(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ以上のアンテナを備える被評価端末に向けて、評価用の信号系列を送信するマルチアンテナ評価用信号送信システムであって、
互いに無相関の信号系列を出力するＭ個（Ｍ≧２）の出力ポートを有するフェージングエミュレータと、
垂直偏波用素子と水平偏波用素子とを備えるＮ個（Ｎ≧２Ｍ）の送信アンテナと、
隣接する送信アンテナの同じ偏波用素子のそれぞれ、及び同一の送信アンテナの各偏波用素子のそれぞれに、フェージングエミュレータの相異なる出力ポートからの信号系列が入力されるように、フェージングエミュレータの各出力を分配してＮ個の送信アンテナの各偏波用素子に入力するＭ個の分配器と、
分配器と各偏波用素子との間にそれぞれ挿入される２Ｎ個の移相器と、
を備え、Ｎ個の送信アンテナの各偏波用素子から送信される各信号系列の相関が、被評価端末の位置において最小化されるように各移相器の位相値を設定するマルチアンテナ評価用信号送信システム。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチアンテナ評価用信号送信システムにおいて、
分配器と各偏波用素子との間にそれぞれ挿入される２Ｎ個の可変減衰器
を更に備えるマルチアンテナ評価用信号送信システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のマルチアンテナ評価用信号送信システムにおいて、
Ｍ＝２、Ｎ＝４であり、
各送信アンテナは、被評価端末を中心とする円周上に、円周上の基準点に対し、時計回りに第１の送信アンテナ、第３の送信アンテナの順で配置され、反時計回りに第２の送信アンテナ、第４の送信アンテナの順で配置され、
第１、第４の送信アンテナの垂直偏波用素子と第２、第３の送信アンテナの水平偏波素子に、フェージングエミュレータの第１の出力ポートからの第１の信号系列が入力され、
第２、第３の送信アンテナの垂直偏波用素子と第１、第４の送信アンテナの水平偏波素子に、フェージングエミュレータの第２の出力ポートからの第２の信号系列が入力され、
各移相器により、第１の送信アンテナの垂直偏波用素子から放射される信号系列の位相を基準として、第４の送信アンテナの垂直偏波用素子から放射される信号系列の位相をa1度又は−a1度、第２の送信アンテナの水平偏波素子から放射される信号系列の位相をa2度又は−a2度、第３の送信アンテナの水平偏波素子から放射される信号系列の位相をa3度又は−a3度に設定し（a1≠a2≠a3≠0）、第１の送信アンテナの水平偏波用素子から放射される信号系列の位相をα度（αは任意）に設定し、第４の送信アンテナの水平偏波用素子から放射される信号系列の位相をα＋b1度又はα−b1度、第２の送信アンテナの垂直偏波素子から放射される信号系列の位相をα＋b2度又はα−b2度、第３の送信アンテナの垂直偏波素子から放射される信号系列の位相をα＋b3度又はα−b3度（b1≠b2≠b3≠0）に設定する
マルチアンテナ評価用信号送信システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のマルチアンテナ評価用信号送信システムにおいて、
Ｍ＝２、Ｎ＝４であり、
各送信アンテナは、被評価端末を中心とする円周上に、円周上の基準点に対し、第１の送信アンテナが−Ａ／２度（Ａは任意）の中心角をなし、第２の送信アンテナがＡ／２度の中心角をなし、第３の送信アンテナが−３Ａ／２度の中心角をなし、第４の送信アンテナが３Ａ／２度の中心角をなすように配置され、
第１、第４の送信アンテナの垂直偏波用素子と第２、第３の送信アンテナの水平偏波素子に、フェージングエミュレータの第１の出力ポートからの第１の信号系列が入力され、
第２、第３の送信アンテナの垂直偏波用素子と第１、第４の送信アンテナの水平偏波素子に、フェージングエミュレータの第２の出力ポートからの第２の信号系列が入力され、
