(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブランチと、
前記複数のブランチに個別に到来して互いに無相関と見なし得る複数の受信波を取り込み、これらの受信波を電界強度の分布の定常性を維持しつつ合成して合成受信波を生成する合成手段と、
前記合成手段によって生成された合成受信波の電界強度を監視してその合成受信波に発生するフェージングの単位時間当たりの回数を計数し、フェージング周波数を測定する測定手段と、
前記複数のブランチの何れかに到来する受信波と前記合成手段によって生成される合成受信波とについて、実測又はシミュレーションに基づいて予め並行して個別に求められたフェージング周波数の比を前記測定手段によって測定されたフェージング周波数に乗じ、その複数のブランチに実際に到来する受信波のフェージング周波数を得る換算手段と
を備えたことを特徴とするフェージング周波数測定装置。
【請求項２】
複数のブランチと、
前記複数のブランチに個別に到来して互いに無相関と見なし得る複数の受信波を取り込み、これらの受信波を電界強度の分布の定常性を維持しつつ合成し、互いに無相関と見なし得る２つの合成受信波を生成する合成手段と、
前記合成手段によって生成された２つの合成受信波の電界強度を比較して両者の大小関係が反転する単位時間当たりの回数を計数し、その回数に予め理論的に求められた比例定数を乗じて、これらの合成受信波のフェージング周波数を測定する測定手段と、
前記複数のブランチの何れかに到来する受信波と前記合成手段によって生成される合成受信波の一方とについて、実測又はシミュレーションに基づいて予め並行して個別に求められたフェージング周波数の比を前記測定手段によって測定されたフェージング周波数に乗じ、その複数のブランチに実際に到来する受信波のフェージング周波数を得る換算手段と
を備えたことを特徴とするフェージング周波数測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおいて、無線伝送路の伝送特性の変動に応じて生じるフェージングについて単位時間当たりに発生する回数を測定するフェージング周波数測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムの基地局では、移動局から到来する受信波のフェージング周波数が測定され、その受信波の波長とフェージング周波数との積で得られるその移動局の移動速度に適応した形態や手順に基づいて種々の無線チャネル設定制御が行われる。
【０００３】
図５は、従来のフェージング周波数測定装置の構成例を示す図である。
図５(ａ)に示すフェージング周波数測定装置では、制御部５１は、アンテナ５０に到来した受信波の電界強度を一定の周期で測定する。また、制御部５１は、このようにして測定された値の差分が予め与えられた閾値を上回る単位時間当たりの回数を計数することによってフェージング周波数を求める。
【０００４】
また、図５(ｂ)に示すフェージング周波数測定装置では、アンテナ５２1 、５２2 は個別に到来する受信波の相互相関が無視され得る程度に隔たった位置に設置され、スイッチ５３はこれらのアンテナに到来した２つの受信波の内、電界強度が大きい方を常に選択して図示されない受信部に与える。制御部５４は、このような選択に応じてスイッチ５３の接点が単位時間当たりに切り替わる回数に予め理論的に求められた比例定数（＝１．３）を乗じることによってフェージング周波数を求める。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来例では、移動局が低速で移動する場合には、フェージングが発生する頻度が少なくなり、精度を高く維持するためには、測定する周期を長く設定する必要があった。
【０００６】
また、高速で移動する移動局にかかわる無線チャネル設定制御については、高速性が要求されて上述した周期を長く設定することが許容されないために、十分な精度でフェージング周波数を測定することは困難であった。
本発明は、短い時間に高い精度でフェージング周波数を測定できるフェージング周波数測定装置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】
図１は、請求項１に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項１に記載の発明は、複数のブランチ１０1〜１０nと、前記複数のブランチ１０1〜１０nに個別に到来して互いに無相関と見なし得る複数の受信波を取り込み、これらの受信波を電界強度の分布の定常性を維持しつつ合成して合成受信波を生成する合成手段１１と、前記合成手段１１によって生成された合成受信波の電界強度を監視してその合成受信波に発生するフェージングの単位時間当たりの回数を計数し、フェージング周波数を測定する測定手段１２と、前記複数のブランチ１０1〜１０nの何れかに到来する受信波と前記合成手段１１によって生成される合成受信波とについて、実測又はシミュレーションに基づいて予め並行して個別に求められたフェージング周波数の比を前記測定手段１２によって測定されたフェージング周波数に乗じ、その複数のブランチ１０1〜１０nに実際に到来する受信波のフェージング周波数を得る換算手段１３とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
図２は、請求項２に記載の発明の原理ブロック図である。
