(57)【要約】【課題】基地局−移動局間、および移動局−移動局間での通信において、上り、下りの送信信号フォーマットを変えることにより、音声品質調査とＢＥＲ調査とを同時に行うことで、伝搬路評価を効率良く行うことが可能な無線通信システムを提供する。【解決手段】基地局と少なくとも１つの移動局とで構成され、基地局と移動局との間で音声通信を行うＦＤＭＡまたはＳＣＰＣ方式の無線通信システムにおいて、基地局から移動局に送信する下り信号と移動局から基地局に送信する上り信号の通信フレーム中のトラフィックチャネルスロットに、試験用音声データまたは擬似ランダム雑音パターンをそれぞれ挿入して送信し、基地局および移動局各々で音声品質試験またはビットエラーレート測定試験を同時に行うようにする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と少なくとも１つの移動局とで構成され、前記基地局と前記移動局との間で音声通信を行うＦＤＭＡまたはＳＣＰＣ方式の無線通信システムにおいて、
前記基地局から前記移動局に送信する下り信号と前記移動局から前記基地局に送信する上り信号の通信フレーム中のトラフィックチャネルスロットに、試験用音声データまたは擬似ランダム雑音パターンをそれぞれ挿入して送信し、前記基地局および前記移動局各々で音声品質試験またはビットエラーレート測定試験を同時に行うようにすることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記下り信号の通信フレーム中のトラフィックチャネルスロットに前記擬似ランダム雑音パターンを挿入して前記移動局にデータ送信し、
前記移動局は、ビットエラーレート測定のための受信動作を行い、ビットエラーレートを測定して測定データを保存するとともに、前記上り信号の通信フレーム中のトラフィックチャネルスロットに前記試験用音声データ挿入して前記基地局にデータ送信することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：周波数分割多元接続）方式、またはＳＣＰＣ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｐｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ）方式のデジタル無線通信システムに係り、効率良く伝搬路評価を行うことが可能な無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自営用系通信ネットワークとして構築されるデジタル無線通信システムとして、基地局−移動局間、移動局−移動局間で通信を行うものがある。
図６は、従来のＳＣＰＣ方式デジタル無線通信システムの構成例を示すシステム構成図である。
図６に示すように、従来のデジタル無線通信システムでは、制御局３００には複数台（図では２台）の基地局１００が備えられ、これらの基地局１００には同じく複数台（図では１台）の移動局２００がそれぞれ対応している。
図６のデジタル無線通信システムの通信方式は、２波複信プレストーク方式であり、基地局１００と移動局２００は、Ｆ１／ｆ１（下り／上り）の周波数で送受信を行っており、基地局１００と移動局２００とが通話を行う場合、音声信号を所定のフレームフォーマットに合致したマッピングを行うことで通話が可能となる。
【０００３】
また、デジタル無線通信システムでは、通話品質を維持しサービスレベルを担保するため、従来から通話品質とビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）を検査項目とする伝搬路の評価が行われている。
そして、この場合、そのビット誤り率の測定、すなわちＢＥＲ測定には、通常、システムの基地局１００から送信される無線通信チャネルの中の１チャネルをＢＥＲ測定専用の無線通信チャネルとし、この専用のチャネルを使用してＢＥＲ測定が実施されるようになっている。
【０００４】
ところで、このようなデジタル無線通信システムにおいては、消防救急デジタル移動通信システム標準規格「ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ−６１」として、電波産業会(ＡＲＩＢ)により規格化されているＦＤＭＡ／ＳＣＰＣ方式のチャネル構成が採用されている。
図７は、従来のＳＣＰＣ方式デジタル無線通信システムで使用されるフレーム構成及び信号フォーマットを説明するための図である。
