(57)【要約】  計測器でのポータブルインターネット信号を分析する方法をここに示す。前記方法は、（ａ）現在受信されるフレームに含まれたプリアンブルによって同期を獲得する段階と、（ｂ）前記フレームに含まれたＤＬ ＭＡＰのアクセスパラメーターを獲得して有効性を検査する段階と、（ｃ）前記段階（ｂ）での検査の結果、前記ＤＬ ＭＡＰが有効と判定された場合には、前記ＤＬ ＭＡＰを解釈して下向きリンクパラメーター及びバースト構成情報を獲得する段階と、（ｅ）前記パラメーター及び前記バースト構成情報を用いた、バースト別の信号品質の評価を含む各種分析を行う段階とを含んでなる。
2009522840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測器での携帯インターネット信号分析方法において、
（ａ）現在受信されるフレームに含まれたプリアンブルによって同期を獲得する段階と、
（ｂ）前記フレームに含まれたＤＬ ＭＡＰのアクセスパラメーターを獲得して有効性を検査する段階と、
（ｃ）前記段階（ｂ）での検査の結果、有効なＤＬ ＭＡＰである場合には前記ＤＬ ＭＡＰを解釈して下向きリンクパラメーター及びバースト構成情報を獲得する段階と、
（ｅ）前記パラメーター及び前記バースト構成情報を用いた、バースト別の信号品質の評価を含む各種分析を行う段階とを含んでなる。
【請求項２】
請求項１に記載の計測器での携帯インターネット信号分析方法において、
前記段階（ｃ）と前記段階（ｅ）との間に、前記バースト構成情報中のＵＬ ＭＡＰを分析して上向きリンクパラメーターを獲得する段階（ｄ）をさらに含んでなる。
【請求項３】
請求項２に記載の計測器での携帯インターネット信号分析方法において、
前記段階（ｅ）には、前記各バースト別の信号品質をジョグボタンを利用して確認する過程がさらに具備される。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の計測器での携帯インターネット信号分析方法において、
前記段階（ｂ）での有効性の検査は、ＤＬ ＭＡＰに含まれたCyclic Redundancy Check（ＣＲＣ）値によって行う。
【請求項５】
請求項４に記載の計測器での携帯インターネット信号分析方法において、
前記ＤＬ ＭＡＰのアクセスパラメーターにはＤＬ ＭＡＰメッセージの長さとＤＬ ＭＡＰメッセージの繰り返し符号化方式が含まれる。
【請求項６】
請求項５に記載の計測器での携帯インターネット信号分析方法において、
前記段階（ｅ）での各種分析には、Error Vector Magnitude、Error Vector Spectrum、Error Vector Time、I/Q Constellation、Cell ID、Segment、 ＤＬ ＭＡＰ情報、ＵＬ ＭＡＰ情報、ＤＬ ＭＡＰ ＩＥまたはＵＬ ＭＡＰ ＩＥが含まれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測器の携帯インターネット信号分析方法に関するものであって、特に、計測器で直交周波数分割多重接続−時分割複信（Orthogonal Frequency Division Multiple Access-Time Division Duplex；ＯＦＤＭＡ−ＴＤＤ）方式の携帯インターネット信号を分析するにおいてＭＡＰ情報を基盤にして自動分析することで、より多様で効率的な分析が可能であるようにさせた計測器での携帯インターネット信号分析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在まで、無線でインターネットにアクセスすることができる方式は、Wireless Application Protocol（ＷＡＰ）やWireless Internet Platform for Interoperability（ＷＩＰＩ）などのプラットホームを基盤として移動電話網を通じてアクセスする方式と、公衆無線ＬＡＮ及びアクセスポイントを通じてアクセスする方式がある。しかし、移動電話網を通じる方式の場合には、画面サイズや入力インターフェースの制約、従量制による課金体系などによって普遍的なインターネット接続手段として根本的な限界があった。そして、無線ＬＡＮの場合にも、アクセスポイントを中心として半径数十メートル内外のみで使用が可能であるという空間的な制約を有するとともに移動性に乏しい、という根本的な問題点があった。そして、このような問題点を克服しようと、ＡＤＳＬ水準の品質と費用で停止または低速移動中にも高速インターネット接続が可能な無線インターネットサービスとして、Wireless Broadband Internet（ＷｉＢｒｏ）が提案されている。
【０００３】
