刻#におけるＢＳ←ＭＳにおける素波jの伝搬データ、Lsjｎ#は時刻#におけるＭＳ←ＢＳにおける素波jの伝搬データである。
【００３５】
演算装置５は、図５に示すように、基地局送信移動局受信の下り回線に対して、ＡＤＣユニット１１と、下り信号処理ユニット２０と、ＤＡＣユニット１５と、制御ユニット１６とから構成され、下り信号処理ユニット２０は、さらに、演算部１２と、Fading生成部１３と、加算部１４とから構成されている。また、移動局送信基地局受信の上り回線については、専用のＤＡＣユニット２１と、上り信号処理ユニット３０と、ＡＤＣユニット２２とが備えられており、制御ユニット１６は共用化されている。
【００３６】
各基地局１のポートからの信号はアナログデジタル変換を行う下り用ＡＤＣユニット１１に接続され、下り用ＡＤＣユニット１１は移動局２毎に対応した下り信号処理ユニット２０に接続され、さらに下り信号処理ユニット２０はそれぞれデジタルアナログ変換器（下り用ＤＡＣユニット１５）に接続された後、対応する移動局２のポートの入出力装置３ｂへ信号を受け渡す。同様に、移動局送信基地局受信の上り回線のため、各上り信号処理ユニット３０は上り用ＡＤＣユニット２２、および、上り用ＤＡＣユニット２１に接続されている。信号処理ユニット２０は基地局１のポート毎に演算部１２とFading生成部１３があり、演算部１２を通過した各基地局１からの信号は加算部１４へ入力された後、ＤＡＣユニット１５に出力される。同様に、信号処理ユニット３０についても、移動局２毎に演算部１２とFading生成部１３が備えられている。さらに、下り信号処理ユニット２０と上り信号処理ユニット３０に対して演算装置５の管理および伝搬データ生成装置４とのインターフェイスを行うための制御ユニット１６が接続されている。なお、以下では、下り信号処理（基地局送信移動局受信）に関して述べるが、上り信号処理に関しても同様の処理が行われる。
【００３７】
基地局側入出力装置３ａにおいて変換され、各基地局１に割り当てられたポートごとに出力された複素アナログベースバンド信号は演算装置５にてデジタル信号に変換され、各移動局２に対応した下り信号処理ユニット２０に入力される。伝搬データ生成装置４にて、各基地局１、移動局２の組合せごとに計算され出力された伝搬データは、演算装置５内の制御ユニット１６を介して、それぞれ対応するfading生成部１３へ送られる。
【００３８】
Fading生成部１３では伝搬データである各素波の伝搬データを合成することにより逐次対応する減衰量を生成し、演算部１２において、下り用ＡＤＣユニット１１から出力されたデジタル信号に得られた減衰量を付加する。次に、基地局１のポートごとの信号を加算部１４により合成し、得られたデジタル信号をデジタルアナログ変換（下り用ＤＡＣユニット１５）により複素アナログベースバンド信号に変換し、対応する移動局２に割り当てられたポートへ出力し、移動局側入出力装置３ｂへ信号を出力する。このとき、移動局側入出力装置３ｂは、入力した複素アナログベースバンド信号をＲＦ信号に変換して、移動局２に対して出力する。
【００３９】
本実施形態によれば、基地局および移動局から受信した信号に対して、仮想エリア内に設定された想定する実環境における固有情報、例えば、伝搬パラメータや基地局パラメータ、環境パラメータ、移動局パラメータ等の様々なパラメータを用いて、これを伝搬アルゴリズムにより解析することにより、仮想エリア内の伝搬環境を忠実に再現することができる。なお、本実施形態においては、基地局と移動局による複数構成の場合について説明したが、本装置は、例えば、送信局と受信局のような単一構成の場合においても適用可能である。
【００４０】
図６は、第２の実施形態に係る端末フィールド模擬試験の概念図である。図に示すように、第２の実施形態に係る端末フィールド模擬試験は、並列的に構成された複数の端末フィールド試験エリア（数は任意）からなっている。また、各端末フィールド試験エリアには、基地局１（ＢＳ１、２、３・・・）と移動局２（ＭＳ１、２、３・・・）が配置されている。ここで、ＢＳ１、２、３・・・は図１に示すＢＳ＃１、２、３に、ＭＳ１、２・・・は図１に示すＭＳ＃１、２、・・・に対応しており、それぞれ入出力装置３ａ、３ｂに接続されている。すなわち、本実施形態においては、各端末フィールド試験エリアにて設定されているＢＳ１、２、３・・・はそれぞれ同一の基地局を示している。
【００４１】
