JP6007226B2 - 移動体端末試験装置および試験方法 - Google Patents

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Description

本発明は、携帯電話やスマートフォン等の移動体端末との間で通信を行い、その試験を行なう試験装置において、デュアルキャリア方式に対応した移動体端末の試験を正しく行なうための技術に関する。
携帯電話やスマートフォンなどの移動体通信システムに要求される性能は年々高くなっており、大量の情報を高速に伝達できるように様々な技術が開発されている。
その一つの方式として、3GのW−CDMA方式では、これまでの1ユーザーに対し5MHz幅の1つのキャリアの割り当てる方式から、図4に示すように、5MHz幅で隣接する2つのキャリアを割り当てるDC−HSUPA方式が提案され、この方式に対するオープンループパワー測定の規格として、3GPP TS34.121 5.4.1Aが規定されている。
この規定によれば、始めに図5の(a)のように、端末側から中心周波数f1の5MHz幅の第1キャリアの信号S1を出力させ、これを試験装置側で受信してそのパワーP1を検出し、その後、図5の(b)のように、第2キャリアの信号S2も出力させ、試験装置側でこの第2キャリアの信号S2を受信してそのパワーP2を検出する。なお、ここでいうパワーは、ピークパワー(スペクトルの最大値)とする。
上記試験を行なうために考えられる試験装置側の処理としては、図6に示しているように、所定タイミングt0に移動体端末に対して第1キャリアの信号S1の出力を指示するとともに、受信周波数を周波数f1に設定する。第1キャリアの信号S1の出力指示を受けた移動体端末があるタイミングt1に図5の(a)のように第1キャリアの信号S1を出力すると、試験装置側で検出されるパワーがそのタイミングt1に急激に大きくなる。このタイミングt1を測定の基準タイミングとして検出するために、装置側では所定のトリガレベルLt(例えば60dB)と検出パワーの立ち上がりの変移量ΔPaを比較する。この場合、第1キャリアの信号S1が通常のパワー(例えば20dBm程度)で出力されていれば、変移量ΔPaがトリガレベルLtを越えるので、このタイミングt1を基準として所定時間Tsが経過したタイミングt2に第1キャリアの信号S1のパワーを検出する。
このようにして第1キャリアの信号S1のパワー検出が完了した後の所定タイミングt3に、移動体端末に対し、第2キャリアの信号S2の出力を指示するとともに、その信号S2の受信ができるように受信周波数をf2に切り替える。
この受信周波数の切替えにより、第1キャリアの信号S1は受信されなくなって、検出パワーはほぼゼロまで低下する。
そして、第2キャリアの信号の出力指示を受けた移動体端末が、あるタイミングt4に図5の(b)のように、信号S1に隣接する5MHz幅の第2キャリアの信号S2を出力すると、試験装置側で検出されるパワーがそのタイミングt4に急激に大きくなり、その立ち上がりの変移量ΔPbがトリガレベルLtを越えて、このタイミングt4から所定時間Tsが経過したタイミングt5に第2キャリアの信号S2のパワーが検出される。
試験装置では、このようにして得られた信号S1、S2のパワーに基づいて、デュアルキャリア方式に対応した移動体端末の性能試験を行なうことになる。
なお、同技術分野の関連技術が特許文献1に記載されている。
特表2012−530440
しかし、実際に試験される移動体端末には、図7のように、第1キャリアの信号S1と第2キャリアの信号S2の帯域が拡がっていてその一部が重複しているものがある。