請求項２に記載の発明は、複数のブランチ１０1〜１０nと、前記複数のブランチ１０1〜１０nに個別に到来して互いに無相関と見なし得る複数の受信波を取り込み、これらの受信波を電界強度の分布の定常性を維持しつつ合成し、互いに無相関と見なし得る２つの合成受信波を生成する合成手段２０と、前記合成手段２０によって生成された２つの合成受信波の電界強度を比較して両者の大小関係が反転する単位時間当たりの回数を計数し、その回数に予め理論的に求められた比例定数を乗じて、これらの合成受信波のフェージング周波数を測定する測定手段２１と、前記複数のブランチ１０1〜１０nの何れかに到来する受信波と前記合成手段２０によって生成される合成受信波の一方とについて、実測又はシミュレーションに基づいて予め並行して個別に求められたフェージング周波数の比を前記測定手段２１によって測定されたフェージング周波数に乗じ、その複数のブランチ１０1〜１０nに実際に到来する受信波のフェージング周波数を得る換算手段２２とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明にかかわるフェージング周波数測定装置では、複数のブランチ１０1〜１０nには互いに無相関と見なし得る複数の受信波が到来し、合成手段１１はこれらの受信波の電界強度をその分布の定常性を維持しつつ合成して合成受信波を生成する。このような合成受信波については、上述した複数の受信波に対して電界強度の分布が保全され、かつこれらの受信波に伴う全てのフェージングが重畳されるため、見かけ上のフェージング周波数は実際のフェージング周波数より高くなる。
【００１０】
測定手段１２は、その合成受信波に伴うフェージングの単位時間当たりの回数を計数してフェージング周波数を求める。また、換算手段１３は、このようにして合成手段１１によって生成される合成受信波とブランチ１０1〜１０nに到来する受信波の何れかとについて、測定手段１２によって求められたフェージング周波数に、実測又は予め設定されたモデルに基づくシミュレーションによって並行して求められたフェージング周波数の比を乗じ、これら複数のブランチ１０1 〜１０n に実際に到来する受信波のフェージング周波数を算出する。
【００１１】
したがって、受信波のフェージング周波数は短い測定時間に精度よく求められる。
請求項２に記載の発明にかかわるフェージング周波数測定装置では、複数のブランチ１０1〜１０nには互いに無相関と見なし得る複数の受信波が到来し、合成手段２０はこれらの受信波の電界強度をその分布の定常性を維持しつつ合成することによって互いに無相関と見なし得る２つの合成受信波を生成する。このような２つの合成受信波については、上述した複数の受信波に対して電界強度の分布が保全され、かつこれらの受信波に伴う全てのフェージングが重畳されるため見かけ上のフェージング周波数は実際のフェージング周波数より高くなる。測定手段２１は、これら２つの合成受信波の大小関係が反転する単位時間当たりの回数を計数し、その回数に予め理論的に求められた比例定数を乗じることによってフェージング周波数を求める。また、換算手段２２は、このようにして合成手段２０によって生成される合成受信波の何れかとブランチ１０1〜１０nに到来する受信波の何れかとについて、測定手段２１によって求められたフェージング周波数に、実測又は予め設定されたモデルに基づくシミュレーションによって並行して求められたフェージング周波数の比を乗じ、これら複数のブランチ１０1〜１０nに実際に到来する受信波のフェージング周波数を算出する。
【００１２】
したがって、受信波のフェージング周波数が短い測定時間に精度よく求められる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細を説明する。
【００１４】
図３は、請求項１に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
本実施形態と図５(ａ)に示した従来例との構成の相違点は、アンテナ５０に代えてアンテナ３０1、３０2が設けられ、制御部５１に代えて制御部３２が設けられ、これらのアンテナ３０1、３０2の給電端と制御部３２の入力との間にハイブリッド回路３１が設けられた点にある。
【００１５】
なお、本実施形態と図１に示すブロック図との対応関係については、アンテナ３０1、３０2はブランチ１０1〜１０nに対応し、ハイブリッド回路３１は合成手段１１に対応し、制御部３２は測定手段１２および換算手段１３に対応する。
【００１６】
以下、本実施形態の動作を説明する。
アンテナ３０1、３０2には相互相関が無視され得る程度に小さい２つの受信波が並行して到来し、ハイブリッド回路３１はこれらの受信波を一定の位相差で合成して合成受信波を生成する。
このような合成受信波は、上述した位相差を適正な値に設定することによって、電界強度の分布が上述した２つの受信波と同様になり、さらに合成受信波の電界強度は２つの受信波のベクトル和として得られるのでフェージングが発生する頻度は多くなる。
【００１７】
また、このような合成受信波と上述した２つの受信波の一方とのフェージング周波数は、実測又はこれらの受信波の無線伝送路のモデルに基づくシミュレーションによって求められ、かつ両者の比は予め算出される。
制御部３２は、合成受信波に図５(ａ)に示した従来例と同様の処理を施すことによってフェージング周波数を測定し、かつそのフェージング周波数に上述した比を乗じることによって、アンテナ３０1、３０2に実際に到来した受信波のフェージング周波数を間接的に求める。
【００１８】
したがって、本実施形態において、フェージング周波数の測定については、フェージングの発生する頻度が多い合成受信波が測定対象となるため、従来と同様の測定時間が設定された場合には高い精度が得られ、従来と同様の精度が維持される場合には測定時間の短縮がはかれる。