但し、各端末フィールド試験における基地局パラメータ、移動局パラメータに関しては、それぞれ異なる設定となっている。また、各端末フィールド試験エリアは図３と同様のものであるが、各端末フィールド試験エリアはそれぞれ独立した別の試験エリアであり、設定されている環境パラメータ、および、上述の第１の実施形態に記載した都市部、郊外部といったフィールド試験環境も異なる。本実施形態によれば、伝搬環境模擬装置に接続されている共通の基地局１、移動局２を繰り返し用いて、異なる基地局パラメータ、移動局パラメータの設定が行えることから、異なる端末フィールド試験を同時に模擬できるという特徴を有する。
【００４２】
図８は第３の実施形態に係る擬似干渉模擬の概念図の一例である。図８においては、セクタ数が３である複数の基地局１（ＢＳ）と複数の移動局２（ＭＳ）とで構成される擬似干渉が示されており、図の中央に位置する基地局１と移動局２との通信に対する、その他の基地局１、移動局２からの影響を示している。また、図中、通信を行っている基地局１と移動局２の間の信号を太矢印で示し、その他の基地局および移動局からの信号（以後、干渉信号と呼ぶ）を一点鎖線で示している。図９は、第３の実施形態に関する構成例であり、図１と比較すると、干渉データ生成装置３１が新たに演算装置５に接続された構成になっている。また、干渉データ生成装置３１はデータ保持装置６にも接続されている。
【００４３】
図７は、干渉データ生成装置３１における干渉量計算の処理フローを示しており、付加する干渉量を計算するために必要となる情報（例えば、上り所要Ｅｂ／Ｎ0、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比、上り総合負荷率など）が干渉パラメータとして設定されている。また、それら干渉パラメータはデータ保持装置６に保存されている。なお、基地局パラメータ、移動局パラメータ、伝搬パラメータ、環境パラメータ、および伝搬アルゴリズムに関しては図２に示される伝搬データ生成装置４における計算処理フローと同様である。
【００４４】
また、干渉信号に対しても伝搬経路として通過するエリアブロックに設定された環境パラメータ、基地局パラメータ、移動局パラメータ、および伝搬パラメータに基づいてそれぞれ電波伝搬減衰をうけるものとし、これら干渉信号に対して、干渉アルゴリズムに従い付加する干渉量を計算する。干渉量の計算は、例えば、移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）では所要ＳＮＲが維持される加入者数を求め、この加入者数を１００％の負荷として対応する干渉量を計算し、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）では、移動局２が在圏するセクタからの干渉電力、移動局２が在圏しないセクタからの干渉電力をそれぞれ計算し合計することにより付加する干渉量を計算する。
【００４５】
逐次計算された干渉量は、例えば、図１０に示すような干渉データとしてまとめられ、演算装置５に送られる。なお、図１０に示すように、干渉データは干渉データファイルとしてそれぞれ基地局１（ＢＳ）と移動局２（ＭＳ）の組み合わせごとに分けられる。各干渉データファイルでは基地局１と移動局２の相互間に対して、時間ｔ1、ｔ2、ｔ3、・・・ごとに、上り干渉量（Iu1、Iu2、・・・）、下り干渉量（In1、In2、・・・）が与えられる。ここで、Iu#は時刻#における上り干渉量、In#は時刻#における下り干渉量を表している。
【００４６】
図１１は干渉計算を行う際の演算装置５の構成例を示している。図５の構成と比較して、基地局１のポート毎の信号を加算部１３により合成した信号が、新たに干渉信号生成部３２からの信号と、さらに加算部３３において合成された後、下り用ＡＤＣユニット１５へ出力される構成になっている。また、移動局送信基地局受信の上り回線における上り信号処理ユニット３０に対しても同様に構成されている。干渉データ生成装置３１において、各基地局１、移動局２ごとに計算された、それぞれに対応する干渉データは演算装置５内の制御ユニット１６を介して送られ、例えば、その干渉データに干渉信号生成部３２にて生成する乱数を乗じることにより、逐次対応する干渉量が生成される。そして、基地局１のポート毎にそれぞれ対応する減衰量が付加された信号に、さらに、干渉信号生成部にて生成された干渉量が加算部３３にて付加される。
【００４７】
本実施形態においては、基地局と移動局との間の伝搬環境のみならず、他の基地局および移動局からの干渉信号をも加味して、伝搬環境を模擬することができるため、より現実に近い伝搬環境において、移動局等の性能を正確に評価することができる。