各移相器により、第３の送信アンテナの水平偏波用素子及び第４の送信アンテナの垂直偏波用素子から放射される信号系列の位相を基準として、第１の送信アンテナの垂直偏波用素子から放射される信号系列の位相をa1' 度又は−a1' 度（a1'≠0）、第２の送信アンテナの水平偏波素子から放射される信号系列の位相を−a1' 度又はa1' 度に設定し、第３の送信アンテナの垂直偏波用素子及び第４の送信アンテナの水平偏波用素子から放射される信号系列の位相をα度（αは任意）に設定し、第１の送信アンテナの水平偏波素子から放射される信号系列の位相をα−b1' 度又はα＋b1'（b1'≠0） 度に設定し、第２の送信アンテナの垂直偏波用素子から放射される信号系列の位相をα＋b1' 度又はα−b1' 度に設定する
マルチアンテナ評価用信号送信システム。
【請求項５】
２つ以上のアンテナを備える被評価端末に向けて、垂直偏波用素子と水平偏波用素子とを備えるＮ個（Ｎ≧２Ｍ）の送信アンテナから評価用の信号系列を送信するマルチアンテナ評価用信号送信方法であって、
互いに無相関のＭ個（Ｍ≧２）の信号系列を生成する無相関信号生成ステップと、
隣接する送信アンテナの同じ偏波用素子のそれぞれ及び同一の送信アンテナの各偏波用素子のそれぞれに、互いに無相関の信号系列が入力されるように、無相関信号生成ステップで生成された各信号系列をＮ個の送信アンテナの各偏波用素子に分配する分配ステップと、
Ｎ個の送信アンテナの各偏波用素子から送信される各信号系列の相関が、被評価端末の位置において最小化されるように、各信号系列に対し位相値を設定する位相値設定ステップと、
位相値設定ステップで位相値が設定された各信号系列をＮ個の送信アンテナの各偏波用素子から送信する送信ステップと、
を実行するマルチアンテナ評価用信号送信方法。
【請求項６】
請求項５に記載のマルチアンテナ評価用信号送信方法において、
分配ステップと送信ステップとの間に、各信号系列の電力を可変減衰器により調整する電力調整ステップ
を更に実行するマルチアンテナ評価用信号送信方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のマルチアンテナ評価用信号送信方法において、
Ｍ＝２、Ｎ＝４であり、
各送信アンテナは、被評価端末を中心とする円周上に、円周上の基準点に対し、時計回りに第１の送信アンテナ、第３の送信アンテナの順で配置され、反時計回りに第２の送信アンテナ、第４の送信アンテナの順で配置され、
前記分配ステップは、第１、第４の送信アンテナの垂直偏波用素子と第２、第３の送信アンテナの水平偏波素子に第１の信号系列が入力され、第２、第３の送信アンテナの垂直偏波用素子と第１、第４の送信アンテナの水平偏波素子に第２の信号系列が入力されるように各信号系列を分配し、
前記位相値設定ステップは、第１の送信アンテナの垂直偏波用素子から放射される信号系列の位相を基準として、第４の送信アンテナの垂直偏波用素子から放射される信号系列の位相をa1度又は−a1度、第２の送信アンテナの水平偏波素子から放射される信号系列の位相をa2度又は−a2度、第３の送信アンテナの水平偏波素子から放射される信号系列の位相をa3度又は−a3度に設定し、第１の送信アンテナの水平偏波用素子から放射される信号系列の位相がα（αは任意）に設定し、第４の送信アンテナの水平偏波用素子から放射される信号系列の位相をα＋b1度又はα−b1度、第２の送信アンテナの垂直偏波素子から放射される信号系列の位相をα＋b2度又はα−b2度、第３の送信アンテナの垂直偏波素子から放射される信号系列の位相をα＋b3度又はα−b3度に設定する
マルチアンテナ評価用信号送信方法。
【請求項８】
請求項５又は６に記載のマルチアンテナ評価用信号送信方法において、
Ｍ＝２、Ｎ＝４であり、
各送信アンテナは、被評価端末を中心とする円周上に、円周上の基準点に対し、第１の送信アンテナが−Ａ／２度（Ａは任意）の中心角をなし、第２の送信アンテナがＡ／２度の中心角をなし、第３の送信アンテナが−３Ａ／２度の中心角をなし、第４の送信アンテナが３Ａ／２度の中心角をなすように配置され、
前記分配ステップは、第１、第４の送信アンテナの垂直偏波用素子と第２、第３の送信アンテナの水平偏波素子に、フェージングエミュレータの第１の信号系列が入力され、第２、第３の送信アンテナの垂直偏波用素子と第１、第４の送信アンテナの水平偏波素子に第２の信号系列が入力されるように各信号系列を分配し、