図１は、ＯＦＤＭＡ方式における時間軸及び周波数軸に基づいた資源を割り当てる資源割り当て方式を説明するための図である。一般的な通信システムにおいては時間及び周波数という無線通信の資源が限定されているため、これを色々な端末ユーザに配分して使わなければならない。ところが、既存のCode Division Multiple Access（ＣＤＭＡ）系列やWireless ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）などのシステムとは異なり、携帯インターネットシステムはＯＦＤＭＡという方式を採択しているところ、これは図１に示すように、時間軸と周波数軸に沿って定義された二次元の資源を同時に各端末に割り当てる方式である。
【０００４】
図２は、携帯インターネットシステムのＭＡＰ構造を示す図である。図２に示すように、携帯インターネットシステムでは、効率性を向上させるために同一のチャンネルコーディング方式と変調方式を使用するデータはひとまとめとして伝送するようになる。このように同一のチャンネルコーディング方式と変調方式を使用するデータ領域の集合を一つのバースト（Burst）と言い、それぞれのバーストの位置及び大きさの情報は、図２に示すようなフレームの地図（ＭＡＰ）情報によって分かる。ここで、フレーム（Frame）とは、物理層規格によって使用される固定の持続時間を有する構造化されたデータシーケンスを言うところ、一つのフレームは、基地局から端末方向へのリンクである下向きリンク（Downlink：ＤＬ）サブフレーム（subframe）と、端末から基地局方向へのリンクである上向きリンク（Uplink：ＵＬ）サブフレームの両方をすべて含むことができる。
【０００５】
携帯インターネットシステムの場合には、また、上向きリンクによる伝送と下向きリンクによる伝送が同一の周波数を共有し、互いに異なる時間に発生する時分割複信方式（Time Division Duplex；ＴＤＤ）を採択しているため、一つのフレームの長さや下向きリンク及び上向きリンクの割合などの必須情報などもＭＡＰ情報を通じて提供される。そして、端末に対する資源割り当てを動的にするために、基地局は各フレームに互いに異なる内容のＭＡＰを伝送することができる。この場合、各ＭＡＰは、下向きリンクの伝送情報を有するＤＬ ＭＡＰ（downlink MAP）と、上向きリンクの資源アクセス権限を知らせるＵＬ ＭＡＰ（uplink MAP）とに分けることができる。ここで、ＤＬ ＭＡＰは下向きリンク上で基地局によってサブチャンネル及び時間軸上で分割多重化されるバーストのシンボルオフセット及びサブチャンネルオフセットと、割り当てられた資源であるシンボルの個数及びサブチャンネルの個数とを定義するメディアアクセスコントロール層メッセージと定義されることができる。ＵＬ ＭＡＰは上向きリンク区間に対する全体的な接続を定義する情報の集合と定義されることができる。
【０００６】
一方、ＤＬ ＭＡＰの位置情報は、あらかじめ約束された他の方法を通じて分かり、ＵＬ ＭＡＰの位置情報は、ＤＬ ＭＡＰの情報の解釈によってのみ知ることができます。また下向きリンクの場合、端末は標準規格どおりに定義されたＭＡＰ情報を解釈して、自分の所望の内容が含まれているバースト領域の情報及びアクセス方式に対するパラメーターを獲得するようになる。各バーストに含まれている情報にアクセスするためには、ＭＡＰで指定されたバーストの位置情報を参照しなければならず、対応するチャンネルコーディング方式（Convolutional Coding（ＣＣ）；Convolutional Turbo Coding（ＣＴＣ）；Low Density Parity Check（ＬＤＰＣ）Codingなど）、対応するコーディング伝送率（１／２、２／３、３／４、５／６など）及び対応する変調方式（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなど）に従って復調手続きを通さなければならない。
【０００７】
一方、携帯インターネットシステムの基地局での信号品質分析などのための計測器では、物理層レベルでの信号分析に焦点を合わせているために、このような複雑な手続きを考慮しなかった。しかし、携帯インターネットのようにＯＦＤＭＡ−ＴＤＤベースのシステムの場合、ＭＡＰ情報が分からなければ物理層レベルでの信頼性のある情報提供を保障することができない。例えば、Error Vector Magnitude（ＥＶＭ）の場合、有用な情報の提供のためには、フレーム内のバースト位置情報及び変調方式が知られているときに限り正確な分析が可能である。
【０００８】