この場合、図8の(a)に示しているように、試験装置側で受信周波数を信号S1から信号S2を受信できる状態に切り替えたとき(t3)、信号S1の一部(漏れ分)が第2キャリアの信号受信帯域に入るため、第2キャリアの信号S2が送出されていないにも関わらず、特定のパワーPxが検出されることになる。そして、この状態から移動体端末が所定タイミングt4に第2キャリアの信号S2を出力すると、試験装置側で検出されるパワーは、信号S2のパワーP2まで増加するが、その立ち上がりの変移量ΔPbは、第1キャリアの信号S1の漏れ分のパワーPxと第2キャリアの信号S2の本来のパワーP2との差分に減少してしまう。ここで、例えばPxとP2の差が50dBしかないと、60dBのトリガレベルLtを越えられなくなり、この場合、第2キャリアの信号S2のパワー検出が行えなくなる。なお、第2キャリアの信号S2に重複している第1キャリアの信号S1の漏れ分は、第2キャリアの信号S2の帯域に重なっているのでパワーとして増加されない。
また、トリガ検出方式として、受信周波数の切替時の誤動作防止のために、トリガ入力を一端ゼロにリセットする方式のものが多いが、この方式の場合、入力がゼロリセットされた直後に第1キャリアの信号S1の漏れ分による検出パワーPxが入力されることになり、ゼロリセット時の入力レベル(例えば−100dBm)とパワーPx(−30dBm)との差が60dBのトリガレベルLtを越える場合も生じる。
この場合、図8の(b)に示しているように、第2キャリアの信号S2が入力されていないにも関わらず、受信周波数の切替えタイミングt3とほぼ同じタイミングに第2キャリアの信号S2が入力されたものと判断し、そのタイミングt3から所定時間Tsが経過したタイミングt4′に誤ったパワー検出をしてしまうという問題も生じる。
本発明は、この問題を解決し、デュアルキャリア方式に対応した移動体端末のパワー測定を正しく行なうことができる移動体端末試験装置および試験方法を提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本発明の請求項1の移動体端末試験装置は、
移動体端末(10)に試験に必要な信号を送信する送信部(21)、移動体端末から送信された信号を受信する受信部(22)および前記送信部と前記受信部を制御して前記移動体端末の試験を行なう制御部(30)とを備え、所定周波数幅の帯域をもって互いに隣接する第1キャリアの信号と第2キャリアの信号とを用いた通信が可能なデュアルキャリア方式の移動体端末との間で信号の授受を行い、該移動体端末のオープンループパワー試験を行なう移動体端末試験装置において、
前記制御部が、
前記第1キャリアの信号を出力させるためのメッセージを、前記送信部を介して前記移動体端末に送出する第1キャリア送信指示手段(31)と、
前記第1キャリア送信指示手段がメッセージを出力するタイミングに合わせて、前記受信部を前記第1キャリアの信号を受信できる状態に設定する第1キャリア受信設定手段(32)と、
前記第1キャリア受信設定手段によって前記第1キャリアの信号を受信できる状態に設定された後に前記受信部で受信される信号のパワーを監視し、該パワーの変移量が予め設定された所定のトリガレベルを超えたタイミングから所定時間経過後のパワーを前記第1キャリアの信号のパワーとして検出する第1キャリアパワー検出手段(33)と、
前記第1キャリアパワー検出手段によって前記第1キャリアの信号のパワーが検出された後に、該第1キャリアの信号成分のうち、前記第2キャリアの信号帯域に含まれる漏れ成分のパワーが前記トリガレベルを越えない範囲となるように前記移動体端末の送信電力を低下させるためのメッセージを、前記送信部を介して前記移動体端末に送出する第1キャリア低下指示手段(34)と、
前記第1キャリア低下指示手段によって前記移動体端末の送信電力が低下した後、前記第2キャリアの信号を出力させるためのメッセージを、前記送信部を介して前記移動体端末に送出する第2キャリア送信指示手段(35)と、
前記第2キャリア送信指示手段がメッセージを出力するタイミングに合わせて、前記受信部を前記第2キャリアの信号を受信できる状態に設定する第2キャリア受信設定手段(36)と、
前記第2キャリア受信設定手段によって前記第2キャリアの信号を受信できる状態に設定された後に前記受信部で受信される信号のパワーを監視し、該パワーの変移量が前記トリガレベルを超えたタイミングから所定時間経過後のパワーを前記第2キャリアの信号のパワーとして検出する第2キャリアパワー検出手段(37)とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の請求項2の移動体端末試験方法は、