前記位相値設定ステップは、第３の送信アンテナの水平偏波用素子及び第４の送信アンテナの垂直偏波用素子から放射される信号系列の位相を基準として、第１の送信アンテナの垂直偏波用素子から放射される信号系列の位相をa1' 度又は−a1' 度、第２の送信アンテナの水平偏波素子から放射される信号系列の位相を−a1' 度又はa1' 度に設定し、第３の送信アンテナの垂直偏波用素子及び第４の送信アンテナの水平偏波用素子から放射される信号系列の位相をα度（αは任意）に設定し、第１の送信アンテナの水平偏波素子から放射される信号系列の位相をα−b1' 度又はα＋b1' 度に設定し、第２の送信アンテナの垂直偏波用素子から放射される信号系列の位相をα＋b1' 度又はα−b1' 度に設定する
マルチアンテナ評価用信号送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯに対応する通信機器のアンテナを含む総合無線性能を評価するためのマルチアンテナ評価用信号送信システム及びマルチアンテナ評価用信号送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、通信用アンテナの性能評価は電波暗室における放射指向性測定により行われる。また、ＭＩＭＯ伝送等に使用する、少なくとも２つ以上のアンテナ（マルチアンテナ）を備える被評価端末は、各アンテナの放射指向性に加えてアンテナ間の空間相間についても評価を行う必要がある。この場合、実際の伝搬環境と同様にマルチアンテナに対する到来波の角度広がりを考慮した測定環境において被評価端末の性能評価を行う必要がある。到来波の角度広がりを模擬する従来のマルチアンテナ評価用信号送信システムとしては、例えば特許文献１、２に記載されたシステムや、非特許文献１に記載された振幅位相制御装置（フェージングエミュレータ）を介して信号を送信する方法がある。
【０００３】
図１０は、従来技術に基づき構成されたマルチアンテナ評価用信号送信システム１０の全体構成の一例である。また、図１１はマルチアンテナ評価用信号送信システム１０の機能ブロック図である。マルチアンテナ評価用信号送信システム１０は、フェージングエミュレータ１１と４個の送信アンテナ１２１〜１２４とを備える。第１の送信アンテナ１２１は垂直偏波用素子１２１ｖと水平偏波用素子１２１ｈを、第２の送信アンテナ１２２は垂直偏波用素子１２２ｖと水平偏波用素子１２２ｈを、第３の送信アンテナ１２３は垂直偏波用素子１２３ｖと水平偏波用素子１２３ｈを、第４の送信アンテナ１２４は垂直偏波用素子１２４ｖと水平偏波用素子１２４ｈをそれぞれ備える。
【０００４】
被評価端末８０のマルチアンテナの性能を評価する場合、マルチアンテナの各素子で受信した信号の相関特性が最終的な受信信号特性に影響を与える。そのため、マルチアンテナの性能を評価するためには、マルチアンテナへの到来波の角度広がりを考慮した評価用信号送信システムが必要となる。そこで、被評価端末８０に対して角度広がりを持って電波が到来する環境の模擬を目的として、Ｎ個（少なくとも４個、図１０は４個の場合の構成例）の送信アンテナを、被評価端末８０を中心とする所定の半径（少なくとも測定波長の５倍以上）の円周上に配置する。例えば、円周上の基準点に対し、第１の送信アンテナ１２１、第３の送信アンテナ１２３の順で時計回りに配置し、第２の送信アンテナ１２２、第４の送信アンテナの順１２４で反時計回りに配置する。また、各送信アンテナは被評価端末８０と概ね同じ高さに配置する。
【０００５】
フェージングエミュレータ１１は、基地局の役割を果たす信号発生器７０で発生されたｎ個（ｎ≧１）の異なる無相関な信号系列ｓ1〜ｓnが入力され、Ｎ個の送信アンテナの全ての偏波用素子の数（２Ｎ個）の無相関の信号系列Ｓ1〜Ｓ2Nをそれぞれ２Ｎ個の出力ポート＃１〜８から出力する。具体的には、フェージングエミュレータ１１に信号系列ｓ1〜ｓnが入力されると、それぞれを２Ｎ個に分割し([ｓ1,1,ｓ1,2,・・・,ｓ1,2N ], [ｓ2,1,ｓ2,2,・・・,ｓ2,2N ],・・・, [ｓn,1,ｓn,2,・・・,ｓn,2N ]）、２Ｎ組のフェージング発生部＃１(-1, -2,・・・,-n)、＃２(-1, -2,・・・,-n)、・・・、＃２Ｎ(-1, -2,・・・,-n)のそれぞれに、[ｓ1,1,ｓ2,1,・・・,ｓn,1 ]、[ｓ1,2,ｓ2,2,・・・,ｓn,2 ]、[ｓ1,2N,ｓ2,2N,・・・,ｓn,2N ]を入力して、その出力を合成することによりＭ個の無相関の信号系列Ｓ1〜Ｓ2Nを生成し出力する。