【００４８】
図１２は、第４の実施形態に係る伝搬データ生成装置から出力される伝搬データのフォーマット例を示したものである。図中、伝搬データは、（伝搬データファイル１、２、・・・）として基地局１と移動局２のそれぞれの組合せごとにまとめられ、各伝搬データファイルは、更に移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）に分けられている。移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）に対しては時間ｔ1、ｔ2、・・・ごとに上り素波１差分量（L*s1u1、L*s1u2、・・・）、上り素波２差分量（L*s2u1、L*s2u2、・・・）のように複数の素波毎に保持されている。また、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）においても同様に時間ｔ1、ｔ2、・・・に対して、下り素波１差分量（L*s1n1、L*s1n2、・・・）、下り素波２差分量（L*s2n1、L*s2n2、・・・）のように複数の素波毎に保持される。
【００４９】
ここで、L*sju#は時刻#における移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）に対する素波jの差分量、L*sjn#は時刻#における基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）に対する素波jの差分量を表す。また、第４の実施形態に係る演算装置処理フローの構成は図５と同様であるが、各Fading生成部１３では、それぞれ対応する伝搬データ生成装置４にて計算された素波毎の差分量を保持した伝搬データを受け取り、まず、差分量から各時間の素波毎の減衰量を計算した後、それらを合成し、対応する移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）（もしくは、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ））における減衰量を計算する。なお、減衰量を計算した後の処理は第２の実施形態の場合と同様である。
【００５０】
また、本実施形態においては、伝搬データ生成装置４にて素波毎の伝搬データ（差分量）を生成しているが、伝搬データ生成装置４にて予め素波を合成し対応する移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）の減衰量を計算し、その差分量を伝搬データとして演算装置５に出力することも可能である。その場合、各Fading生成部１３では得られる差分量から各時間における減衰量を求める処理のみが行われるこにとなる。本実施形態によれば、伝搬データ生成装置４が素波毎の伝搬データの差分値を演算装置５に出力することから、伝搬データ生成装置４から演算装置５に出力するデータ量を削減することができる。
【００５１】
図１３は、第５の実施形態に係る構成を示すものである。図中、ＢＳは基地局１を、ＭＳは移動局２を表しており、これらはそれぞれ既存入出力装置３ａ、３ｂに接続され、既存入出力装置３ａ、３ｂは既存演算装置５に接続されている。さらに、既存演算装置５に伝搬データ生成処理部４１が接続されている。伝搬データ生成処理部４１は図示しない1台のコンピュータシステム、もしくは、ＬＡＮや通信回線のような情報ネットワークで接続された複数台のコンピュータネットワークなどで実現され、入力インターフェイス、出力インターフェイス、外部記憶装置や、コンピュータに組み込まれるソフトウェアプログラムの演算処理機能を持つものである。
【００５２】
既存入出力装置３ａ、３ｂでは基地局１あるいは移動局２からのＲＦ信号を既存演算装置５で処理できる信号に周波数変換を行い、既存演算装置５に信号を出力し、また、既存演算装置５から入力された信号をＲＦ信号へ信号変換し、対応する基地局１もしくは移動局２へ信号を出力する。既存演算装置５では基地局１あるいは移動局２からの信号に、対応する基地局１、移動局２間の伝搬データに基づいて、入力された信号の信号強度、位相、遅延時間を逐次変更し、対応する入出力装置３ａ、３ｂへ出力する。
【００５３】