図３は、従来の発展した、計測器での携帯インターネット信号分析方法を説明するための図である。図３に示すように、従来の発展した計測器では、ユーザが入力信号に対する変調方式及びバーストの位置情報のような各種情報をあらかじめ分かっている状態で、図３に示すように、ユーザがパーソナルコンピューターのインターフェース画面を介して前記情報を直接入力し、指定を行い、それから分析する、すなわち手作業によるバースト分析方法を採用している。
【０００９】
しかし、上記の方法では、ユーザはテストのために作られたすべての波形ファイルの関連パラメーターを直接管理しなければならない短所があり、操作が未熟のときは多くの時間がかかるとともに分析が不正確となり、実際の通信システムの場合、各バーストの位置情報、変調方式及び上向きリンクと下向きリンクとの時間比率が動的に変更されるかもしれないので、正確な分析は不可能です。さらに、計測器以外に、これと連結し、ユーザから信号分析のための各種情報の手動入力を受け付けるように構成されたインターフェースを備えた別途のパーソナルコンピューターが要求されるので、システムが複雑になる問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、計測器でＯＦＤＭＡ−ＴＤＤ方式の携帯インターネット信号を分析する際において、携帯インターネット信号に含まれたＭＡＰの分析を自動で行って上向きリンク及び下向きリンクのアクセス権限パラメーターを獲得させ、その後、最終分析を行わせることで、分析しようとするバーストに対して迅速及び多様でありながらも正確な分析を可能にさせる、計測器での携帯インターネット信号分析方法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】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明では、（ａ）現在受信されるフレームに含まれたプリアンブルによって同期を獲得する段階と、（ｂ）前記フレームに含まれたＤＬ ＭＡＰのアクセスパラメーターを獲得して当該ＤＬ ＭＡＰの有効性を検査する段階と、（ｃ）前記段階（ｂ）での検査の結果、前記ＤＬ ＭＡＰが有効と判定された場合には前記ＤＬ ＭＡＰを解釈して下向きリンクパラメーター及びバースト構成情報を獲得する段階と、（ｅ）前記パラメーター及び前記バースト構成情報を用いた、バースト別の信号品質の評価を含む各種分析を行う段階とを含んでなる計測器での携帯インターネット信号分析方法を提案する。
【発明の効果】
【００１２】
以上で説明したような本発明の計測器での携帯インターネット信号分析方法によれば、携帯インターネット信号に含まれたＭＡＰの分析を自動で行って上向きリンク及び下向きリンクのアクセス権限パラメーターが獲得され、それから最終分析が行われるため、迅速及び多様でありながらも正確な分析が可能であり、別途のパーソナルコンピューターなどを用いることなく、計測器のみによって各種分析を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下においては添付した図面を参照して本発明の計測器での携帯インターネット信号分析方法の望ましい実施例について詳細に説明する。
【００１４】
図４は、一般的な携帯インターネットシステムのネットワーク構成を示す図である。図４に示すように、携帯インターネットシステムの基本的なネットワーク構成は、携帯加入者端末、基地局及び制御局を含んでなる。前述した構成で、携帯加入者端末（Portable Subscriber Station：ＰＳＳ）は携帯インターネット無線接続機能、インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのサービス接続機能、ＩＰモビリティ（移動性）機能、端末／ユーザ認証及び保安機能、マルチキャストサービス受信機能及び他のネットワークとの連動機能などを行う。一方、基地局（Radio Access Station：ＲＡＳ）は、携帯インターネット無線接続機能、無線通信資源管理及び制御機能、移動性（ハンドオフ）支援機能、認証及び保安機能、ＱｏＳ（Quality of Service）提供機能、下向きリンクマルチキャスト機能、課金機能、統計情報生成機能及び通報機能などを行う。最後に制御局（Access Control Router：ＡＣＲ）は、ＩＰルーティング機能、移動性管理機能、認証及び保安機能、ＱｏＳ提供機能、ＩＰマルチキャスト機能、課金サーバーに対する課金サービス提供機能、ＡＣＲ内のＲＡＳ間の移動性制御機能、資源管理機能及び制御機能などを行う。
【００１５】
次の表１は、携帯インターネットシステムでの主要パラメーターと必須要求事項を示す表である。表１に示すように、本発明の分析対象になる携帯インターネットシステムとしては複信方式でＴＤＤを使用し、多重接続方式としてはＯＦＤＭＡを使用することが分かる。