図１０、１１は、ｎ＝２、Ｎ＝４の場合を示したものであり、従って、フェージングエミュレータ１１には無相関の信号系列ｓ1、ｓ2が入力され、出力ポート＃１〜８から無相関の信号系列Ｓ1〜Ｓ8が出力される。そして、無相関の信号系列Ｓ1,Ｓ2,Ｓ3,Ｓ4,Ｓ5,Ｓ6,Ｓ7,Ｓ8がそれぞれ垂直偏波用素子１２１ｖ、水平偏波用素子１２１ｈ、垂直偏波用素子１２２ｖ、水平偏波用素子１２２ｈ、垂直偏波用素子１２３ｖ、水平偏波用素子１２３ｈ、垂直偏波用素子１２４ｖ、水平偏波用素子１２４ｈに入力され送信される。
【０００６】
送信された各信号系列は被評価端末８０が受信し、受信結果が評価される。ここで、被評価端末８０を水平方向に回転可能な回転台９０に搭載すれば、回転台９０を回転させながら測定することで、様々な角度における被評価端末の特性を容易に測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３０３４７６号公報
【特許文献２】特開２００５−２２７２１３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Pekka Kysti, Jukka-Pekka Nuutinen, and Petteri Heino, "Reconstruction and measurement of Spatial Channel Model for OTA," 3GPP TSG RAN WG4 #51bis meeting document, 2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
Ｎ個の送信アンテナを用いて角度広がりを持った電波が被評価端末に到来する模擬環境を生成する場合、各送信アンテナから放射される信号系列は無相関とすることが一般的である。しかし、送信アンテナが両偏波構成の場合、送信アンテナ数の２倍の数の無相関信号が必要になるため、無相関信号の生成に用いるフェージングエミュレータはその数量分の出力ポートを備えるものである必要がある。しかし、出力ポート数の多いフェージングエミュレータは、非常に複雑な振幅位相制御を行い、かつ、出力ポート数に応じた数量のフェージング発生部が必要であるため、高価でかつ装置の規模が大きくなる。実際、図１０、１１に例示した簡易的な構成でも、最低８個の出力ポートを有するフェージングエミュレータを用いる必要がある。
【００１０】
本発明の目的は、マルチアンテナを備える被評価端末の評価に用いる無相関信号を生成するためのフェージングエミュレータの必要出力ポート数を削減し、よってシステムコストやシステムの規模を縮小可能なマルチアンテナ評価用信号送信システム及びマルチアンテナ評価用信号送信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のマルチアンテナ評価信号用送信システムは、２つ以上のアンテナを備える被評価端末に向けて、評価用の信号系列を送信するマルチアンテナ評価用信号送信システムであって、互いに無相関の信号系列を出力するＭ個（Ｍ≧２）の出力ポートを有するフェージングエミュレータと、垂直偏波用素子と水平偏波用素子とを備えるＮ個（Ｎ≧２Ｍ）の送信アンテナと、隣接する送信アンテナの同じ偏波用素子のそれぞれ、及び同一の送信アンテナの各偏波用素子のそれぞれに、フェージングエミュレータの相異なる出力ポートからの信号系列が入力されるようにフェージングエミュレータの各出力を分配してＮ個の送信アンテナの各偏波用素子に入力するＭ個の分配器と、分配器と各偏波用素子との間にそれぞれ挿入される２Ｎ個の移相器と、を備え、Ｎ個の送信アンテナの各偏波用素子から送信される各信号系列の相関が、被評価端末の位置において最小化されるように各移相器の位相値を設定する。
【００１２】