図１４は図１３における伝搬データ生成処理部の処理フローであり、この処理はコンピュータプログラムによって実現される。図１４において、短区間変動、瞬時変動を計算する際に必要となるパラメータ（例えば、短区間変動については標準偏差、角度相関など、瞬時変動については遅延プロファイル、遅延スプレッドなど）を伝搬パラメータとして、想定している端末フィールド試験環境情報（例えば、標高、道路幅、建物高など）を環境パラメータとして、基地局に関する情報（例えば、基地局位置、アンテナ高、チルト角、アンテナ利得など）を基地局パラメータとして、移動局に関する情報（例えば、移動局位置とその時間変化、アンテナ高など）を移動局パラメータとして、干渉量を計算する際に必要となるパラメータ（例えば、セル外セル内干渉比、上り所要Ｅｂ／Ｎｏなど）を干渉パラメータとして入力し、保持する。なお、環境パラメータの入力方法は第１の実施形態で記述した方法を用いることができる。
【００５４】
伝搬アルゴリズム部では図２に示した伝搬アルゴリズム部の処理と同様に、移動局２の移動に伴い、保持された各基地局位置、移動局位置に対応した環境パラメータ、および、各基地局パラメータ、各移動局パラメータ、伝搬パラメータを用いて、想定する端末フィールド試験環境に適した既存伝搬モデルにより、基地局送信移動局受信、移動局送信基地局受信の組合せごとに減衰量が求められる。また、干渉アルゴリズム部における処理は図１０に示した干渉アルゴリズム部の処理と同様であり、基地局移動局の組合せごとに上り干渉量および、下り干渉量が計算される。
【００５５】
伝搬アルゴリズム部および干渉アルゴリズム部により生成された減衰量、干渉量は伝搬データ／干渉データ作成部にて、例えば、図１５に示すようにまとめられ、出力される。なお、図１５において、伝搬／干渉データは、（伝搬／干渉データファイル１、２・・・）として基地局１と移動局２のそれぞれの組合せごとにまとめられている。また、各伝搬／干渉データファイルでは更に移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）および干渉データに分けられて記述されている。
【００５６】
時間ｔ1、ｔ2、・・・に対して、移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）では上り素波１伝搬データ（Ls1u1、Ls1u2、・・・）、上り素波２伝搬データ（Ls2u1、Ls2u2、・・・）のように複数の素波毎に保持され、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）では下り素波１伝搬データ（Ls1n1、Ls1n2、・・・）、下り素波伝搬データ（Ls2n1、Ls2n2、・・・）のように複数の素波毎に保持され、干渉データとして上り干渉量（Iu1、Iu2、・・・）、下り干渉量（In1、In2、・・・）が保持される。ここで、Lsjn#は時刻＃での移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）における素波jの伝搬データ、Lsjn#は時刻＃での基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）における素波jの伝搬データ、Iu#は時刻＃での上り干渉量、In#は時刻＃での下り干渉量をそれぞれ表す。なお、本実施形態においては、伝搬データファイル内の移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）の伝搬データとして素波毎の減衰量を保持しているが、素波毎の時間差分量を保持することも可能である。前記出力された伝搬／干渉データは既存演算装置５へ入力され、基地局１、移動局２の組合せごとの伝搬／干渉データに基づき、対応する信号の信号強度、位相、遅延時間などが逐次変更される。
【００５７】
図１６は、第６の実施形態に係る構成を示したものであり、基地局１（ＢＳ）と、移動局２（ＭＳ）と、既存入出力装置３ａ、３ｂと、ＡＤＣユニット１１と、ＤＡＣユニット１５、伝搬データ生成／演算処理部４２とから構成されている。ＢＳ１、ＭＳ２は、それぞれ既存入出力装置３ａ、３ｂに接続され、既存入出力装置３ａ、３ｂは、ＡＤＣユニット１１、ＤＡＣユニット１５を介して伝搬データ生成／演算処理部４２に接続されている。ここで、既存入出力装置３ａ、３ｂから伝搬データ生成／演算処理部４２への入力はＡＤＣユニット１１に、伝搬データ生成／演算処理部４２から既存入出力装置３ａ、３ｂへの入力はＤＡＣユニット１５にそれぞれ接続されている。
【００５８】
