JP7470729B2 - 移動端末試験装置とその移動端末の位置補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動端末の試験を行なう移動端末試験装置に関する。

携帯電話やデータ通信端末等の移動端末（User Equipment：以下、「ＵＥ」ともいう）を開発した場合、この開発した移動端末が正常に通信を行なえるか否かを試験する必要がある。このため、実際の基地局の機能を擬似する擬似基地局として動作する試験装置に試験対象の移動端末を接続し、試験装置と移動端末との間で通信を行ない、この通信の内容を確認する試験を行なっている。

このような試験の中には、移動端末が３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）の規格に準じているかを確認するコンフォーマンステストなどがある。

また、移動通信システムにおいては、５Ｇ（5th Generation）無線方式である５Ｇ ＮＲ（New Radio）のサービスが開始されており、５Ｇ ＮＲにおいて使用する周波数帯域は、ＦＲ１（Frequency Range 1）：450～6,000MHzとＦＲ２（Frequency Range 2）：24,250～52,600MHzの大きく２つの周波数レンジに分類される。

ＦＲ２のような高周波数帯では、伝搬ロスが増大することから、伝搬ロスを補うために、電波を特定の方向へ集めてビームを形成するビームフォーミングを適用する。

５Ｇ ＮＲのＦＲ２におけるコンフォーマンステストのテストケース（以下、「ＦＲ２ＴＣ」ともいう）では、テストケースの測定前に、移動端末を中心として球面全体にビーム方向を操作した際に得られるＥＩＲＰ(Equivalent Iso-tropic Radiated Power)値より、意図した方向に正しくビームを向けられることを統計的に担保する必要がある。

また、ＦＲ２ＴＣの測定前にＥＩＲＰ値が最大となるＰｅａｋ点をサーチすると、膨大な時間が掛かってしまうため、全球面のＥＩＲＰ値のＰｅａｋ点サーチ結果をデータベースに記憶しておき、測定条件が同じＦＲ２ＴＣを測定する場合には、データベースから測定条件が同じＰｅａｋ点サーチ結果を読み出し、ポジショナにより移動端末の位置を調整し、Ｐｅａｋ点を決められた方向に向けることで測定時間の短縮を図っている。

特許文献１には、ビームフォーミングが適用された送信に対応するユーザ装置の、ユーザ装置を中心とする球の全方位を測定することが記載されている。

国際公開第２０１９／２２５６１７号

しかしながら、過去の結果から移動端末の位置情報を求め、移動端末の位置を調節する際に、ポジショナの経年劣化や、移動端末の取り付けミスなどで、求めた位置情報による位置とはずれてしまうことがある。

このようなずれを補正する場合、角度などの位置情報のみでは、人の手で補正することは難しく、作業効率が悪化し、測定精度も低下してしまう。

そこで、本発明は、移動端末の位置の補正を容易にして、作業効率を向上させるとともに、測定精度を向上させることができる移動端末試験装置を提供することを目的としている。

本発明の移動端末試験装置は、移動端末のコンフォーマンステストを行なう移動端末試験装置であって、前記移動端末から送信された電波を受信する受信アンテナと、前記移動端末の位置を調整するポジショナと、前記移動端末を撮像するカメラと、前記移動端末ごとに送信電波のＰｅａｋ点データとして、少なくともＰｅａｋ点での前記移動端末の位置の情報と、前記カメラで撮像されたＰｅａｋ点での前記移動端末の画像データとをデータベースに記憶し、測定対象の前記移動端末のＰｅａｋ点データが前記データベースに保存されている場合、前記Ｐｅａｋ点データの前記移動端末の位置の情報に基づいて前記ポジショナにより前記移動端末の位置を調整し、前記カメラにより撮像された現在の画像データと、前記Ｐｅａｋ点データの画像データとを比較し、前記カメラにより撮像された現在の画像データの前記移動端末の位置と、前記Ｐｅａｋ点データの画像データの前記移動端末の位置との誤差が所定の閾値を超えている場合、前記カメラにより撮像された現在の画像データと、前記Ｐｅａｋ点データの画像データとを表示する制御部と、を備えるものである。

この構成により、カメラにより撮像された現在の画像データの移動端末の位置と、Ｐｅａｋ点データの画像データの移動端末の位置との誤差が所定の閾値を超えている場合、カメラにより撮像された現在の画像データと、Ｐｅａｋ点データの画像データとが表示される。このため、ユーザによる移動端末の位置の補正を容易にして、作業効率を向上させるとともに、測定精度を向上させることができる。

