JPH11252022A - 無線受信信号瞬時レベル累積確率分布推定法 - Google Patents

無線受信信号瞬時レベル累積確率分布推定法

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JPH11252022A
JPH11252022A JP10045940A JP4594098A JPH11252022A JP H11252022 A JPH11252022 A JP H11252022A JP 10045940 A JP10045940 A JP 10045940A JP 4594098 A JP4594098 A JP 4594098A JP H11252022 A JPH11252022 A JP H11252022A
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JP
Japan
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instantaneous level
reception
level
probability distribution
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Application number
JP10045940A
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English (en)
Inventor
Akira Yamaguchi
彰 山口
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意の受信帯域幅に対する無線受信信号瞬時
レベル累積確率を測定された他の受信帯域幅の無線受信
信号瞬時レベル変動特性から推定する。 【解決手段】 まず、通信に使用する周波数帯での通信
範囲で、複数個の受信帯域幅に対する受信信号瞬時レベ
ル変動特性を測定し(S10)、受信帯域幅毎に受信信
号瞬時レベル変動特性から受信信号瞬時レベル累積確率
分布を計算する(S20)。次に、受信帯域幅毎に上記
複数個の累積確率に対する受信信号瞬時レベルの中央値
からの相対レベルを計算した後(S30)、累積確率毎
に受信帯域幅に対する相対レベルの回帰式を計算する
(S40)。そして、累積確率毎に回帰式より所要受信
帯域幅に対する相対レベルを計算し(S50)、所要受
信帯域幅における受信信号瞬時レベルの累積確率分布を
推定する(S60)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システム、
特に広帯域伝送無線通信システムのシステム設計におけ
る受信信号瞬時レベル推定法に関する。
【0002】
【従来技術の説明】受信信号瞬時レベル推定法は、無線
通信システムのシステム設計において、無線ゾーン設計
法、送信電力制御法、ダイバーシチ受信溝成法等の検討
を迅速に行う上で非常に役に立つ技術である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ある受
信帯域幅における無線受信信号瞬時レベル累積確率は、
従来、その受信帯域幅に対応した測定器による測定によ
ってのみ得られるものであり、推定することは不可能だ
った。より具体的には、ある受信帯域幅における無線受
信信号瞬時レベル累積確率を得る従来の方法には、以下
のような課題があった。
【0004】(1)測定によってのみ得るので、測定器
の性能によって測定できない受信帯域幅の無線受信信号
瞬時レベル累積確率を得ることができない。
【0005】(2)無線通信システムの伝送速度、変調
方式、多元接続方式等の受信帯域幅を決める諸元が確定
しない段階では、可能性がある受信帯域幅全てに対して
各々無線受信信号瞬時レベル特性測定を行わなければな
らない。
【0006】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、測定器の性能や受信帯域幅を決める諸元未確定
に依らず、任意の受信帯域幅に対する無線受信信号瞬時
レベル累積確率分布を推定することができる無線受信信
号瞬時レベル累積確率推定法を提供することを目的とし
ている。
【0007】
【課題を解決するための手順】上述した問題点を解決す
るために、請求項1記載の本発明では、無線通信システ
ムにおける無線受信信号瞬時レベル累積確率分布推定法
であって、通信に使用する周波数帯での通信範囲での電
波伝搬環境における複数個の受信帯域幅に対する受信信
号瞬時レベル変動特性を測定し、受信帯域幅毎に前記受
信信号瞬時レベル変動特性から受信信号瞬時レベル累積
確率分布を計算し、受信帯域幅毎に前記受信信号瞬時レ
ベル累積確率分布から複数個の累積確率に対する受信信
号瞬時レベルの中央値からの相対レベルを計算し、累積
確率毎に受信帯域幅に対する前記相対レベルの回帰式を
計算し、累積確率毎に前記回帰式より無線通信システム
の所要受信帯域幅に対する相対レベルを計算し、前記所
要受信帯域幅における受信信号瞬時レベルの累積確率分
布を推定することを特徴とする。
【0008】また、請求項2記載の発明では、請求項1