また、本発明のマルチアンテナ評価用信号送信方法は、２つ以上のアンテナを備える被評価端末に向けて、垂直偏波用素子と水平偏波用素子とを備えるＮ個（Ｎ≧２Ｍ）の送信アンテナから評価用の信号系列を送信するマルチアンテナ評価用信号送信方法であって、  互いに無相関のＭ個（Ｍ≧２）の信号系列を生成する無相関信号生成ステップと、隣接する送信アンテナの同じ偏波用素子のそれぞれ及び同一の送信アンテナの各偏波用素子のそれぞれに、互いに無相関の信号系列が入力されるように、無相関信号生成ステップで生成された各信号系列をＮ個の送信アンテナの各偏波用素子に分配する分配ステップと、Ｎ個の送信アンテナの各偏波用素子から送信される各信号系列の相関が、被評価端末の位置において最小化されるように、各信号系列に対し位相値を設定する位相値設定ステップと、位相値設定ステップで位相値が設定された各信号系列をＮ個の送信アンテナの各偏波用素子から送信する送信ステップと、を実行する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のマルチアンテナ評価用信号送信システム及びマルチアンテナ評価用信号送信方法によれば、マルチアンテナを備える被評価端末の評価に用いる無相関信号を生成するためのフェージングエミュレータの必要出力ポート数を削減し、よってシステムコストやシステムの規模を縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のマルチアンテナ評価用信号送信システムの全体構成例を示す図。
【図２】本発明のマルチアンテナ評価用信号送信システムの機能ブロック図。
【図３】本発明のマルチアンテナ評価用信号送信システムの処理フロー例を示す図。
【図４】各送信アンテナの配置イメージを示す図。
【図５】各送信アンテナへのフェージングエミュレータ出力の割当例を示す図。
【図６】各送信アンテナから送信する信号に対する位相調整例を示す図。
【図７】各送信アンテナの送信電力の調整により得られたクラスタモデルを示す図。
【図８】各送信アンテナからの受信信号系列の相関係数・受信電力のＲＭＳの位相特性のシミュレーション結果を示す図。
【図９】被評価端末の位置における各信号系列の相関係数の本発明と従来技術との比較を示す図。
【図１０】従来のマルチアンテナ評価用信号送信システムの全体構成例を示す図。
【図１１】従来のマルチアンテナ評価用信号送信システムの機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
前述のとおり、Ｎ個の送信アンテナを用いて角度広がりを持った電波が被評価端末に到来する模擬環境を生成する場合、各送信アンテナから放射される信号系列は無相関とすることが一般的である。しかし、被評価端末の位置において角度広がりを持つ電波到来模擬環境は、必ずしも全ての送信アンテナから無相関な信号系列を送信することにより生成する必要はない。各送信アンテナの各偏波用素子から送信される信号系列が、アンテナから放射される時点では有相関であっても、フェージングエミュレータで生成された各信号系列の、各送信アンテナの各偏波用素子へのへの割り当て方を工夫し、かつ、各送信アンテナの各偏波用素子毎に適宜位相差を設定して、被評価端末に到達する時点で相関が最小化されるように構成することによっても生成することができる。本発明のマルチアンテナ評価用信号送信システム１００は、このような原理に基づきフェージングエミュレータの必要出力ポート数の削減を実現する。
【００１７】
図１は、本発明のマルチアンテナ評価用信号送信システム１００の全体構成例であり、図２はマルチアンテナ評価用信号送信システム１００の機能ブロック図である。また、図３はマルチアンテナ評価用信号送信システム１００の処理フローである。マルチアンテナ評価用信号送信システム１００は、マルチアンテナを備える被評価端末に向けて、評価用の信号系列を送信するシステムである。マルチアンテナ評価用信号送信システム１００は、互いに無相関の信号系列を出力するＭ個（Ｍ≧２）の出力ポートを有するフェージングエミュレータと、Ｎ個（Ｎ≧２Ｍ）の送信アンテナと、Ｍ個の分配器と、２Ｎ個の移相器と、を備える。以下、説明の便宜上、Ｍ＝２、Ｎ＝４の場合について説明する。
【００１８】