また、本発明の移動端末試験装置において、前記制御部は、測定対象の前記移動端末の前記Ｐｅａｋ点データが前記データベースに記憶されていない場合、前記ポジショナを調整しながら前記Ｐｅａｋ点データを取得するものである。

この構成により、測定対象の前記移動端末のＰｅａｋ点データが記憶されていない場合、Ｐｅａｋ点データが取得される。このため、測定条件が同じ測定を行なう場合に利用することができ、作業効率を向上させることができる。

また、本発明の移動端末試験装置において、前記制御部は、前記カメラにより撮像された現在の画像データと、前記Ｐｅａｋ点データの画像データとの前記移動端末の重なり部分に基づいて前記誤差を算出するものである。

この構成により、カメラにより撮像された現在の画像データと、Ｐｅａｋ点データの画像データとの移動端末の重なり部分に基づいて誤差が算出される。このため、容易に誤差を算出することができ、処理負荷を軽減して、作業効率を向上させることができる。

また、本発明の移動端末の位置補正方法は、移動端末から送信された電波を受信する受信アンテナと、前記移動端末の位置を調整するポジショナと、前記移動端末を撮像するカメラと、を備え、前記移動端末のコンフォーマンステストを行なう移動端末試験装置の移動端末の位置補正方法であって、前記移動端末ごとに送信電波のＰｅａｋ点データとして、少なくともＰｅａｋ点での前記移動端末の位置の情報と、前記カメラで撮像されたＰｅａｋ点での前記移動端末の画像データとをデータベースに記憶するステップと、測定対象の前記移動端末のＰｅａｋ点データが前記データベースに保存されている場合、前記Ｐｅａｋ点データの前記移動端末の位置の情報に基づいて前記ポジショナにより前記移動端末の位置を調整し、前記カメラにより撮像された現在の画像データと、前記Ｐｅａｋ点データの画像データとを比較するステップと、前記カメラにより撮像された現在の画像データの前記移動端末の位置と、前記Ｐｅａｋ点データの画像データの前記移動端末の位置との誤差が所定の閾値を超えている場合、前記カメラにより撮像された現在の画像データと、前記Ｐｅａｋ点データの画像データとを表示するステップと、を備えるものである。

この構成により、カメラにより撮像された現在の画像データの移動端末の位置と、Ｐｅａｋ点データの画像データの移動端末の位置との誤差が所定の閾値を超えている場合、カメラにより撮像された現在の画像データと、Ｐｅａｋ点データの画像データとが表示される。このため、ユーザによる移動端末の位置の補正を容易にして、作業効率を向上させるとともに、測定精度を向上させることができる。

本発明は、移動端末の位置の補正を容易にして、作業効率を向上させるとともに、測定精度を向上させることができる移動端末試験装置を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る移動端末試験装置の概略構成図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る移動端末試験装置のＰｅａｋ点データのデータベースの例を示す図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る移動端末試験装置の誤差が大きい場合の画像データの状態の例を示す図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る移動端末試験装置の誤差が小さい場合の画像データの状態の例を示す図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る移動端末試験装置のコンフォーマンステスト実施処理の手順を説明するフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る移動端末試験装置ついて詳細に説明する。

図１において、本発明の一実施形態に係る移動端末試験装置１は、受信アンテナ２と、ポジショナ３と、カメラ４と、擬似基地局部５と、操作表示部６と、制御部７とを含んで構成されている。

受信アンテナ２は、ＵＥ１０の送信する電波を受信して、擬似基地局部５に出力する。
ポジショナ３は、ＵＥ１０を水平方向及び鉛直方向に回転させ、ＵＥ１０の位置を、調整する。

カメラ４は、ポジショナ３により制御されたＵＥ１０の位置の状態を撮像する。カメラ４は可視光を撮像するカメラに限られず、赤外線やＸ線で撮像するカメラでもよい。

擬似基地局部５は、制御部７の制御により、ＵＥ１０との間でＲＦ（無線周波数）信号を送受信する。擬似基地局部５は、ＵＥ１０から受信したＲＦ信号の送信電力や受信電力などを測定し、測定結果を制御部７に出力する。

操作表示部６は、ユーザからの操作入力を受け付ける操作部と、試験用パラメータの設定画面や擬似基地局部５の測定結果などを表示する表示部とを備えている。操作部は、タッチパッドやキーボードやプッシュボタンなどによって構成される。表示部は、液晶表示装置などによって構成される。