【００１６】
【表１】
2009522840.tif 000003
次の表２は、携帯インターネットシステムで必須な実現オプションとして指定された、ＰＵＳＣ（Partial Usage of Sub-Channel）ダイバーシティサブチャンネルである場合のＯＦＤＭＡの基本パラメーターを示す表である。
【００１７】
【表２】
2009522840.tif 000004
図５は、本発明の信号分析方法が行われる携帯インターネット信号計測器のハードウェアブロック構成図である。図５に示すように、本発明の信号分析方法が行われる携帯インターネット信号計測器は、ＲＦ入力端子１０を通じて基地局（ＲＡＳ）から携帯インターネット信号を受信し、これをベースバンド信号に変換し、さらにアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）サンプリングを通じてデジタル信号に変換する信号受信部２０、信号受信部２０によってデジタル信号に変換された受信信号の開始点及びセル情報を判別する同期過程と補償アルゴリズムとを通じて歪曲された受信信号の品質を改善する同期及びチャンネル補償部３０、同期及びチャンネル補償部３０を通じて改善された品質を有する時間的な信号のそれぞれの情報を、携帯インターネット規格に従うデジタルビットストリームへ解釈及び分類する復調部４０、信号分析に必要な各種のアイテムの設定及び入力を受け取るキー入力部６０、計測器による分析を通じて得られた結果を表示する平板表示器７２及びその駆動部７０、及び本発明の信号分析方法に従って計測器の全般的な動作を総括的に制御して必要な分析を行い、その結果を平板表示器７０に表示する制御部５０を含んでなることができる。
【００１８】
前述した構成において、ＲＦ入力端子１０には多様な連結ジャックを通じて、有線ケーブルや無線アンテナが連結されることができる。キー入力部６０は、数字及び文字を入力する数字／文字キーボタン、各種の機能キーボタン、及び各種メニュー中の数字及びメニュー項目を含む各種インデックスを指定するジョグボタンを含んでなることができる。平板表示器７０はＬＣＤパネル又はそれと同等のもので実現されることができ、制御部４０はマイクロプロセッサ、本発明の信号分析方法を行うアルゴリズムなどが格納されたプログラムメモリー、及び信号分析過程で発生される各種データを一時格納するデータメモリーを含んでなることができる。
【００１９】
図６は、一般的な携帯インターネットシステムのＴＤＤフレームの構造を示す図である。図６に示すように、ＴＤＤシステムの下向きリンクと上向きリンクとは、伝送時間で区分される。下向きリンクの伝送は一つのプリアンブルシンボルで始まり、上向きリンクの伝送は制御シンボルから始まることができる。上向きリンクの伝送時間を下向きリンクの伝送時間から区分するための保護時間であるＴＴＧ（８７．２μs）とＲＴＧ（７４．４μs）は、下向きリンク及び上向きリンクの間とフレームの最後にそれぞれ挿入されるが、フレームの長さは５ｍｓの固定値を有する。下向きプリアンブルは初期同期、セル探索、周波数オフセット及びチャンネル推定に使用することができる。
【００２０】
下向きリンクで一つのプリアンブルシンボルのすぐ次にはフレーム構成情報を伝送するための２４ビットのＦＣＨ（Frame Control Header）が現われる。そして、このようなＦＣＨ以後にはＤＬ ＭＡＰが位置するようになるが、これは下向きリンクのパラメーターまたは送信されるバーストのＩＥ（Information Element）で構成される。ＤＬ ＭＡＰは１／２、ＱＰＳＫのようなあらかじめ決められた方式で符号化及び変調されており、追加的に繰り返し符号が適用されることができる。ＤＬ ＭＡＰに対する符号化方式、繰り返し回数及び割り当てられたサブチャンネルの個数についての情報はＦＣＨを通じて伝送される。一方、ＵＬ ＭＡＰはＤＬ ＭＡＰの分析結果で得られる多くのバースト情報のうち任意のバーストに存在するようになる。よって、ＵＬ ＭＡＰは下向きリンクに存在するバーストを分析した後に得られることができる。
【００２１】
図７は、本発明の信号分析方法を説明するための流れ図であるところ、別の説明がない限り、制御部４０が信号分析方法を行うことを明らかにしておく。図７に示すように、先ず段階Ｓ１０において、制御部４０はあらかじめ決まった時間周期、例えば５周期で復調部３０からデータ、すなわちフレームデータを受信する。段階Ｓ１２では、前記受信されたフレームの下向きプリアンブル情報によって当該フレームの開始点及び該当セル情報に対する同期が獲得される。
【００２２】