伝搬データ生成／演算処理部４２は、図示しない一台のコンピュータシステム、もしくはＬＡＮや通信回線のような情報ネットワークで接続された複数台のコンピュータシステムで実現されるものであり、入力インターフェイス、出力インターフェイス、外部記憶装置や、コンピュータに組み込まれるソフトウェアプログラムの演算処理機能を持つものである。
【００５９】
既存入出力装置３ａ、３ｂには、基地局１、移動局２がそれぞれ割り当てられたポートに接続されており、基地局１あるいは移動局２からのＲＦ信号を演算処理できる信号(例えば、ベースバンド信号など)に変換を行い、対応するＡＤＣユニット１１に出力し、また、ＤＡＣユニット１５からのベースバンド信号など演算処理できる信号を、例えば、ＲＦ信号へ信号変換し、対応する基地局１または移動局２へ出力するものである。ＡＤＣユニット１１、ＤＡＣユニット１５には、アナログ／デジタル変換器、デジタル／アナログ変換器が、移動局送信基地局受信（ＢＳ←ＭＳ）、基地局送信移動局受信（ＭＳ←ＢＳ）の組合せの数だけ備えられており、それぞれ既存入出力装置３ａ、３ｂ、伝搬データ生成／演算処理部４２と接続されている。
【００６０】
図１７は、図１６に示す伝搬データ生成／演算処理部における基地局送信移動局受信の場合の処理フロー例であり、この処理はコンピュータプログラムによって実現される。なお、移動局送信基地局受信に関しても同様の処理が行われる。図１７において、基地局信号入力、伝搬データ付加部以外の伝搬データ／干渉データ生成における処理は図１４の場合と同様であり、例えば、図１５の伝搬／干渉データが伝搬干渉データ付加部へ送信されるものとする。伝搬干渉データ付加部では各基地局１、移動局２の組合せごとに出力された伝搬データ／干渉データから対応する基地局送信移動局受信の伝搬データである各素波の伝搬データを合成することにより対応する基地局送信移動局受信の減衰量を生成する。そして、既存ＤＡＣユニット１５から入力された基地局信号に対して、前記生成した減衰量を付加する。さらに、その移動局２毎に減衰量を付加した各基地局１の信号を加算し、対応する移動局２に割り当てられたＤＡＣユニット１５内のデジタルアナログ変換器へ出力する。
【００６１】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、第１の実施形態においては、入出力装置においてＲＦ信号とベースバンド信号との変換を例にとって説明をしたが、これに限られるものではなく、例えば、ＲＦ信号とＩＦ（ＩＦ：intermediate frequency）信号との変換を行ってもよい。
【００６２】
また、第１の実施形態においては、伝搬データ生成装置にて素波毎の伝搬データを作成し、Fading生成部にて合成することにより減衰量を求める例を説明したが、伝搬データ生成部にて予め素波を合成し減衰量を求めた後、その減衰量を伝搬データとして演算装置へ直接出力することができる。その場合は、伝搬データは直接積算部に接続されるので、回路構成は小さくなる一方、転送するデータ量が増す。また、第５の実施形態においては、既存入出力装置と既存演算装置を別個に構成する例を示したが、ひとつの装置でこれを実現しても良い。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、移動体通信システムにおいて、任意の複数基地局と複数移動局の組合せで複数のフィールド試験環境における電波状態の変動に関連する試験を同時に屋内で模擬することができるという効果を有する。したがって、これによりフィールド試験に伴う工程遅延や時間的制約を回避でき試験工数を削減することができるという効果がある。
【００６４】
さらに、本発明によれば、一般に端末フィールド試験では行うことが困難である電波状態の変動を再現して繰り返し試験することが可能であるという効果を有する。したがって、これにより、問題を顕在化させ、問題の箇所を的確に特定できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態に係る構成図である。
【図２】 第１の実施形態に係る伝搬データ生成装置における処理フロー図である。
【図３】 第１の実施形態に係る端末フィールド試験エリアブロックの概念図である。
【図４】 第１の実施形態に係る伝搬データファイルのフォーマットを示す図である。
【図５】 第１の実施形態に係る演算処置装置の構成図である。
【図６】 第２の実施形態に係る概念図である。
【図７】 第３の実施形態に係る干渉計算の処理フローを示した図である。
【図８】 第３の実施形態に係る概念図である。