所定周波数幅の帯域をもって互いに隣接する第1キャリアの信号と第2キャリアの信号とを用いた通信が可能なデュアルキャリア方式の移動体端末との間で信号の授受を行い、該移動体端末のオープンループパワー試験を行なうための移動体端末試験方法において、
前記第1キャリアの信号を出力させるためのメッセージを前記移動体端末に送出するとともに、前記移動体端末から出力される第1キャリアの信号を受信できる状態に設定する段階と、
前記第1キャリアの信号を受信できる状態で受信信号のパワーを監視し、該受信信号のパワーの変移量が予め設定された所定のトリガレベルを越えたタイミングから所定時間経過後のパワーを前記第1キャリアの信号のパワーとして検出する段階と、
前記第1キャリアの信号のパワーが検出された後に、該第1キャリアの信号成分のうち、前記第2キャリアの信号帯域に含まれる漏れ成分のパワーが前記トリガレベルを越えない範囲となるように前記移動体端末の送信電力を低下させるためのメッセージを、前記移動体端末に送出する段階と、
前記移動体端末の送信電力が低下した後に、前記第2キャリアの信号を出力させるためのメッセージを前記移動体端末に送出するとともに、前記第2キャリアの信号を受信できる状態に設定する段階と、
前記第2キャリアの信号を受信できる状態で受信信号のパワーを監視し、該受信信号のパワーの変移量が前記トリガレベルを越えたタイミングから所定時間経過後のパワーを前記第2キャリアの信号のパワーとして検出する段階とを含むことを特徴とする。
このように、本発明では、第1キャリアの信号のパワーを検出した後に、移動体端末に対して送信電力低下を指示するメッセージを送信して、第1キャリアの信号成分のうち、第2キャリアの信号帯域に含まれる漏れ成分のパワーがトリガレベルを越えない範囲となるようにしてから、第2キャリアの信号を受信するようにしている。
このように第2キャリアの信号帯域に含まれる第1キャリアの信号の漏れ成分のパワーがトリガレベルより小さくなることで、移動体端末から第2キャリアの信号が出力されたときに検出されるパワーの変移量が十分大きくなって、トリガレベルを越える確率が極めて高くなる。このため、第2キャリアの信号のパワー検出を確実に行なうことができる。
また、受信周波数の切替え時にトリガ入力をリセットする方式を採用している場合であっても、第1キャリアの信号の漏れ成分のパワーがトリガレベルより小さくなっているから、リセット直後にパワー変移量がトリガレベルを越えることがなくなり、このタイミングを、第2のキャリアの信号の入力タイミングと誤る恐れがなくなる。
本発明の実施形態の構成図 実施形態の動作を説明するための図 実施形態の動作を説明するための図 デュアルキャリア方式の説明図 デュアルキャリア方式のパワー測定の際の移動体端末の送信手順を示す図 隣接する信号帯域が分離された理想的な移動体端末に対する試験結果を示す図 試験対象の移動体端末の実際の出力スペクトラムの一例を示す図 図7に示した出力スペクトラムをもつ移動体端末に対する試験結果を示す図
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明を適用した移動体端末試験装置(以下、単に試験装置と記す)20の構成を示している。
この試験装置20は、試験に必要な信号を生成してカプラ20aを介して試験対象の移動体端末10に与える送信部21、移動体端末10から送信された信号を、カプラ20aを介して受けて試験に必要な信号を抽出する受信部22、および送信部21と受信部22を制御して移動体端末10に対する種々の試験を行なう制御部30とを備えている。
試験装置20が行なう試験の内容は多岐にわたり、基本的には、基地局が移動体端末に対して行なう信号授受と同様の処理を行って呼接続状態とし、試験に必要な各種のメッセージを送り、それに対する移動体端末10の応答を観測することになるが、ここでは、前記したように、所定周波数幅の帯域をもって互いに隣接する第1キャリアの信号と第2キャリアの信号とを用いた通信が可能なデュアルキャリア方式の移動体端末との間で信号の授受を行い、移動体端末のオープンループパワー試験を行なう場合について説明する。