フェージングエミュレータ１１０は、基地局の役割を果たす信号発生器７０で発生された例えば２個の異なる無相関な信号系列ｓ1、ｓ2が入力され、２個の無相関の信号系列Ｓ1、Ｓ2をそれぞれ出力ポート＃１、＃２から出力する（Ｓ１）。具体的には、フェージングエミュレータ１１に信号系列ｓ1、ｓ2が入力されると、それぞれを２個に分割し([ｓ1,1,ｓ1,2 ], [ｓ2,1,ｓ2,2 ]）、２組のフェージング発生部＃１(-1,-2)、＃２(-1,-2)のそれぞれに、[ｓ1,1,ｓ2,1 ]、[ｓ1,2,ｓ2,2 ]を入力して、その出力を合成することにより２個の無相関の信号系列Ｓ1、Ｓ2を生成し出力する。
【００１９】
４個の送信アンテナ１２１〜１２４は、従来のマルチアンテナ評価用信号送信システム１０と同様に、第１の送信アンテナ１２１が垂直偏波用素子１２１ｖと水平偏波用素子１２１ｈを、第２の送信アンテナ１２２が垂直偏波用素子１２２ｖと水平偏波用素子１２２ｈを、第３の送信アンテナ１２３が垂直偏波用素子１２３ｖと水平偏波用素子１２３ｈを、第４の送信アンテナ１２４が垂直偏波用素子１２４ｖと水平偏波用素子１２４ｈをそれぞれ備える。背景技術として説明したように、被評価端末８０のマルチアンテナの性能を評価する場合、マルチアンテナの各素子で受信した信号の相関特性が最終的な受信信号特性に影響を与える。そのため、マルチアンテナの性能を評価するためには、マルチアンテナへの到来波の角度広がりを考慮した評価用信号送信システムが必要となる。そこで、被評価端末８０に対して角度広がりを持って電波が到来する環境の模擬を目的として、Ｎ個（本実施例では４個）の送信アンテナを、被評価端末８０を中心とする所定の半径（少なくとも測定波長の５倍以上）の円周上に配置する。例えば、円周上の基準点に対し、時計回りに第１の送信アンテナ１２１、第３の送信アンテナ１２３の順で配置し、反時計回りに第２の送信アンテナ１２２、第４の送信アンテナの順１２４で配置する。また、各送信アンテナは被評価端末８０と概ね同じ高さに配置する。各送信アンテナの配置の具体例を図４に示す。図４は送信アンテナ１２１〜１２４と被評価端末８０を平面的に見た図である。例えば、任意の角度広がりＡ度を有するクラスタモデルを近似することを考えると、円周上の基準点（０度）に対し、時計回りを負の角度、反時計回りを正の角度とした場合、第１の送信アンテナ１２１を−Ａ／２度、第２の送信アンテナ１２２を＋Ａ／２度、第３の送信アンテナ１２３を−３Ａ／２度、第４の送信アンテナ１２４を＋３Ａ／２度の位置にそれぞれ配置する。
【００２０】
分配器１３１、１３２は、フェージングエミュレータ１１０から出力された互いに無相関な信号系列Ｓ1、Ｓ2がそれぞれ、隣接する送信アンテナの同じ偏波用素子、及び同一の送信アンテナの各偏波用素子に入力されるように分配する（Ｓ２）。具体的には、例えば各送信アンテナが図４のように配置されている場合、図５に示すように、信号系列Ｓ1が送信アンテナ１２１の垂直偏波用素子１２１ｖ、送信アンテナ１２４の垂直偏波用素子１２４ｖ、送信アンテナ１２２の水平偏波用素子１２２ｈ、及び送信アンテナ１２３の水平偏波用素子１２３ｈに入力されるように４分配する。また、信号系列Ｓ2が送信アンテナ１２２の垂直偏波用素子１２２ｖ、送信アンテナ１２３の垂直偏波用素子１２３ｖ、送信アンテナ１２１の水平偏波用素子１２１ｈ、及び送信アンテナ１２４の水平偏波用素子１２４ｈに入力されるように４分配する。このように分配することで、隣接する送信アンテナの同じ偏波用素子のそれぞれ、及び同一のアンテナの各偏波用素子のそれぞれに入力される信号系列は、互いに無相関となる。
【００２１】
分配器１３１と垂直偏波用素子１２１ｖ、垂直偏波用素子１２４ｖ、水平偏波用素子１２２ｈ、及び水平偏波用素子１２３ｈとの間には、それぞれ移相器１４１ｖ、１４４ｖ、１４２ｈ、及び１４３ｈが挿入される。また、分配器１３２と垂直偏波用素子１２２ｖ、垂直偏波用素子１２３ｖ、水平偏波用素子１２１ｈ、及び水平偏波用素子１２４ｈとの間には、それぞれ移相器１４２ｖ、１４３ｖ、１４１ｈ、及び１４４ｈが挿入される。
【００２２】
