(57)【要約】【課題】簡易な構成により無線通信の信号強度情報を得る。【解決手段】測定装置は、受信された無線信号を観測対象信号として取得する観測対象信号取得部と、無線信号の受信電力の大きさの基準を示す参照信号を生成する参照信号生成部と、記憶部から相関パターン情報を取得する相関パターン情報取得部と、観測対象信号取得部が取得する観測対象信号と参照信号生成部が生成する参照信号との間の周期自己相関のパターンと、相関パターン情報取得部が取得する周期自己相関のパターンとが比較された比較結果と、参照信号が示す基準電力の大きさとに基づいて、観測対象信号の受信電力の大きさを推定する推定部と、推定部が推定する観測対象信号の受信電力の大きさを示す受信電力情報を出力する受信電力情報出力部とを備える。【選択図】図２
2019176429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信された無線信号を観測対象信号として取得する観測対象信号取得部と、
無線信号の受信電力の大きさの基準を示す参照信号を生成する参照信号生成部と、
無線信号の受信電力の大きさと前記参照信号が示す基準電力の大きさとの関係を示す電力比と、当該無線信号と前記参照信号との間の周期自己相関のパターンとが対応付けられて相関パターン情報として記憶されている記憶部から、前記相関パターン情報を取得する相関パターン情報取得部と、
前記観測対象信号取得部が取得する前記観測対象信号と前記参照信号生成部が生成する前記参照信号との間の周期自己相関のパターンと、前記相関パターン情報取得部が取得する周期自己相関のパターンとが比較された比較結果と、前記参照信号が示す基準電力の大きさとに基づいて、前記観測対象信号の受信電力の大きさを推定する推定部と、
前記推定部が推定する前記観測対象信号の受信電力の大きさを示す受信電力情報を出力する受信電力情報出力部と、
を備える測定装置。
【請求項２】
前記参照信号生成部は、
前記比較結果に基づいて、前記参照信号が示す基準電力の大きさを可変に制御し、
前記推定部は、前記参照信号生成部によって制御された前記基準電力の大きさに基づいて、前記観測対象信号の受信電力の大きさを推定する
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記参照信号は、無線信号の受信タイミングの基準をさらに示し、
前記記憶部には、無線信号の受信タイミングと、前記参照信号が示す基準タイミングとのタイミングの差の大きさと、当該無線信号と前記参照信号との間の周期自己相関のパターンとがさらに対応付けられて前記相関パターン情報として記憶されており、
前記推定部は、前記比較結果と、前記参照信号が示す基準タイミングとに基づいて、前記観測対象信号の受信タイミングと前記基準タイミングとの差の大きさを推定する
請求項１又は請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記参照信号は、無線信号との間の周期自己相関の奇数次高調波の出現パターンに基づいて定められている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項５】
受信された無線信号を観測対象信号として取得する観測対象信号取得ステップと、
無線信号の受信電力の大きさの基準を示す参照信号を生成する参照信号生成ステップと、
無線信号の受信電力の大きさと前記参照信号が示す基準電力の大きさとの関係を示す電力比と、当該無線信号と前記参照信号との間の周期自己相関のパターンとが対応付けられて相関パターン情報として記憶されている記憶部から、前記相関パターン情報を取得する相関パターン情報取得ステップと、
前記観測対象信号取得ステップにおいて取得される前記観測対象信号と前記参照信号生成ステップにおいて生成される前記参照信号との間の周期自己相関のパターンと、前記相関パターン情報取得ステップにおいて取得される周期自己相関のパターンとが比較された比較結果と、前記参照信号が示す基準電力の大きさとに基づいて、前記観測対象信号の受信電力の大きさを推定する推定ステップと、
前記推定ステップにおいて推定される前記観測対象信号の受信電力の大きさを示す受信電力情報を出力する受信電力情報出力ステップと、
を有する測定方法。
【請求項６】
測定装置が備えるコンピュータに、