上記試験を行なうために、実施形態の制御部30には、図1に機能ブロック化して示しているように、第1キャリア送信指示手段31、第1キャリア受信設定手段32、第1キャリアパワー検出手段33、第1キャリア低下指示手段34、第2キャリア送信指示手段35、第2キャリア受信設定手段36、第2キャリアパワー検出手段37を備えている。
第1キャリア送信指示手段31は、所定タイミングt0(例えば試験者による装置に対する特定操作があったとき)に、呼接続状態にある移動体端末10に対し、デュアルキャリア方式の通信に用いる所定周波数f1の第1キャリアの信号を出力させるためのメッセージを、送信部21を介して移動体端末10に送出する。
第1キャリア受信設定手段32は、第1キャリア送信指示手段31がメッセージを出力したタイミングに合わせて、周波数f1の第1キャリアの信号を受信できる状態に受信部22の受信周波数を設定する。受信部22はこのタイミングt0で周波数f1の信号を受信できる状態となる。なお、ここでは、第1キャリアの送信指示のタイミングに対して受信周波数の設定のタイミングを同時とするが直前であってもよく、メッセージに対する移動体端末10の応答時間より短い時間であれば、第1キャリアの送信指示のタイミングより受信周波数の設定が遅れてもよい。
試験装置20から第1キャリアの信号を出力させるためのメッセージを受けた移動体端末10は、図2の(a)に示すように、所定タイミングt1に、指定された第1キャリアの信号S1を所定パワー(安定した通信が可能な必要十分なパワー)で送信する。
この移動体端末10から送信された第1キャリアの信号は受信部22で受信され、そのパワーが検出される。
第1キャリアパワー検出手段33は、図3に示すように、受信部22の受信周波数が第1キャリアの信号の周波数に設定されたタイミングt0から継続的に検出されるパワーを監視し、移動体端末10が第1キャリアの信号S1を送信したことにより、パワーの立ち上がりの変移量ΔPaが予め設定された所定のトリガレベルLtを越えたタイミングt1から所定時間(測定値の安定に必要な時間)経過したタイミングt2のパワーを第1キャリアの信号S1のパワーP1として検出する。
そして、第1キャリアパワー検出手段33によって第1キャリアの信号S1のパワーP1が検出された後の所定タイミングt3に、第1キャリア低下指示手段34が、移動体端末10に対し、第1キャリアの信号S1の成分のうち、第2キャリアの信号帯域に含まれる漏れ成分のパワーPxがトリガレベルLtを越えない範囲となるように送信電力を低下させるためのメッセージを送出する。
このメッセージを受けた移動体端末10は送信電力を低下させる。この移動体端末10による送信電力低下処理はクローズドループモードで行なわれ、図3に示しているように、試験装置20からの次の指示があるまで一定量(例えば1dB)ずつ継続的に行なわれる。
試験装置20は、移動体端末10から送信される第1キャリアの信号S1のパワーを監視し、図2の(b)に示すように、最初に検出されたパワーP1に対して十分低い値(第2キャリアの信号帯域に含まれる漏れ成分のパワーPxがトリガレベルLtを越えない範囲となる値)、例えば相対値で−40dB減少するパワーP1′に達するまで行なわせる。
このように第1キャリアの信号S1の出力パワーを低下させることで、受信周波数をf2に切り替えたタイミングに検出される第1キャリアの信号の漏れ成分のパワーをさらに低くすることができ、その後に受信される第2キャリアの信号S2に対するトリガを正しく行なうことができる。なお、通常、第1キャリアの信号S1には制御チャネルが含まれるので、その送信電力をゼロにすることはできず、通信が可能なパワーに維持する必要がある。例えば第1キャリアの信号S1の通常のパワーが20dBmの場合で40dB低下させた場合−20dBmとなり、そのうちの第2キャリアの信号帯域に含まれる漏れ成分はさらに小さく(例えば−40dB)なる。