図７に示すように、１フレーム長は４０ｍｓｅｃであり、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ Ｔ−６１により、下りフレームに対する上りフレームの時間的な遅れ（送受信オフセット）は、６０ｍｓｅｃと規定されている。
図７において、ＬＰ＋Ｒは、リニアライザ用プリアンブル及びバースト過渡応答用ガードタイム、Ｐａは、プリアンブル、ＴＣＨ（Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｃｈａｎｎｅｌ）はトラフィックチャネル、ＲＩは無線情報チャネル、ＳＷ
は同期ワード、ＰＩはパラメータ情報チャネル、また、Ｇはガードタイムである。なお、数字は、ビット数を表している。
【０００５】
そこで、従来技術では、図８（ａ）に示すように、ＢＥＲ測定に際して、まず、基地局１００では、送信データ（周波数Ｆ１）のフレームにおいて、本来は音声データが納められるべきＴＣＨスロット、つまり音声データ部分に擬似ランダム雑音（ＰＮ：Ｐｓｅｕｄｏ  ｒａｎｄｏｍ  Ｎｏｉｓｅ）パターン（ＰＮ符号）を挿入して移動局２００に送信する。
そして、このＢＥＲ測定用無線通信チャネルを受信した移動局２００では、音声データ部分に挿入された擬似ランダム雑音パターン、すなわちＰＮパターンだけを取り出し、これを移動局２００自体で発生させているＰＮパターンと比較し、ビット誤り数を算出して、ＢＥＲの測定を行う。
また、移動局２００では、図８（ｂ）に示すように、送信データ（周波数ｆ１）のフレームにおいて、ＴＣＨスロットにＰＮパターンを挿入して基地局１００に送信する。
そして、このＢＥＲ測定用無線通信チャネルを受信した基地局１００では、音声データ部分に挿入されたＰＮパターンだけを取り出し、これを基地局１００自体で発生させているＰＮパターンと比較し、ビット誤り数を算出して、ＢＥＲの測定を行う。
このように、デジタル無線通信システムでは、フレームを構成しているＴＣＨスロットに音声データ、またはＰＮパターンを挿入し、必要なデータを切り替えることにより、伝搬路の評価を行っている。
【０００６】
本発明に関連する公知技術として、特許文献１には、基地局に特別な外部装置の接続や保守モードの設定をすることなく誤り判定が可能なＳＣＰＣ方式の無線通信システムが開示されている。
特許文献１では、音声データ等のユーザデータをそのままＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）符号化、畳み込み符号化、インターリーブ、無線フォーマット化して無線回線に送信し、受信側ではリインターリーブ、ビタビ復号化、ＣＲＣ符号エラーチェックをする技術であり、無線通信システムの動作時の送信信号を用いてＢＥＲの計測あるいは誤り判定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２９５５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記従来技術においては、ＢＥＲ測定と音声データ取得による通話品質評価が同時に行えないという問題があった。
しかも、このときのＢＥＲ測定と音声データの取得は、伝搬路内の必要な範囲にわたり同じルートを移動しながら、夫々行う必要がある。
このため、従来技術の場合、移動局は、伝搬路評価に際して、伝搬路内の同じルートを２回移動し、その都度、音声データ取得による通話品質検査とＢＥＲ測定とを行う必要があり、従って伝搬路評価の効率化に問題が生じてしまうのである。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、基地局−移動局間、および移動局−移動局間での通信において、上り、下りの送信信号フォーマットを変えることにより、音声品質調査とＢＥＲ調査とを同時に行うことで、伝搬路評価を効率良く行うことが可能な無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る無線通信システムは、基地局と少なくとも１つの移動局とで構成され、前記基地局と前記移動局との間で音声通信を行うＦＤＭＡまたはＳＣＰＣ方式の無線通信システムにおいて、前記基地局から前記移動局に送信する下り信号と前記移動局から前記基地局に送信する上り信号の通信フレーム中のトラフィックチャネルスロットに、試験用音声データまたは擬似ランダム雑音パターンをそれぞれ挿入して送信し、前記基地局および前記移動局各々で音声品質試験またはビットエラーレート測定試験を同時に行うようにすることを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