次に、段階Ｓ１４では、フレームデータに含まれたＦＣＨ情報の分析によってＤＬ ＭＡＰのアクセスパラメーターを獲得することができる。前記ＦＣＨはプリアンブルの次の固定された位置に存在し、アクセス方式があらかじめ定義された方式に従っているので、常にアクセスすることができる。
【００２３】
次に、段階Ｓ１６及び段階Ｓ１８において、現在受信されたフレームデータに含まれたＤＬ ＭＡＰの有効性を検査する。このような有効性検査は、例えば図２に示すＤＬ ＭＡＰの下端に位置したＣＲＣ（Cyclic Redundancy check）値によって行われることができる。段階Ｓ１８での検査の結果、現在受信されたＤＬ ＭＡＰが有効な場合には段階Ｓ２０に進行し、ＤＬ ＭＡＰの解釈を通じて下向きリンクパラメーター及びバースト構成情報を獲得するようになる。図２に示すように、それぞれのＤＬ ＭＡＰは多数のバーストＩＥと制御ＩＥを含むが、それぞれのバーストＩＥは各バーストのバースト構成情報を含んでいる。
【００２４】
再度図７に戻って、段階Ｓ２２では、ＵＬ ＭＡＰの解釈を通じて、段階Ｓ２０で獲得されたバースト構成情報から上向きリンクパラメーター及びそのバースト構成情報を獲得する。次に、段階Ｓ２４では、バースト別信号品質の分析などの多様な分析を行って、その結果を平板表示器７２に表示するようになるが、例えばError Vector Magnitude、Error Vector Spectrum、Error Vector Time、I/Q Constellation、Cell ID、Segment、ＤＬ ＭＡＰ情報、ＵＬ ＭＡＰ情報、ＤＬ ＭＡＰ ＩＥとＵＬ ＭＡＰ ＩＥなどの分析を行うことができる。
【００２５】
最後に、段階Ｓ２６では、ユーザの選択によって段階Ｓ１２に復帰して、次の入力信号を分析するか、ジョグボタンの入力などによって現在分析された画面上で追加の詳細分析を行うことができる。一方、段階Ｓ１８での検査の結果、現在受信されたＤＬ#ＭＡＰが有効ではない場合には段階Ｓ１０に復帰するようになる。
【００２６】
図８は、本発明によるＭＡＰ情報に基づく信号分析方法によって得られたＤＬ ＭＡＰを含む下向きリンクの全体情報の例示画面である。図８に示すように、横軸のシンボルオフセットと縦軸のサブチャンネルオフセットとからなる２次元的に割り当てされた資源である多数のバースト（それぞれの四角ブロック）の位置が、自動的に分析されて図示されていることが分かる。また、図８では、バーストインデックス２番に該当するＤＬ ＭＡＰを指定しており、ＤＬ ＭＡＰを通じて分かる下向きリンクの多くの有用なパラメーターが示されている。
【００２７】
図９は、本発明によるＭＡＰ情報に基づく信号分析方法によって得られたＤＬ#ＭＡＰを含む下向きリンクの全体情報の他の例示画面であるところ、図９ではバーストインデックス５番に該当する一般的なバーストのＥＶＭ値などのバースト情報などを示している。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の計測器での携帯インターネット信号分析方法は、前述した実施例に限らず、本発明の技術思想が許容する範囲内で多様に変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ＯＦＤＭＡ方式における時間軸及び周波数軸に基づいた資源を割り当てる資源割り当て方式を説明するための図
【図２】携帯インターネットシステムのＭＡＰ構造を示す図
【図３】従来の発展した、計測器での携帯インターネット信号分析方法を説明するための図
【図４】一般的な携帯インターネットシステムのネットワーク構成を示す図
【図５】本発明の信号分析方法が行われる携帯インターネット信号計測器のハードウェアブロック構成図
【図６】一般的な携帯インターネットシステムのTime Division Duplex（ＴＤＤ）フレームの構造を示す図
【図７】本発明の信号分析方法を説明するための流れ図
【図８】本発明によるＭＡＰ情報に基づく信号分析方法によって得られたＤＬ ＭＡＰを含む下向きリンクの全体情報の例示画面を示す図
【図９】本発明によるＭＡＰ情報に基づく信号分析方法によって得られたＤＬ ＭＡＰを含む下向きリンクの全体情報の他の例示画面を示す図
【符号の説明】
【００３０】
１０：ＲＦ入力端子
２０：信号受信部
３０：同期及びチャンネル補償部
４０：復調部
５０：制御部
６０：キー入力部
７０：平板表示器駆動部
７２：平板表示器
【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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【国際調査報告】
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