【図９】 第３の実施形態に係る伝搬環境模擬装置の構成図である。
【図１０】 第３の実施形態に係る干渉データファイルのフォーマットを示す図である。
【図１１】 第３の実施形態に係る演算処理装置の構成図である。
【図１２】 第４の実施形態に係る伝搬データファイルのフォーマットを示す図である。
【図１３】 第５の実施形態に係る構成図である。
【図１４】 第５の実施形態に係る伝搬データ生成処理部における処理フローを示した図である。
【図１５】 第５の実施形態に係る伝搬／干渉データファイルのフォーマットを示す図である。
【図１６】 第６の実施形態に係る構成図である。
【図１７】 第６の実施形態に係る伝搬データ生成／演算処理部の処理フローを示した図である。
【符号の説明】
１・・・基地局、２・・・移動局、３ａ、３ｂ・・・入出力装置、４・・・伝搬データ生成装置、５・・・演算装置、６・・・データ保持装置、１１・・・下りＡＤＣユニット、１２・・・演算部、１３・・・Fading生成部、１４・・・加算部、１５・・・下りＤＡＣユニット、１６・・・制御ユニット、２０・・・下り信号処理ユニット、２１・・・上りＤＡＣユニット、２２・・・上りＡＤＣユニット、３０・・・上り信号処理ユニット、３１・・・干渉データ生成装置、３２・・・干渉信号生成部、３３・・・加算部、４１・・・伝搬データ生成処理部、４２・・・伝搬データ生成／演算処理部
Claims (7)
- 仮想のエリアにおいて、仮想の無線局を想定して伝搬環境を模擬的に再現する伝搬環境模擬装置であって、
前記仮想エリアは複数のエリアブロックに分割されており、
送信局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する入力信号変換手段と、
前記エリアブロック毎に実環境における固有の情報を予め記憶する情報記憶手段と、
該情報記憶手段に記憶されたエリアブロック毎の固有情報と前記送信局および受信局に関するパラメータと位置情報とにより、前記送信局及び前記受信局の組合せ毎に、送信局及び受信局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて送信局から受信局までの電波伝搬路における伝搬データを生成する伝搬データ生成手段と、
該伝搬データ生成手段からのデータに基づいて前記入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を前記受信局ごとに加算する演算処理手段と、
該演算処理手段からの信号を前記送信局から入力した信号の形式に変換し、前記受信局に出力する信号変換出力手段とを備え、
前記演算処理手段は、前記受信局の各々に対応して設けられる信号処理手段を有し、
前記信号処理手段は、前記送信局の各々に対応して設けられる演算部及び減衰量生成部と、該演算部からの出力信号を加算する加算部とを有し、
前記減衰量生成部は、自己に対応する送信局及び受信局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、
前記演算部は、該減衰量を前記入力信号変換手段からの信号に付加するものであり、
前記伝搬データ生成手段は、送信局又は受信局の移動経路の情報に基づいて該送信局又は受信局が属するエリアブロックを変更し、送信局又は受信局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、
前記情報記憶手段が通信をしている無線局間以外の無線局による干渉パラメータを記憶するとともに、前記伝搬データ生成手段からの伝搬データと該干渉パラメータとに基づいて干渉データを生成する干渉データ生成手段を備え、
前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比および上り総合負荷率を含む、
ことを特徴とする伝搬環境模擬装置。 - 仮想のエリアにおいて、仮想の無線局を想定して伝搬環境を模擬的に再現する伝搬環境模擬装置であって、
前記仮想エリアは複数のエリアブロックに分割されており、
前記エリアブロック毎に実環境における固有の情報を予め記憶する情報記憶手段と、
該情報記憶手段に記憶されたエリアブロック毎の固有情報と基地局および移動局に関するパラメータと位置情報とにより、前記基地局及び前記移動局の組合せ毎に、基地局及び移動局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて基地局から移動局までの電波伝搬路における伝搬データを生成する伝搬データ生成手段と、