各移相器は、例えば、信号系列Ｓ1、Ｓ2が図５のように各送信アンテナに分配されている場合、次のように設定する（図６(a)参照）（Ｓ３）。第１の送信アンテナ１２１の垂直偏波用素子１２１ｖから放射される信号系列の位相を基準として、移相器１４４ｖは垂直偏波用素子１２４ｖから放射される信号系列の位相をa1度又は−a1度に、移相器１４２ｈは水平偏波素子１２２ｈから放射される信号系列の位相をa2度又は−a2度に、移相器１４３ｈは水平偏波素子１２３ｈから放射される信号系列の位相をa3度又は−a3度にそれぞれ設定する。ここで、a1≠a2≠a3≠0である。また、移相器１４１ｈは水平偏波用素子１２１ｈから放射される信号系列の位相をα度に、移相器１４４ｈは水平偏波用素子１２４ｈから放射される信号系列の位相をα＋b1度又はα−b1度に、移相器１４２ｖは垂直偏波素子１２２ｖから放射される信号系列の位相をα＋b2度又はα−b2度に、移相器１４３ｖは垂直偏波素子１２３ｖから放射される信号系列の位相をα＋b3度又はα−b3度にそれぞれ設定する。ここで、信号系列Ｓ1、Ｓ2は無相関であるためαは任意の値で構わない。また、b1≠b2≠b3≠0である。
【００２３】
なお、位相調整は、試験周波数の全帯域（例えば、ＷＣＤＭＡの任意のチャネルの場合3.84MHz）で行う必要がある。従って、フェージングエミュレータの出力ポートから送信アンテナに至るまでの経路における周波数軸に対する位相特性は全て統一する必要がある。統一する最も一般的な手法として、全ての経路を構成するコンポーネント（ケーブル、移相器、可変減衰器、分配器、送信アンテナ）について位相特性を統一することが挙げられる。
【００２４】
移相器により位相が調整された信号系列は、各送信アンテナの各偏波用素子から送信され（Ｓ４）、これらを被評価端末８０が受信し受信結果が評価する。このとき、各移相器によりa1、a2、a3、b1、b2、b3の値が適切に設定しておくことで、被評価端末８０で受信される各信号系列の相関を最小化することができる。なお、被評価端末８０を水平方向に回転可能な回転台９０に搭載すれば、回転台９０を回転させながら測定することで、様々な角度における被評価端末の特性を容易に測定することができる。
【００２５】
以上のように、フェージングエミュレータ１１０から出力された互いに無相関な信号系列Ｓ1、Ｓ2をそれぞれ、隣接する送信アンテナの同じ偏波用素子、及び同一の送信アンテナの各偏波用素子に入力されるように分配し、かつ、各移相器により、a1、a2、a3、b1、b2、b3の値を適宜設定することで、各送信アンテナの各偏波用素子から各信号系列が放射される時点では相互に有相関であっても、被評価端末に到達する時点で各信号系列の相関を最小化することで、被評価端末の位置において角度広がりを持つ電波到来模擬環境を生成することができる。そのため、４個の両偏波用送信アンテナを用いてシステムを構成する場合、従来は８ポートのフェージングエミュレータが必要であったところ、本発明の構成によれば、２ポートのフェージングエミュレータで足りる。よって、システムコストを低減でき、かつ、システムの規模を縮小することができる。
【００２６】
なお、複数の送信アンテナを用い、被評価端末８０に対し任意の電波分布（例えば、角度広がりＡ度を有するクラスタモデル）を近似したい場合、各送信アンテナからの送信電力を調整するために、分配器１３１と垂直偏波用素子１２１ｖ、垂直偏波用素子１２４ｖ、水平偏波用素子１２２ｈ、及び水平偏波用素子１２３ｈとの間に更に、それぞれ可変減衰器１５１ｖ、１５４ｖ、１５２ｈ、及び１５３ｈを、また、分配器１３２と垂直偏波用素子１２２ｖ、垂直偏波用素子１２３ｖ、水平偏波用素子１２１ｈ、及び水平偏波用素子１２４ｈとの間に更に、それぞれ可変減衰器１５２ｖ、１５３ｖ、１５１ｈ、及び１５４ｈを挿入してもよい。例えば、４個の送信アンテナを図４のように配置した場合、図７に示すように第１の送信アンテナ１２１の送信電力と第２の送信アンテナ１２２の送信電力とを可変減衰器１５１ｖ、１５１ｈ、１５２ｖ、１５２ｈにより等電力に調整し、第３の送信アンテナ１２３の送信電力と第４の送信アンテナ１２４の送信電力とを可変減衰器１５３ｖ、１５３ｈ、１５４ｖ、１５４ｈにより、第１、第２の送信アンテナ１２１、１２２より１２ｄＢ低い電力に設定する（Ｓ５）。これにより、ＲＭＳ角度広がりがＡ度のラプラス分布を有するクラスタモデルを近似することができる。
【実施例２】
【００２７】
各送信アンテナが、図４に示すように円周上の基準点に対し左右対称に配置され、信号系列Ｓ1、Ｓ2が、図５に示すように各送信アンテナに分配されている場合、移相器は次のように設定することもできる（図６(b)参照）。