するための本発明に係る無線通信システムは、前記基地局は、前記下り信号の通信フレーム中のトラフィックチャネルスロットに前記擬似ランダム雑音パターンを挿入して前記移動局にデータ送信し、前記移動局は、ビットエラーレート測定のための受信動作を行い、ビットエラーレートを測定して測定データを保存するとともに、前記上り信号の通信フレーム中のトラフィックチャネルスロットに前記試験用音声データ挿入して前記基地局にデータ送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基地局−移動局間、および移動局−移動局間での通信において、上り、下りの送信信号フォーマットを変えることにより、音声品質調査とＢＥＲ調査とを同時に行うことで、伝搬路評価を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態１に係る無線通信システムの構成例を示すシステム構成図である。
【図２】図１の基地局１０の構成例を示すブロック図である。
【図３】図１の移動局２０の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る無線通信システムのデータ送信時における信号フォーマット例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る無線通信システムのデータ送信時における信号フォーマット例を示す図である。
【図６】従来のＳＣＰＣ方式デジタル無線通信システムの構成例を示すシステム構成図である。
【図７】従来のＳＣＰＣ方式デジタル無線通信システムで使用されるフレーム構成及び信号フォーマットを説明するための図である。
【図８】データ送信時における従来の信号フォーマット例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施形態１＞
以下に、本発明の実施形態１に係る無線通信システムについて、図１〜４を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態１に係る無線通信システムの構成例を示すシステム構成図を示し、図２は、図１の基地局１０の構成例を示すブロック図であり、また、図３は、図１の移動局２０の構成例を示すブロック図である。そして、図４は、本発明の実施形態１に係る無線通信システムのデータ送信時における信号フォーマット例を示す図である。
なお、本発明では、ＳＣＰＣデジタル無線通信システムについて説明するが、ＳＣＰＣデジタル無線通信システムに限られるものではなく、ＦＤＭＡ方式デジタル無線通信システムや一般のデジタル無線通信システムにも適応できることはいうまでもない。
【００１５】
図１に示すように、本発明の無線通信システムでは、制御局３０には複数台（図では２台）の基地局１０が備えられ、これらの基地局１０には同じく複数台（図では１台）の移動局２０がそれぞれ対応している。
本発明の無線通信システムの通信方式は、２波複信プレストーク方式であり、基地局１０と移動局２０は、Ｆ１／ｆ１（下り／上り）の周波数で送受信を行っており、基地局１０と移動局２０とが通話を行う場合、音声信号を所定のフレームフォーマットに合致したマッピングを行うことで通話が可能となる。
【００１６】
制御局３０は、それに接続されている図示しない統制台や指令卓などの機器から与えられる指令のもとで処理を実行し、制御局３０と基地局１０の間の地上回線の制御と、基地局１０と移動局２０の間の移動無線回線の接続制御を遂行し、次に、基地局１０は、制御局３０の制御に基づき、当該基地局１０の通信エリア内に位置する移動局２０と無線通信を行う。
また、移動局２０は、基地局１０の通信エリア内の任意の位置において当該基地局１０と無線通信を行い、図示しないハンドセットを用いて制御局３０の統制台や指令卓などの機器と通話が行えるようになっている。
【００１７】
このとき、各移動局２０に設けられているデータ端末２７は、例えばパソコン(パーソナルコンピュータ)で構成され、移動局２０で受信された電波の電界強度を入力しデータベース化する働きをする。
また、同じく各移動局２０のナビゲーション装置２８は、この移動局２０の位置、速度、それに基地局１０からの距離などを検出し、これらの情報をデータ端末２７に入力する働きをする。
【００１８】
図２は、基地局１０の詳細で、図示の通り、基地局１０は、送信用アンテナ１１と、受信用アンテナ１２と、受信部１３と、送信部１４と、制御部１５と、スピーカ１６と、データ端末１７とを備え、制御部１５には、音声復号処理部１５ａ、入力電界変換部(受信入力電界変換部)１５ｂ、ＰＮ比較部１５ｃ、送信データ処理部１５ｄ、それにインターフェース部１５ｅが設けられている。