前記基地局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する第１の入力信号変換手段と、
前記移動局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する第２の入力信号変換手段と、
前記伝搬データ生成手段からのデータに基づいて前記第１の入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を移動局ごとに加算する第１の演算処理手段と、
前記伝搬データ生成手段からのデータに基づいて前記第２の入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を基地局ごとに加算する第２の演算処理手段と、
前記第１の演算処理手段からの信号を前記基地局から入力した信号の形式に変換し、前記移動局に出力する第１の信号変換出力手段と、
前記第２の演算処理手段からの信号を前記移動局から入力した信号の形式に変換し、前記基地局に出力する第２の信号変換出力手段とを備え、
前記第１の演算処理手段は、前記移動局の各々に対応して設けられる信号処理手段を有し、
前記第２の演算処理手段は、前記基地局の各々に対応して設けられる信号処理手段を有し、
前記第１の演算処理手段において、前記信号処理手段は、前記基地局の各々に対応して設けられる演算部及び減衰量生成部と、該演算部からの出力信号を加算する加算部とを有し、該減衰量生成部は、自己に対応する基地局及び移動局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、該演算部は、該減衰量を前記第１の入力信号変換手段からの信号に付加し、
前記第２の演算処理手段において、前記信号処理手段は、前記移動局の各々に対応して設けられる演算部及び減衰量生成部と、該演算部からの出力信号を加算する加算部とを有し、該減衰量生成部は、自己に対応する基地局及び移動局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、該演算部は、該減衰量を前記第２の入力信号変換手段からの信号に付加するものであり、
前記伝搬データ生成手段は、移動局の移動経路の情報に基づいて移動局が属するエリアブロックを変更し、移動局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、
前記情報記憶手段が通信をしている無線局間以外の無線局による干渉パラメータを記憶するとともに、前記伝搬データ生成手段からの伝搬データと該干渉パラメータとに基づいて干渉データを生成する干渉データ生成手段を備え、
前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比および上り総合負荷率を含む、
ことを特徴とする伝搬環境模擬装置。 - 前記伝搬データ生成手段が、想定する前記エリア固有の情報と、前記送信局および受信局に関するパラメータとその位置情報とに基づいて、送信側から受信側へ電波伝搬路における減衰量、位相値、遅延時間の単位時間あたりの差分量を算出し、該算出値を出力する請求項１又は請求項２に記載された伝搬環境模擬装置。
- 前記情報記憶手段がエリアごとの地理データ、地形データあるいは道路や建造物に関するデータを少なくとも記憶するとともに、前記伝搬データ生成手段が該地理データ、地形データあるいは道路や建造物に関するデータのうち少なくともひとつを利用して前記伝搬データを生成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された伝搬環境模擬装置。
- 前記想定する仮想エリアを並列的に構成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載された伝搬環境模擬装置。
- 基地局あるいは移動局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する入力信号変換手段と、基地局と移動局間の電波伝搬路における伝搬データと該基地局および移動局以外の無線局による干渉データとに基づいて入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を基地局あるいは移動局ごとに加算する演算処理手段と、該演算処理手段からの信号を前記基地局あるいは移動局から入力した信号の形式に変換し、前記基地局あるいは移動局に出力する信号変換出力手段とを備える伝搬環境模擬装置に用いられるプログラムであって、