受信された無線信号を観測対象信号として取得する観測対象信号取得ステップと、
無線信号の受信電力の大きさの基準を示す参照信号を生成する参照信号生成ステップと、
無線信号の受信電力の大きさと前記参照信号が示す基準電力の大きさとの関係を示す電力比と、当該無線信号と前記参照信号との間の周期自己相関のパターンとが対応付けられて相関パターン情報として記憶されている記憶部から、前記相関パターン情報を取得する相関パターン情報取得ステップと、
前記観測対象信号取得ステップにおいて取得される前記観測対象信号と前記参照信号生成ステップにおいて生成される前記参照信号との間の周期自己相関のパターンと、前記相関パターン情報取得ステップにおいて取得される周期自己相関のパターンとが比較された比較結果と、前記参照信号が示す基準電力の大きさとに基づいて、前記観測対象信号の受信電力の大きさを推定する推定ステップと、
前記推定ステップにおいて推定される前記観測対象信号の受信電力の大きさを示す受信電力情報を出力する受信電力情報出力ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、測定装置、測定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信において、マクロセルの通信可能エリア内において、ピコセルなどのスモールセルを利用するシステムが検討されている。このようなシステムにおいては、マクロセルとスモールセルとで異なる周波数リソース（例えばＬＴＥにおけるリソースブロック）を提供するために、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）が用いられる。
ＯＦＤＭを用いる無線通信では、前のＯＦＤＭシンボルの遅延波が次のＯＦＤＭシンボルに及ぼすシンボル干渉などを除去するため、各ＯＦＤＭシンボルの先頭にガード区間であるＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）が付される。このＣＰを用いて信号検出する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０３６５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＯＦＤＭを用いる無線通信のサービスエリア内の任意の測定地点において、基地局と端末装置間の通信（アップリンク、ダウンリンク）及び端末間の通信（サイドリンク）などの通信による電波の利用状況が分かれば、この電波の利用状況に基づいて、例えば、ピコセルを新設する際の設置エリアの検討を行ことができる。ＩｏＴの普及に伴い、高密度にＩｏＴ端末が配置されることが想定される。しかしながら、その分布状況は、無線通信を提供する移動通信事業者には通常不明である。例えば、ＩｏＴ基地局では、ビーム内に存在する端末の数は判るが、ビーム内のどのスポットに存在するかまでは判らない。従来、これら基地局と端末装置間の無線通信の信号強度を測定する測定器は存在するものの、微小信号の信号検出のために安定した電源が必要になり、測定器が大型化し可搬性が低下するといった問題があった。
【０００５】
本発明は、簡易な構成により無線通信の信号強度情報を得られる測定装置、測定方法及びプログラ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】
【０００６】
本発明の一実施形態は、受信された無線信号を観測対象信号として取得する観測対象信号取得部と、無線信号の受信電力の大きさの基準を示す参照信号を生成する参照信号生成部と、無線信号の受信電力の大きさと前記参照信号が示す基準電力の大きさとの関係を示す電力比と、当該無線信号と前記参照信号との間の周期自己相関のパターンとが対応付けられて相関パターン情報として記憶されている記憶部から、前記相関パターン情報を取得する相関パターン情報取得部と、前記観測対象信号取得部が取得する前記観測対象信号と前記参照信号生成部が生成する前記参照信号との間の周期自己相関のパターンと、前記相関パターン情報取得部が取得する周期自己相関のパターンとが比較された比較結果と、前記参照信号が示す基準電力の大きさとに基づいて、前記観測対象信号の受信電力の大きさを推定する推定部と、前記推定部が推定する前記観測対象信号の受信電力の大きさを示す受信電力情報を出力する受信電力情報出力部と、を備える測定装置である。