【００１９】
また、図３は、移動局２０の詳細で、図示の通り、移動局２０は、アンテナ２１と、切替スイッチ２２と、受信部２３と、送信部２４と、制御部２５と、スピーカ２６と、データ端末２７と、ナビゲーション装置２８とを備え、制御部２５には、音声復号処理部２５ａ、入力電界変換部(受信入力電界変換部)２５ｂ、ＰＮ比較部２５ｃ、送信データ処理部２５ｄ、それにインターフェース部２５ｅが設けられている。
【００２０】
ここで、本発明の実施形態１に係る無線通信システムにおいて、自局エリアの電波伝搬路評価のための音声品質調査、ビット誤り率(ＢＥＲ)調査、及び受信信号強度調査を行う際の動作について説明する。
基地局１０では、図４（ａ）に示すように、制御部１５の送信データ処理部１５ｄで、送信データのフレームにおいて、本来は音声データが納められるべきＴＣＨスロット、つまり音声データ部分に擬似ランダム雑音（ＰＮ：Ｐｓｅｕｄｏ  ｒａｎｄｏｍ  Ｎｏｉｓｅ）パターン（ＰＮ符号）を挿入し、送信データを送信部１４から送信用アンテナ１２を介して移動局２０に送信する。
【００２１】
移動局２０では、基地局１０から送信された送信データがアンテナ２１及び切替スイッチ２２を介して受信部２３で受信され、受信された信号フォーマットは入力電界変換部２５ｂとＰＮ比較部(ＢＥＲ測定)２５ｃに供給され、夫々信号処理される。
まず、入力電界変換部２５ｂでは、このときのスロットの受信信号強度値ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）が受信入力電界データに変換され、指定されたスロット数の平均値がインターフェース部２５ｅを介してデータ端末２７に入力され、データとして記憶される。
【００２２】
また、ＰＮ比較部２５ｃでは、取り出されたＰＮパターンを、ＰＮ比較部２５ｃ自体で発生させているＰＮパターンと比較し、ビット誤り数を算出する。そして、算出されたビット誤り数は、同じくインターフェース部２５ｅを介してデータ端末２７に入力され、データとして記憶される。
なお、データ端末２７は、入力電界変換部２５ｂから入力された受信信号強度情報及びＰＮ比較部２５ｃから入力されたビット誤り数を基に算出したビット誤り率情報をナビゲーション装置２８から入力された位置情報とともに、図示しない記憶部に記憶する。
【００２３】
また、移動局２０では、図４（ｂ）に示すように、基地局１０から送信された送信データを基に、制御部２５の送信データ処理部１５ｄで、送信データのフレームのＴＣＨスロットに所定の音声データを挿入し、送信部２４から、切替スイッチ２２及びアンテナ２１を介して基地局１０に送信する。
【００２４】
基地局１０では、移動局２０から送信された送信データが受信アンテナ１１を介して受信部１３で受信され、ＴＣＨスロットの音声データが音声復号処理部１５ａで復号され、音声信号がスピーカ１６に供給されて音声が再生される。
そこで、この再生された音声が操作員に聴取され、その音質から操作員によりメリット判定され、通話品質の判定結果が操作員によりデータ端末１７に入力される。
【００２５】
また、受信された信号フォーマットは入力電界変換部１５ｂにも供給され、信号処理される。
入力電界変換部１５ｂでは、このときのスロットの受信信号強度値ＲＳＳＩが受信入力電界データに変換され、指定されたスロット数の平均値がインターフェース部１５ｅを介してデータ端末１７に入力され、データとして記憶される。
【００２６】
以上説明したように、本発明の実施形態１に係る無線通信システムによれば、基地局−移動局間、および移動局−移動局間での通信において、上り、下りの送信信号フォーマットを変えることにより、音声品質調査とＢＥＲ調査とを同時に行うことで、伝搬路評価を効率良く行うことができる。
【００２７】
＜実施形態２＞
以下に、本発明の実施形態２に係る無線通信システムについて、図１〜３及び図５を参照して詳細に説明する。
なお、本発明の実施形態２に係る無線通信システムは、システムの構成は実施形態１に係る無線通信システムと全く同様であり、データ送信時における信号フォーマットのみ異なる。
【００２８】
ここで、本発明の実施形態２に係る無線通信システムにおいて、自局エリアの電波伝搬路評価のための音声品質調査、ビット誤り率(ＢＥＲ)調査、及び受信信号強度調査を行う際の動作について、図５を参照して説明する。
図５は、本発明の実施形態２に係る無線通信システムのデータ送信時における信号フォーマット例を示す図である。