【００２８】
第３の送信アンテナ１２３の水平偏波用素子１２３ｈ及び第４の送信アンテナ１２４の垂直偏波用素子１２４ｖから放射される信号系列の位相を基準として、第１の送信アンテナ１２１の垂直偏波用素子１２１ｖから放射される信号系列の位相をa1' 度又は−a1' 度（a1'≠0）、第２の送信アンテナ１２２の水平偏波素子１２２ｈから放射される信号系列の位相を−a1' 度又はa1' 度に設定し、第３の送信アンテナ１２３の垂直偏波用素子１２３ｖ及び第４の送信アンテナ１２４の水平偏波用素子１２４ｈから放射される信号系列の位相をα度に設定し、第１の送信アンテナ１２１の水平偏波素子１２１ｈから放射される信号系列の位相をα−b1' 度又はα＋b1'（b1'≠0） 度に設定し、第２の送信アンテナ１２２の垂直偏波用素子１２２ｖから放射される信号系列の位相をα＋b1' 度又はα−b1' 度に設定する。ここで、信号系列Ｓ1、Ｓ2は無相関であるためαは任意の値で構わない。
【００２９】
以上のように各移相器のa1'、b1'の値を適切に設定することによっても、被評価端末８０で受信される各信号系列の相関を最小化することができる。
【００３０】
a1'、b1'を同じ値として、０〜１８０度まで変化させた場合の、各送信アンテナからの受信信号系列の相関係数のＲＭＳのシミュレーション結果を図８(a)に、受信電力のＲＭＳのシミュレーション結果を図８(b)にそれぞれ示す。このシミュレーションから、１３５度前後で相関係数、電力の双方が最小化されることがわかる。従って、各移相器を図６(c)のように設定することで、各信号系列の相関を最小化することができる。
＜効果の確認＞
図９に、被評価端末８０で受信された各信号系列についての、図１に示す本発明の構成による相関係数（○印）と、図１０に示す従来技術による構成による相関係数（□）との比較を示す。なお、横軸は被評価端末８０の向きを示し、正面向き（被評価端末８０の２つのアンテナを結んだ辺を底辺とし、各送信アンテナが配置された円周上の基準点を頂点とする二等辺三角形が形成される向き）が０度であるとした時の回転台９０の回転角である。また、(a)〜(c)は、被評価端末８０の２つのアンテナの間隔がそれぞれ0.3λ、0.5λ、0.7λ（λは測定波長）の場合である。この測定結果からわかるように、本発明の構成と従来技術の構成とで、被評価端末８０で受信される各信号系列の相関係数に目立った差異は無いことがわかる。
【００３１】
従って、本発明のマルチアンテナ評価用信号送信システムによれば、従来構成より出力ポートが少ないフェージングエミュレータを用いて、従来技術と同様な角度広がりを持つ電波到来模擬環境を生成することができる。そして、これによりシステムコストを低減でき、かつ、システムの規模を縮小することができる。
【００３２】
以上で説明した本発明のマルチアンテナ評価用信号送信システムの各構成要素の機能分担は、各実施例に示す機能分担に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、各実施例に示した処理は記載の順に従った時系列において実行されるのみならず、処理を実行する各構成要素の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行することとしてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０、１００    マルチアンテナ評価用信号送信システム
１１、１１０    フェージングエミュレータ
７０    信号発生器
８０    被評価端末
９０    回転台
１２１〜１２４    送信アンテナ
１２１ｖ〜１２４ｖ    垂直偏波用素子
１２１ｈ〜１２４ｈ    水平偏波用素子
１３１、１３２    分配器
１４１ｖ〜１４４ｖ、１４１ｈ〜１４４ｈ    移相器
１５１ｖ〜１５４ｖ、１５１ｈ〜１５４ｈ    可変減衰器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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