制御部７は、操作表示部６に入力された指示に従って、試験シナリオの作成画面を操作表示部６に表示させて試験シナリオの生成に必要な情報を入力させたり、試験シナリオの作成画面において操作表示部６に入力された情報に基づいて試験シナリオを生成したりする。また、制御部７は、操作表示部６に入力された指示に従って、擬似基地局部５に指示を送信して、記憶装置に記憶された試験シナリオに基づいて試験を実行させたり、擬似基地局部５から送信される各レイヤの状態やＵＥ１０との通信の状態などの情報に基づいて操作表示部６に試験中の状態などを表示させたりする。

ここで、移動端末試験装置１は、ＵＥ１０と通信を行なうための通信モジュールが設けられた図示しないコンピュータ装置によって構成される。このコンピュータ装置は、それぞれ図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ハードディスク装置などの記憶装置と、入出力ポートと、タッチパネルとを有する。

このコンピュータ装置のＲＯＭ及びハードディスク装置には、コンピュータ装置を移動端末試験装置１として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータ装置は、移動端末試験装置１として機能する。

このように、本実施形態において、制御部７は、ＣＰＵによって構成され、擬似基地局部５は、通信モジュールによって構成される。

本実施形態においては、受信アンテナ２、ポジショナ３、カメラ４は、ＵＥ１０とともに、電波的に外部から隔離されたチャンバ８内に設置され、測定が行なわれる。

本実施形態において、制御部７は、ＦＲ２ＴＣの測定前にＥＩＲＰ値が最大となるＰｅａｋ点をサーチし、全球面のＥＩＲＰ値のＰｅａｋ点サーチ結果をデータベースに記憶する。測定するのは、ＥＩＲＰだけでなく、ＥＩＳ(Equivalent Iso-tropic Sensitivity)やＲＳＲＰＢ(Reference Signal Received Power per Branch)などでもよい。

このため、制御部７は、ポジショナ制御部７１と、測定部７２と、画像データ処理部７３と、位置判定部７４と、を備えている。

ポジショナ制御部７１は、ポジショナ３の水平方向及び鉛直方向の回転角度を制御し、ポジショナ３に取り付けられたＵＥ１０の位置を制御する。

測定部７２は、受信アンテナ２で受信したＲＦ信号のＥＩＲＰやＥＩＳやＲＳＲＰＢを測定する。

画像データ処理部７３は、カメラ４の撮像した画像データを処理してＵＥ１０の位置を認識したり、二つの画像データを重ね合わせる処理をしたりする。

位置判定部７４は、画像データ処理部７３により処理された画像データに基づいてＵＥ１０の位置を判定する。

制御部７は、例えば、ポジショナ３の鉛直方向の回転角度φと、ポジショナ３の水平方向の回転角度θと、を所定の刻み幅で変えながら、受信アンテナ２で受信したＲＦ信号の測定値とカメラ４で撮像した画像データを記憶装置のデータベースに保存する。

制御部７は、例えば、図２に示すようなデータベースを構成する。「Ｐｅａｋ Ｓｅａｒｃｈ ＩＤ」にはＵＥ１０を識別する情報が設定され、鉛直方向の回転角度φと、水平方向の回転角度θと、測定値と、画像データが保存される。なお、全ての測定データではなく、測定値が最大となるＰｅａｋ点のデータのみ保存するようにしてもよい。

制御部７は、ＦＲ２ＴＣの測定時に、測定対象のＵＥ１０のＰｅａｋ点データがデータベースに保存されている場合、データベースからデータを読み出して、ＵＥ１０の位置を設定する。

制御部７は、例えば、データベースからポジショナ３の鉛直方向の回転角度φと、ポジショナ３の水平方向の回転角度θと、を読み出し、ポジショナ３の鉛直方向の回転角度と水平方向の回転角度がφ、θになるようにポジショナ３を制御する。

制御部７は、ポジショナ３の位置をＰｅａｋ点のデータベースのデータにより設定した後、カメラ４で撮像された現在のＵＥ１０の画像データと、Ｐｅａｋ点のデータベースの画像データを比較し、誤差が所定の閾値を超えている場合、カメラ４で撮像された現在のＵＥ１０の画像データと、Ｐｅａｋ点のデータベースの画像データを表示し、ユーザにＵＥ１０の位置を補正させる。