予め記憶された仮想エリアとして設定するエリアの実環境における固有の情報と前記基地局および移動局に関するパラメータと位置情報とにより前記基地局と移動局間の電波伝搬路における伝搬データを生成する第１のステップと、
予め記憶された該基地局および移動局以外の無線局による干渉パラメータと伝搬パラメータとに基づいて干渉データを生成する第２のステップと、
該生成された伝搬データと干渉データとに基づいて入力信号変換手段からの信号を処理し、該処理された信号を基地局あるいは移動局ごとに加算する第３のステップとを実行するためのプログラムであり、
前記仮想エリアは、複数のエリアブロックに分割され、
前記エリアブロック毎の情報が予め記憶されており、
前記第１のステップは、前記基地局及び前記移動局の組合せ毎に、基地局及び移動局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて前記伝搬データを生成し、
前記第３のステップは、受信局の各々に対応して信号処理を行う第４のステップを有し、
前記第４のステップは、送信局の各々に対応して設けられる演算ステップ及び減衰量生成ステップと、該演算ステップからの出力信号を加算する第１の加算ステップと、該第１の加算ステップからの出力信号に前記干渉データに応じた干渉量を加算する第２の加算ステップとを有し、
前記減衰量生成ステップは、自己に対応する送信局及び受信局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、
前記演算ステップは、該減衰量を前記入力信号変換手段からの信号に付加するものであり、
前記第１のステップは、移動局の移動経路の情報に基づいて移動局が属するエリアブロックを変更し、移動局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、
前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比、及び上り総合負荷率を含む、
ことを特徴とするプログラム。 - 基地局あるいは移動局からの送信信号を入力し、該入力した送信信号を所定の形式の信号に変換する第１のステップと、
該変換された入力信号をデジタル信号に変換する第２のステップと、
予め記憶された仮想エリアとして設定するエリアの実環境における固有の情報と送信局および受信局に関するパラメータと位置情報とにより基地局と移動局間の電波伝搬路における伝搬データを生成する第３のステップと、
予め記憶された該基地局および移動局以外の無線局による干渉パラメータと伝搬パラメータに基づいて干渉データを生成する第４のステップと、
該生成された伝搬データと干渉データとに基づいてデジタル信号に変換された前記入力信号を処理し、該処理された信号を前記基地局あるいは移動局ごとに加算する第５のステップと、
該加算されたデジタル信号をアナログ信号に変換する第６のステップと、
該アナログに変換された信号を前記基地局あるいは移動局から入力した信号の形式に変換し、前記基地局あるいは移動局に出力する第７のステップとを実行するためのプログラムであり、
前記仮想エリアは、複数のエリアブロックに分割され、
前記エリアブロック毎の情報が予め記憶されており、
前記第３のステップは、前記基地局及び前記移動局の組合せ毎に、基地局及び移動局が各々属するエリアブロックの情報に基づいて前記伝搬データを生成し、
前記第５のステップは、受信局の各々に対応して信号処理を行う第８のステップを有し、
前記第８のステップは、送信局の各々に対応して設けられる演算ステップ及び減衰量生成ステップと、該演算ステップからの出力信号を加算する第１の加算ステップと、該第１の加算ステップからの出力信号に前記干渉データに応じた干渉量を加算する第２の加算ステップとを有し、
前記減衰量生成ステップは、自己に対応する送信局及び受信局の組合せの前記伝搬データに基づき、減衰量を生成し、
前記演算ステップは、該減衰量を前記入力信号に付加するものであり、
前記第３のステップは、移動局の移動経路の情報に基づいて移動局が属するエリアブロックを変更し、移動局が移動するときのエリアブロック毎の前記伝搬データを生成し、
前記干渉パラメータは、上り所要Ｅｂ／Ｎ 0 、基地局雑音指数、セル外セル内干渉比、及び上り総合負荷率を含む、
ことを特徴とするプログラム。
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