なお、本実施形態では、フェージング周波数を測定するために、図５(ａ)に示した従来例と同様の処理手順が適用されているが、本発明では、このような処理手順に限らず、１つの受信波の電解強度に基づいてフェージング周波数を求める方法であれば、例えば、一定の周期で受信波の電界強度を測定してその差分の絶対値を積算した値に所定の比例係数を乗じる算出方法など如何なる方法を用いてもよい。
【００１９】
また、本実施形態では、一定の位相差の下で合成受信波が生成されるが、上述した２つの受信波の電界強度の分布が保全されつつフェージング周波数が高い合成受信波が生成されるならば、このような位相差は一定でなくてもよい。
図４は、請求項２に記載の発明に対応した実施形態を示す図である。
図において、図５(ｂ)に示すものと機能および構成が同じものについては、同じ符号を付与して示し、ここでは、その説明を省略する。
【００２０】
本実施形態と図５(ｂ)に示した従来例との構成の相違点は、制御部５４に代えて制御部４１が設けられ、アンテナ５２1、５２2の給電端とスイッチ５３の入力との間にハイブリッド回路４０が配置された点にある。
なお、本実施形態と図２に示すブロック図との対応関係については、アンテナ５２1、５２2はブランチ１０1〜１０nに対応し、ハイブリッド回路４０は合成手段２０に対応し、スイッチ５３は測定手段２１に対応し、制御部４１は測定手段２１および換算手段２２に対応する。
【００２１】
以下、本実施形態の動作を説明する。
アンテナ５２1、５２2には、相互相関が無視され得る程度に小さい２つの受信波が並行して到来し、ハイブリッド回路４０はこれらの２つの受信波を一定であって異なる２つの位相差で合成して相互相関が無視され得る程度に小さい２つの合成受信波を生成する。
【００２２】
このようにして生成され得る２つの合成受信波は、上述した２つの位相差を適正な値に設定することによって、電界強度の分布が上述した２つの受信波と同様になり、さらに合成受信波の電界強度は２つの受信波のベクトル和として得られるのでフェージングが発生する頻度は多くなるが、相互相関は無視され得る程度に小さく抑えられる。
【００２３】
このような２つの合成受信波の一方と上述したブランチに到来し得る２つの受信波の一方とのフェージング周波数は、実測又はこれらの受信波の無線伝送路のモデルに基づくシミュレーションによって求められ、かつ両者の比が予め算出される。
制御部４１は、２つの合成受信波に図５(ｂ)に示した従来例と同様の処理を施すことによってフェージング周波数を測定し、かつそのフェージング周波数に上述した比を乗じることによってアンテナ５２1、５２2に実際に到来した２つの受信波のフェージング周波数を間接的に求める。
【００２４】
したがって、本実施形態において、フェージング周波数の測定については、フェージングの発生する頻度が多い合成受信波が測定対象となるため、従来と同様の測定時間が設定された場合には高い精度が得られ、従来と同様の精度が維持される場合には測定時間の短縮がはかれる。
なお、本実施形態では、一定であって異なる２つの位相差の下で２つの合成受信波が生成されるが、上述した２つの受信波の電界強度の分布が保全されつつフェージング周波数が高く相互相関が無視され得る程度に小さい２つの合成受信波が生成されるならば、このような２つの位相差は一定でなくてもよい。
【００２５】
また、上述した各実施形態では、ハイブリッド回路を介して合成受信波が生成されるが、そのハイブリッド回路に等価な特性を有するならば、サーキュレータその他の如何なる合成器を用いてもよい。
さらに、上述した各実施形態では、２つのブランチに到来した受信波が合成されているが、予め実測又はシミュレーションに基づいて各実施形態に示した比が得られるならば、ブランチの数は「３」以上であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
上述したように請求項１および請求項２に記載の発明では、複数のブランチに到来する受信波を電界強度の分布の定常性を維持しつつ合成することによってフェージングが発生する頻度が多い合成受信波が生成され、その合成受信波のフェージング周波数にこのような合成の方法に適応した換算の処理が施されるので、速やかに精度よくフェージング周波数を測定することが可能となる。
【００２７】
したがって、本発明が適用された移動通信システムでは、このようなフェージング周波数に基づいて移動局の移動速度が高速に高い精度で求められ、無線チャネル設定制御の効率および信頼性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明の原理ブロック図
【図２】請求項２に記載の発明の原理ブロック図
【図３】請求項１に記載の発明に対応した実施形態を示す図
【図４】請求項２に記載の発明に対応した実施形態を示す図
【図５】従来のフェージング周波数測定装置の構成例を示す図
【符号の説明】
１０  ブランチ
１１、２０  合成手段
１２、２１  測定手段
１３、２２  換算手段
３０、５０、５２  アンテナ
３１、４０  ハイブリッド回路
３２、４１、５１、５４  制御部
５３  スイッチ
【図１】
0003639018.tif 000002
【図２】
0003639018.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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