記載の無線受信信号瞬時レベル累積確率分布推定法にお
いて、前記複数個の受信帯域幅は、数百kHzから数十
MHzまでであることを特徴とする。
【0009】本発明では、まず、推定に十分な受信信号
瞬時レベル変動特性を取得する。次に、受信帯域幅毎に
前記受信信号瞬時レベル変動特性から受信信号瞬時レベ
ル累積確率分布を計算する。次に、上記受信信号瞬時レ
ベル累積確率分布から推定に必要な、複数個の累積確率
に対する受信信号瞬時レベルの中央値からの相対レベル
を計算する。次に、相対レベルから累積確率毎に受信帯
域幅を独立変数とした受信信号瞬時レベルの回帰式を求
める。そして、この回帰式を使って受信信号瞬時レベル
累積確率を求める。従来の技術とは、無線通信システム
の所要受信帯域幅における受信信号瞬時レベルの累積確
率を受信信号瞬時レベル変動特性の測定無しに推定する
点が異なる。
【0010】従って、任意の受信帯域幅に対する受信信
号瞬時レベル累積確率を受信帯域幅に対する相対レベル
の回帰によって求めることが可能となり、本発明の目的
である測定された他の受信帯域幅に対する無線受信信号
瞬時レベル変動特性による任意の受信帯域幅に対する無
線受信信号瞬時レベル累積確率の推定ができるようにな
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図1は、本発明の無線受信信号瞬時
レベル累積確率推定法を説明するためのフローチャート
である。図1において、まず、ステップS10で、通信
に使用する周波数帯での通信範囲での電波伝搬環境にお
ける数百kHzから数十MHzまでの複数個の受信帯域
幅に対する受信信号瞬時レベル変動特性を測定する(受
信信号瞬時レベル変動特性測定手順)。次に、ステップ
S20で、受信帯域幅毎に上記受信信号瞬時レベル変動
特性から受信信号瞬時レベル累積確率分布を計算する
(受信信号瞬時レベル累積確率分布計算手順)。
【0012】次に、ステップS30で、受信帯域幅毎に
上記受信信号瞬時レベル累積確率分布から複数個の累積
確率に対する受信信号瞬時レベルの中央値からの相対レ
ベルを計算する(相対レベル計算手順A)。ステップS
40では、累積確率毎に受信帯域幅に対する上記相対レ
ベルの回帰式を計算する(回帰式算出手順)。ステップ
S50では、累積確率毎に上記回帰式より無線通信シス
テムの所要受信帯域幅に対する相対レベルを計算する
(相対レベル計算手順B)。そして、ステップS60で
は、所要受信帯域幅における受信信号瞬時レベルの累積
確率分布を推定する(受信信号瞬時レベル累積確率分布
推定手順)。
【0013】図2は、受信信号瞬時レベル変動特性測定
手順10を実現する測定系の構成を示すブロック図であ
る。図2において、101は、通信に使用する周波数帯
の広帯域信号を送信する広帯域送信機である。102
は、送信信号を電波伝搬路に発射する送信アンテナであ
り、103は、受信信号を受け取る受信アンテナであ
る。また、104は、複数個の受信帯域幅における受信
信号瞬時レベル変動特性を測定するFFTアナライザで
ある。
【0014】広帯域送信機101は、ディジタル信号を
変調(例えば2値位相変調)し、数十から数百Mbit
/sの伝送速度で送信する。この広帯域送信機101の
送信電力は、FFTアナライザ104で設定する最小の
受信帯域幅と電波伝搬環境に関係し、数百kHzの受信
帯域幅における受信信号瞬時レベルを一般市街地で測定
するためには数十W程度必要となる。
【0015】送信アンテナ102と受信アンテナ103
は、実際の通信で使用するものと指向牲が同じものを用
いる。FFTアナライザ104は、受信信号を高速フー
リエ変換し、周波数毎の受信信号瞬時レベルを算出す
る。FFTアナライザ104は、さらにこの算出された
周波数毎の受信信号瞬時レベルを受信帯域幅の範囲で積
分し、複数個の受信帯域幅毎の受信信号瞬時レベルを同
時に測定する。現在のFFTアナライザでは、周波数分
解能の限界で数百kHzから数十MHzの受信帯域幅に
おける受信信号瞬時レベルを同時に測定することは不可
能だが、数百kHzから数MHz、数MHzから数十M
Hzと設定する受信帯域幅を分けると測定が可能とな
る。
【0016】図3は、前述したステップS20の受信信
号瞬時レベル累積確率分布計算手順で求めた受信信号瞬
時レベル累積確率分布の一例を示す概念図である。この
例では設定した受信帯域幅は100kHz,300kH
z,1MHz,10MHz,30MHzであり、各受信
帯域幅毎に2000個の受信信号瞬時レベルを測定し
た。累積確率分布は、測定した受信信号瞬時レベルを昇
順に並び変え、その順序に対応する累積確率を計算する
ことで求められる。受信帯域幅が狭くなる程、受信信号
瞬時レベルが低くなるのは、送信電力と送信帯域幅とが
受信帯域幅に関わらず一定であるためである。
【0017】図4は、前述したステップS30の相対レ
ベル計算手順Aと、ステップS40の回帰式算出手順
で、図3に示す受信信号瞬時レベル累積確率分布から求
めた累積確率毎の受信帯域幅に対する受信信号瞬時レベ
ルの中央値からの相対レベルとその回帰曲線とを示す概
念図である。選択した累積確率は、0.1%,0.5
%,1%,5%,10%,25%,75%,90%であ