制御部７は、例えば、図３に示すように、カメラ４で撮像された現在のＵＥ１０の画像データと、Ｐｅａｋ点のデータベースの画像データを重ね、Ｂで示した現在のＵＥ１０の画像と、Ａで示したＰｅａｋ点のデータベースのＵＥ１０の画像と、の重なっていない部分を誤差とする。

制御部７は、例えば、現在のＵＥ１０の画像と、Ｐｅａｋ点のデータベースのＵＥ１０の画像と、の重なっていない部分の面積のＵＥ１０の面積に対する割合が閾値以下であれば、補正の必要はなく、コンフォーマンステストの実施が可能であると判定する。

制御部７は、例えば、図３に示すような状態から、ユーザの補正により図４に示すような状態になり、現在のＵＥ１０の画像と、Ｐｅａｋ点のデータベースのＵＥ１０の画像と、の重なっていない部分の面積のＵＥ１０の面積に対する割合が閾値以下になると、コンフォーマンステストの測定を実施する。

以上のように構成された本実施形態に係る移動端末試験装置１によるコンフォーマンステスト実施処理について、図５を参照して説明する。なお、以下に説明するコンフォーマンステスト実施処理は、操作表示部６への操作によりコンフォーマンステストの実行が選択され、ＦＲ２ＴＣのテストケースが選択されると実行される。

ステップＳ１において、制御部７は、Ｐｅａｋ点サーチが必要か否かを判定する。制御部７は、例えば、試験対象となるＵＥ１０のＰｅａｋ点サーチの結果がデータベースに登録されていればＰｅａｋ点サーチは必要無いと判定する。

Ｐｅａｋ点サーチが必要であると判定した場合には、制御部７は、ステップＳ２の処理を実行する。Ｐｅａｋ点サーチが必要無いと判定した場合には、制御部７は、ステップＳ５の処理を実行する。

ステップＳ２において、制御部７は、ユーザにφ方向の刻み幅とθ方向の刻み幅を設定させる。ステップＳ２の処理を実行した後、制御部７は、ステップＳ３の処理を実行する。

ステップＳ３において、制御部７は、φ方向にＵＥ１０の向きを刻み幅で変えながら測定値と画像データをデータベースに保存する。ステップＳ３の処理を実行した後、制御部７は、ステップＳ４の処理を実行する。

ステップＳ４において、制御部７は、θ方向にＵＥ１０の向きを刻み幅で変えながら測定値と画像データをデータベースに保存する。ステップＳ４の処理を実行した後、制御部７は、ステップＳ５の処理を実行する。

ステップＳ５において、制御部７は、データベースからＰｅａｋ点のφ、θ、画像データを読み出し、φ、θにポジショナ３を調整する。ステップＳ５の処理を実行した後、制御部７は、ステップＳ６の処理を実行する。

ステップＳ６において、制御部７は、Ｐｅａｋ点の画像データのＵＥ１０の位置と現在のＵＥ１０の位置の誤差は５％以下であるか否かを判定する。

誤差は５％以下であると判定した場合には、制御部７は、ステップＳ８の処理を実行する。誤差は５％以下でないと判定した場合には、制御部７は、ステップＳ７の処理を実行する。

ステップＳ７において、制御部７は、Ｐｅａｋ点の画像データと現在のＵＥ１０の画像データを表示し、ユーザにＵＥ１０の位置を補正させる。ステップＳ７の処理を実行した後、制御部７は、ステップＳ６の処理を実行する。

ステップＳ８において、制御部７は、コンフォーマンステストの測定を実施する。ステップＳ８の処理を実行した後、制御部７は、コンフォーマンステスト実施処理を終了する。

このように、上述の実施形態では、制御部７は、ポジショナ３の位置をＰｅａｋ点のデータベースのデータにより設定した後、カメラ４で撮像された現在のＵＥ１０の画像データと、Ｐｅａｋ点のデータベースの画像データを比較し、誤差が所定の閾値を超えている場合、カメラ４で撮像された現在のＵＥ１０の画像データと、Ｐｅａｋ点のデータベースの画像データを表示する。

これにより、カメラ４で撮像された現在のＵＥ１０の画像データと、Ｐｅａｋ点のデータベースの画像データが表示される。このため、ユーザによるＵＥ１０の位置の補正を容易にして、作業効率を向上させるとともに、測定精度を向上させることができる。