基地局１０では、図５（ａ）に示すように、制御部１５の送信データ処理部１５ｄで、送信データフレームのＴＣＨスロットに所定の音声データを挿入し、送信データを送信部１４からアンテナ１２を介して移動局２０に送信する。
【００２９】
移動局２０では、基地局１０から送信された送信データがアンテナ２１及び切替スイッチ２２を介して受信部２３で受信され、ＴＣＨスロットの音声データが音声復号処理部２５ａで復号され、音声信号がスピーカ２６に供給されて音声が再生される。
そこで、この再生された音声が操作員に聴取され、その音質から操作員によりメリット判定され、音声品質の判定結果が操作員によりデータ端末２７に入力される。
【００３０】
また、受信された信号フォーマットは入力電界変換部２５ｂにも供給され、信号処理される。
入力電界変換部２５ｂでは、このときのスロットの受信信号強度値ＲＳＳＩが受信入力電界データに変換され、指定されたスロット数の平均値がインターフェース部２５ｅを介してデータ端末２７に入力され、データとして記憶される。
なお、データ端末２７は、入力電界変換部２５ｂから入力された受信信号強度情報及び捜査員によって入力された音声品質情報をナビゲーション装置２８から入力された位置情報とともに、図示しない記憶部に記憶する。
【００３１】
また、移動局２０では、図５（ｂ）に示すように、基地局１０から送信された送信データを基に、制御部２５の送信データ処理部２５ｄで、送信データのフレームにおいて、本来は音声データが納められるべきＴＣＨスロット、つまり音声データ部分にＰＮパターンを挿入し、送信データを送信部２４から切替スイッチ２２及びアンテナ２１を介して基地局１０に送信する。
【００３２】
基地局１０では、移動局２０から送信された送信データが受信アンテナ１１介して受信部１３で受信され、受信された信号フォーマットは入力電界変換部１５ｂとＰＮ比較部(ＢＥＲ測定)１５ｃに供給され、夫々信号処理される。
まず、入力電界変換部１５ｂでは、このときのスロットの受信信号強度値ＲＳＳＩが受信入力電界データに変換され、指定されたスロット数の平均値がインターフェース部１５ｅを介してデータ端末１７に入力され、データとして記憶される。
【００３３】
また、ＰＮ比較部１５ｃでは、取り出されたＰＮパターンを、ＰＮ比較部１５ｃ自体で発生させているＰＮパターンと比較し、ビット誤り数を算出する。そして、算出されたビット誤り数は、同じくインターフェース部１５ｅを介してデータ端末１７に入力され、データとして記憶される。
【００３４】
以上説明したように、本発明の実施形態２に係る無線通信システムによれば、基地局−移動局間、および移動局−移動局間での通信において、上り、下りの送信信号フォーマットを変えることにより、音声品質調査とＢＥＲ調査とを同時に行うことで、伝搬路評価を効率良く行うことができる。
【００３５】
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも上記したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも上記したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等のハードウエア資源を備えたコンピュータが、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に永続的に格納されたプログラムを実行することにより、制御される構成が用いられてもよい。また、当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０：基地局、１１：送信用アンテナ、１２：受信用アンテナ、１３：受信部、１４：送信部、１５：制御部、１５ａ：音声復号処理部、１５ｂ：入力電界変換部、１５ｃ：ＰＮ比較部、１５ｄ：送信データ処理部、１５ｅ：インターフェース部、１６：スピーカ、１７：データ端末、２０：移動局、２１：アンテナ、２２：切替スイッチ、２３：受信部、２４：送信部、２５：制御部、２５ａ：音声復号処理部、２５ｂ：入力電界変換部、２５ｃ：ＰＮ比較部、２５ｄ：送信データ処理部、２５ｅ：インターフェース部、２６：スピーカ、２７：データ端末、２８：ナビゲーション装置、３０：制御局、１００：基地局、２００：移動局、３００：制御局。
【図１】
2014099690.tif 000003
【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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