このようにして、移動体端末10の第1キャリアの信号Sの送信電力が十分低下した後の所定タイミングt4に、第2キャリア送信指示手段35が、周波数f2の第2キャリアの信号S2を出力させるためのメッセージを移動体端末10に送出する。
また、このメッセージの送出に合わせて、第2キャリア受信設定手段36によって、受信部22が第2キャリアの信号S2を受信できるように受信中心周波数がf2に設定される。受信部22はこのタイミングt4で周波数f2の信号を受信できる状態となる。
この受信周波数の切替えにより、受信部22で検出されるパワーは、図2の(b)に示しているように、パワーが低下した第1キャリアの信号S1の成分のうち、周波数f2を中心とする隣接帯域内に入る漏れ成分のパワーPx′だけであり、仮にこの漏れ成分のパワーPx′が、P1(20dBm)から80dB低下した−60dBmとし、トリガリセット時の入力電力を−100dBmとすれば、その立ち上がりの変移量は40dBとなり、トリガレベルLtの60dBを越えない。よって図3のように、受信周波数の切替え時に検出される漏れ成分よるパワーがトリガレベルLtを越えることはない。このタイミングt4を第2キャリアの信号S2の入力タイミングと誤る恐れはない。
試験装置20から第2キャリアの信号S2を出力させるためのメッセージを受けた移動体端末10は、所定タイミングt5に、図2の(c)のように、第1キャリアの信号S1を低電力で送信したまま、第2キャリアの信号S2を所定パワーで送信する。
制御部30の第2キャリアパワー検出手段33は、図3に示しているように、受信部22の受信周波数が第2キャリアの信号S2を受信するための周波数f2に設定されたタイミングt4から継続的に検出されるパワーを監視し、そのパワーの変移量がトリガレベルLtを越えるか否かを調べ、移動体端末10からの第2キャリアの信号S2の送信によって、パワーの変移量ΔPbがトリガレベルLtを超えたタイミングt5から所定時間Tsが経過したタイミングt6のパワーを第2キャリアの信号S2のパワーP2として検出する。ここで検出されるパワーP2には、隣接帯域の第1キャリアの信号S1の漏れ成分も含まれるが帯域内の成分であるからパワーに変動を与えない。
ここで、前記したように、第2キャリアの信号を移動体端末10から送出させる前に、第1キャリアの信号S1の送信電力を大きく低減させているので、受信部22の周波数を第2キャリアの信号S2を受信できる状態に切り替えたときの漏れ成分のパワーを低く(例えば−60dBm)することができ、その後に移動体端末10から第2キャリアの信号S2が所定のパワー(例えば20dBm)で出力された時のパワーの変移量ΔPbが十分大きく(例えば80dB)なって、トリガレベルLtを越え、トリガタイミングの検出を正しく行なうことができ、正確なパワー検出が行なえる。
このようにして、移動体端末10が出力した第1キャリアの信号S1と第2キャリアの信号S2のパワーを検出することで、デュアルキャリア方式におけるオープンループパワー試験を行なうことができる。
なお、上記説明では、第1キャリアの信号S1の送信電力を低下させる際に、移動体端末10との間のクローズループモードを用いて所定ステップずつ送信電力を低下させていたが、低減時の電力を予め設定しておき、その設定値と、第1キャリアの信号S1に対して最初に測定されたパワーP1との差分を、試験装置20側から移動体端末10に知らせて、その送信電力をより大きなステップで低下させることも可能であり、そのようにすれば、測定時間を短縮することができる。
10……移動体端末、20……移動体端末試験装置、21……送信部、22……受信部、30……制御部、31……第1キャリア送信指示手段、32……第1キャリア受信設定手段、33……第1キャリアパワー検出手段、34……第1キャリア低下指示手段、35……第2キャリア送信指示手段、36……第2キャリア受信設定手段、37……第2キャリアパワー検出手段

Claims (2)