【０００７】
また、本発明の一実施形態の測定装置において、前記参照信号生成部は、前記比較結果に基づいて、前記参照信号が示す基準電力の大きさを可変に制御し、前記推定部は、前記参照信号生成部によって制御された前記基準電力の大きさに基づいて、前記観測対象信号の受信電力の大きさを推定する。
【０００８】
また、本発明の一実施形態の測定装置において、前記参照信号は、無線信号の受信タイミングの基準をさらに示し、前記記憶部には、無線信号の受信タイミングと、前記参照信号が示す基準タイミングとのタイミングの差の大きさと、当該無線信号と前記参照信号との間の周期自己相関のパターンとがさらに対応付けられて前記相関パターン情報として記憶されており、前記推定部は、前記比較結果と、前記参照信号が示す基準タイミングとに基づいて、前記観測対象信号の受信タイミングと前記基準タイミングとの差の大きさを推定する。
【０００９】
また、本発明の一実施形態の測定装置において、前記参照信号は、無線信号との間の周期自己相関の奇数次高調波の出現パターンに基づいて定められている。
【００１０】
本発明の一実施形態は、受信された無線信号を観測対象信号として取得する観測対象信号取得ステップと、無線信号の受信電力の大きさの基準を示す参照信号を生成する参照信号生成ステップと、無線信号の受信電力の大きさと前記参照信号が示す基準電力の大きさとの関係を示す電力比と、当該無線信号と前記参照信号との間の周期自己相関のパターンとが対応付けられて相関パターン情報として記憶されている記憶部から、前記相関パターン情報を取得する相関パターン情報取得ステップと、前記観測対象信号取得ステップにおいて取得される前記観測対象信号と前記参照信号生成ステップにおいて生成される前記参照信号との間の周期自己相関のパターンと、前記相関パターン情報取得ステップにおいて取得される周期自己相関のパターンとが比較された比較結果と、前記参照信号が示す基準電力の大きさとに基づいて、前記観測対象信号の受信電力の大きさを推定する推定ステップと、前記推定ステップにおいて推定される前記観測対象信号の受信電力の大きさを示す受信電力情報を出力する受信電力情報出力ステップと、を有する測定方法である。
【００１１】
本発明の一実施形態は、測定装置が備えるコンピュータに、受信された無線信号を観測対象信号として取得する観測対象信号取得ステップと、無線信号の受信電力の大きさの基準を示す参照信号を生成する参照信号生成ステップと、無線信号の受信電力の大きさと前記参照信号が示す基準電力の大きさとの関係を示す電力比と、当該無線信号と前記参照信号との間の周期自己相関のパターンとが対応付けられて相関パターン情報として記憶されている記憶部から、前記相関パターン情報を取得する相関パターン情報取得ステップと、前記観測対象信号取得ステップにおいて取得される前記観測対象信号と前記参照信号生成ステップにおいて生成される前記参照信号との間の周期自己相関のパターンと、前記相関パターン情報取得ステップにおいて取得される周期自己相関のパターンとが比較された比較結果と、前記参照信号が示す基準電力の大きさとに基づいて、前記観測対象信号の受信電力の大きさを推定する推定ステップと、前記推定ステップにおいて推定される前記観測対象信号の受信電力の大きさを示す受信電力情報を出力する受信電力情報出力ステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な構成により無線通信の信号強度情報を得られる測定装置、測定方法及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の無線通信システムの概念の一例を示す図である。
【図２】本実施形態の測定装置の機能構成の一例を示す図である。
【図３】本実施形態の推定部の機能構成の一例を示す図である。
【図４】本実施形態の測定装置の動作の一例を示す図である。
【図５】本実施形態の推定部の動作の一例を模式的に示す図である。
【図６】電力比が０である場合の自己相関信号の一例を示す図である。
【図７】電力比が１である場合の自己相関信号の一例を示す図である。
【図８】電力比が０．７である場合の自己相関信号の一例を示す図である。