また、制御部７は、測定対象のＵＥ１０のＰｅａｋ点データが無い場合、ＥＩＲＰ値が最大となるＰｅａｋ点をサーチし、全球面のＥＩＲＰ値のＰｅａｋ点サーチ結果をデータベースに記憶する。

これにより、測定対象のＵＥ１０のＰｅａｋ点データが無い場合、Ｐｅａｋ点がサーチされる。測定対象のＵＥ１０のＰｅａｋ点データが収集され、測定条件が同じＦＲ２ＴＣを測定する場合に利用することができ、作業効率を向上させることができる。

また、制御部７は、カメラ４で撮像された現在のＵＥ１０の画像データと、Ｐｅａｋ点のデータベースの画像データとの、ＵＥ１０の部分を重ね、現在のＵＥ１０の画像と、Ｐｅａｋ点のデータベースのＵＥ１０の画像と、の重なっていない部分を誤差とする。

これにより、容易に誤差を算出することができ、処理負荷を軽減して、作業効率を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、カメラ４が一つの場合を示したが、複数のカメラで撮像した画像データによりＵＥ１０の位置の誤差を求めるようにしてもよい。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１ 移動端末試験装置
２ 受信アンテナ
３ ポジショナ
４ カメラ
７ 制御部
１０ ＵＥ（移動端末）
７１ ポジショナ制御部
７２ 測定部
７３ 画像データ処理部
７４ 位置判定部

Claims (4)

1. 移動端末（１０）のコンフォーマンステストを行なう移動端末試験装置（１）であって、
   前記移動端末から送信された電波を受信する受信アンテナ（２）と、
   前記移動端末の位置を調整するポジショナ（３）と、
   前記移動端末を撮像するカメラ（４）と、
   前記移動端末ごとに送信電波のＰｅａｋ点データとして、少なくともＰｅａｋ点での前記移動端末の位置の情報と、前記カメラで撮像されたＰｅａｋ点での前記移動端末の画像データとをデータベースに記憶し、測定対象の前記移動端末のＰｅａｋ点データが前記データベースに保存されている場合、前記Ｐｅａｋ点データの前記移動端末の位置の情報に基づいて前記ポジショナにより前記移動端末の位置を調整し、前記カメラにより撮像された現在の画像データと、前記Ｐｅａｋ点データの画像データとを比較し、前記カメラにより撮像された現在の画像データの前記移動端末の位置と、前記Ｐｅａｋ点データの画像データの前記移動端末の位置との誤差が所定の閾値を超えている場合、前記カメラにより撮像された現在の画像データと、前記Ｐｅａｋ点データの画像データとを表示する制御部（７）と、を備える移動端末試験装置。
2. 前記制御部は、測定対象の前記移動端末の前記Ｐｅａｋ点データが前記データベースに記憶されていない場合、前記ポジショナを調整しながら前記Ｐｅａｋ点データを取得する請求項１に記載の移動端末試験装置。
3. 前記制御部は、前記カメラにより撮像された現在の画像データと、前記Ｐｅａｋ点データの画像データとの前記移動端末の重なり部分に基づいて前記誤差を算出する請求項１または請求項２に記載の移動端末試験装置。
4. 移動端末から送信された電波を受信する受信アンテナ（２）と、前記移動端末の位置を調整するポジショナ（３）と、前記移動端末を撮像するカメラ（４）と、を備え、前記移動端末のコンフォーマンステストを行なう移動端末試験装置（１）の移動端末の位置補正方法であって、
   前記移動端末ごとに送信電波のＰｅａｋ点データとして、少なくともＰｅａｋ点での前記移動端末の位置の情報と、前記カメラで撮像されたＰｅａｋ点での前記移動端末の画像データとをデータベースに記憶するステップと、
   測定対象の前記移動端末のＰｅａｋ点データが前記データベースに保存されている場合、前記Ｐｅａｋ点データの前記移動端末の位置の情報に基づいて前記ポジショナにより前記移動端末の位置を調整し、前記カメラにより撮像された現在の画像データと、前記Ｐｅａｋ点データの画像データとを比較するステップと、
   前記カメラにより撮像された現在の画像データの前記移動端末の位置と、前記Ｐｅａｋ点データの画像データの前記移動端末の位置との誤差が所定の閾値を超えている場合、前記カメラにより撮像された現在の画像データと、前記Ｐｅａｋ点データの画像データとを表示するステップと、を備える移動端末の位置補正方法。

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