  1. 移動体端末(10)に試験に必要な信号を送信する送信部(21)、移動体端末から送信された信号を受信する受信部(22)および前記送信部と前記受信部を制御して前記移動体端末の試験を行なう制御部(30)とを備え、所定周波数幅の帯域をもって互いに隣接する第1キャリアの信号と第2キャリアの信号とを用いた通信が可能なデュアルキャリア方式の移動体端末との間で信号の授受を行い、該移動体端末のオープンループパワー試験を行なう移動体端末試験装置において、
    前記制御部が、
    前記第1キャリアの信号を出力させるためのメッセージを、前記送信部を介して前記移動体端末に送出する第1キャリア送信指示手段(31)と、
    前記第1キャリア送信指示手段がメッセージを出力するタイミングに合わせて、前記受信部を前記第1キャリアの信号を受信できる状態に設定する第1キャリア受信設定手段(32)と、
    前記第1キャリア受信設定手段によって前記第1キャリアの信号を受信できる状態に設定された後に前記受信部で受信される信号のパワーを監視し、該パワーの変移量が予め設定された所定のトリガレベルを超えたタイミングから所定時間経過後のパワーを前記第1キャリアの信号のパワーとして検出する第1キャリアパワー検出手段(33)と、
    前記第1キャリアパワー検出手段によって前記第1キャリアの信号のパワーが検出された後に、該第1キャリアの信号成分のうち、前記第2キャリアの信号帯域に含まれる漏れ成分のパワーが前記トリガレベルを越えない範囲となるように前記移動体端末の送信電力を低下させるためのメッセージを、前記送信部を介して前記移動体端末に送出する第1キャリア低下指示手段(34)と、
    前記第1キャリア低下指示手段によって前記移動体端末の送信電力が低下した後、前記第2キャリアの信号を出力させるためのメッセージを、前記送信部を介して前記移動体端末に送出する第2キャリア送信指示手段(35)と、
    前記第2キャリア送信指示手段がメッセージを出力するタイミングに合わせて、前記受信部を前記第2キャリアの信号を受信できる状態に設定する第2キャリア受信設定手段(36)と、
    前記第2キャリア受信設定手段によって前記第2キャリアの信号を受信できる状態に設定された後に前記受信部で受信される信号のパワーを監視し、該パワーの変移量が前記トリガレベルを超えたタイミングから所定時間経過後のパワーを前記第2キャリアの信号のパワーとして検出する第2キャリアパワー検出手段(37)とを備えたことを特徴とする移動体端末試験装置。
  2. 所定周波数幅の帯域をもって互いに隣接する第1キャリアの信号と第2キャリアの信号とを用いた通信が可能なデュアルキャリア方式の移動体端末との間で信号の授受を行い、該移動体端末のオープンループパワー試験を行なうための移動体端末試験方法において、
    前記第1キャリアの信号を出力させるためのメッセージを前記移動体端末に送出するとともに、前記移動体端末から出力される第1キャリアの信号を受信できる状態に設定する段階と、
    前記第1キャリアの信号を受信できる状態で受信信号のパワーを監視し、該受信信号のパワーの変移量が予め設定された所定のトリガレベルを越えたタイミングから所定時間経過後のパワーを前記第1キャリアの信号のパワーとして検出する段階と、
    前記第1キャリアの信号のパワーが検出された後に、該第1キャリアの信号成分のうち、前記第2キャリアの信号帯域に含まれる漏れ成分のパワーが前記トリガレベルを越えない範囲となるように前記移動体端末の送信電力を低下させるためのメッセージを、前記移動体端末に送出する段階と、
    前記移動体端末の送信電力が低下した後に、前記第2キャリアの信号を出力させるためのメッセージを前記移動体端末に送出するとともに、前記第2キャリアの信号を受信できる状態に設定する段階と、
    前記第2キャリアの信号を受信できる状態で受信信号のパワーを監視し、該受信信号のパワーの変移量が前記トリガレベルを越えたタイミングから所定時間経過後のパワーを前記第2キャリアの信号のパワーとして検出する段階とを含むことを特徴とする移動体端末試験方法。
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