る。回帰は、データにStineman関数を適用して
行った。この図からこの回帰が累積確率に関わらず受信
帯域幅に対する受信信号瞬時レベルの中央値からの相対
レベルの変化を非常によく表していることが解る。
【0018】図5は、前述したステップS50の相対レ
ベル計算手順Bと、ステップS60の受信信号瞬時レベ
ル累積確率分布推定手順で、図4に示す累積確率毎の受
信帯域幅に対する受信信号瞬時レベルの中央値からの相
対レベルの回帰式から求めた受信帯域幅3MHzに対す
る受信信号瞬時レベルの推定累積確率分布と測定値から
の累積確率分布とを示す概念図である。推定累積確率分
布を示す曲線上の○印が図4に示した回帰式から求めた
所要受信帯域幅に対する受信信号瞬時レベルの中央値か
らの相対レベルを示している。この図から累積確率10
%以上の範囲では、ほぼ完璧に測定値を推定できてお
り、累積確率10%以下での推定の最大誤差は約5dB
であることが解る。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の無線受信
信号瞬時レベル累積確率推定法によれば、測定された他
の受信帯域幅に対する無線受信信号瞬時レべル変動特性
を測定し、該測定した無線受信信号瞬時レべル変動特性
に基づいて、受信帯域幅に対する相対レベルを独立変数
とした受信信号瞬時レベルの回帰式を取得し、該回帰式
に基づいて、任意の受信帯域幅に対する無線受信信号瞬
時レベル累積確率を求めるようにしたので、測定器の性
能や受信帯域幅を決める諸元未確定に依らず、任意の受
信帯域幅に対する無線受信信号瞬時レベル累積確率分布
を推定することができるという利点が得られる。また、
任意の受信帯域幅に対する無線受信信号瞬時レベル累積
確率分布が推定できることにより、無線通信システムの
システム設計における無線ゾーン設計法、送信電力制御
法、ダイバーシチ受信構成法等の検討を迅速に行うこと
ができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の無線受信信号瞬時レベル累積確率推
定法を説明するためのフローチャートである。
【図2】 受信唇号瞬時レベル変動特性の測定系の構成
を示すブロック図である。
【図3】 受信信号瞬時レベル累積確率分布の一例を示
す概念図である。
【図4】 受信帯域幅に対する受信信号瞬時レベルの中
央値からの相対レベルとその回帰曲線との一例を示す概
念図である。
【図5】 推定した受信信号瞬時レベルの累積確率分布
と測定した累積確率分布との一例を示す概念図である。
【符号の説明】 S10 受信信号瞬時レベル変動特性測定手順 S20 受信信号瞬時レベル累積確率分布計算手順 S30 相対レベル計算手順A S40 回帰式算出手順 S50 相対レベル計算手順B S60 受信信号瞬時レベル累積確率分布推定手順 101 広帯域送信機 102 送信アンテナ 103 受信アンテナ 104 FFTアナライザ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線通信システムにおける無線受信信号
    瞬時レベル累積確率分布推定法であって、 通信に使用する周波数帯での通信範囲での電波伝搬環境
    における複数個の受信帯域幅に対する受信信号瞬時レベ
    ル変動特性を測定し、 受信帯域幅毎に前記受信信号瞬時レベル変動特性から受
    信信号瞬時レベル累積確率分布を計算し、 受信帯域幅毎に前記受信信号瞬時レベル累積確率分布か
    ら複数個の累積確率に対する受信信号瞬時レベルの中央
    値からの相対レベルを計算し、 累積確率毎に受信帯域幅に対する前記相対レベルの回帰
    式を計算し、 累積確率毎に前記回帰式より無線通信システムの所要受
    信帯域幅に対する相対レベルを計算し、 前記所要受信帯域幅における受信信号瞬時レベルの累積
    確率分布を推定することを特徴とする無線受信信号瞬時
    レベル累積確率分布推定法。
  2. 【請求項2】 前記複数個の受信帯域幅は、数百kHz
    から数十MHzまでであることを特徴とする請求項1記
    載の無線受信信号瞬時レベル累積確率分布推定法。
JP10045940A 1998-02-26 1998-02-26 無線受信信号瞬時レベル累積確率分布推定法 Pending JPH11252022A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000230942A (ja) * 1999-02-09 2000-08-22 Anritsu Corp 電力分布測定装置
JP2001251219A (ja) * 2000-03-07 2001-09-14 Anritsu Corp クレストファクタ特性測定機能を有した信号発生装置
JP2006030202A (ja) * 2004-07-19 2006-02-02 Tektronix Inc 実時間パワー・マスク・トリガ
JP2018182434A (ja) * 2017-04-06 2018-11-15 富士電機株式会社 電波品質測定装置及び電波品質測定方法

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