【図９】電力比が０．５である場合の自己相関信号の一例を示す図である。
【図１０】端末装置と基地局との間の無線波の伝搬路の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施形態］
以下、図を参照して本実施形態の測定装置１０の概要について説明する。
図１は、本実施形態の無線通信システムの概念の一例を示す図である。無線通信システムにおいて、基地局ＢＳから端末装置ＴＭに対して無線通信を行うダウンリンクＤＬと、端末装置ＴＭから基地局ＢＳに対して無線通信を行うアップリンクＵＬとによって、基地局ＢＳと端末装置ＴＭとが通信する。なお、同図には示していないが、無線通信システムには、複数の端末装置ＴＭどうしが互いに無線通信するサイドリンクＳＤＬが存在していてもよい。本実施形態の無線通信システムにおいて、これらアップリンクＵＬ、ダウンリンクＤＬ及びサイドリンクＳＤＬは、いずれもＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号が用いられる。
【００１５】
この一例において基地局ＢＳとは、例えばＩｏＴ（Internet of Things）基地局である。端末装置ＴＭとは、ＩｏＴ機器である。基地局ＢＳは、通信エリアＡＲ１をサービスエリアとしており、通信エリアＡＲ１内の端末装置ＴＭとの間において無線通信を行う。ここで、通信エリアＡＲ１には、端末装置ＴＭの密度が低いエリア（低密度通信エリアＡＲ２１）と、端末装置ＴＭの密度が高いエリア（高密度通信エリアＡＲ２２）とがある。
測定装置１０は、通信エリアＡＲ１内の各位置において、端末装置ＴＭが発信するアップリンクＵＬの無線信号を受信し、その無線信号の強度を推定する。この無線信号の強度は、ある通信エリアＡＲ内におけるアップリンクＵＬの密度、すなわち、ある通信エリアＡＲ内における通信中の端末装置ＴＭの密度を示す。測定装置１０は、受信した無線信号の強度の推定結果に基づいて、ある通信エリアＡＲ内における通信中の端末装置ＴＭの密度を判定する。例えば、ある通信エリアＡＲ内に測定装置１０がある場合に、受信した無線信号の強度が弱ければ、測定装置１０は、その通信エリアＡＲを低密度通信エリアＡＲ２１であると判定する。また、受信した無線信号の強度が強ければ、測定装置１０は、その通信エリアＡＲを高密度通信エリアＡＲ２２であると判定する。
なお、測定装置１０は、アップリンクＵＬだけでなく、ダウンリンクＤＬやサイドリンクＳＤＬの強度を推定することもできる。
この測定装置１０の具体的な機能構成の一例について図２を参照して説明する。
【００１６】
［測定装置１０の機能構成］
図２は、本実施形態の測定装置１０の機能構成の一例を示す図である。測定装置１０は、受信部２０と、記憶部３０と、表示装置ＤＳＰとに接続される。測定装置１０は、例えば、スマートフォンやタブレットなどのパームトップ型の端末として構成されてもよいし、ノートＰＣ（Personal Computer）などのラップトップ型の端末として構成されてもよい。なお、測定装置１０は、受信部２０と、記憶部３０と、表示装置ＤＳＰとが一体の装置として構成されていてもよいし、これらの一部が別体の装置として構成されていてもよい。また、記憶部３０がネットワークを介して接続されるサーバ装置（例えば、クラウドサーバ）として構成される場合には、測定装置１０は、このサーバ装置との通信を行う機能を備えていてもよい。また、この一例において、測定装置１０が可搬型の装置であるとして説明するが、これに限られない。測定装置１０は、据置型や車載型の装置であってもよい。
【００１７】
受信部２０は、アンテナＡＮＴを備えており、無線信号を受信する。受信部２０は、受信した無線信号（すなわち、受信信号ＲＸＳ）を測定装置１０に対して供給する。
【００１８】
測定装置１０は、観測対象信号取得部１１０と、参照信号生成部１２０と、相関パターン情報取得部１３０と、推定部１４０と、受信電力情報出力部１５０とを備える。
【００１９】
観測対象信号取得部１１０は、受信信号ＲＸＳを観測対象信号として取得する。観測対象信号取得部１１０は、取得した受信信号ＲＸＳを推定部１４０に対して供給する。以下においては、観測対象信号取得部１１０が取得する受信信号ＲＸＳと、観測対象信号とが同義であるとして説明する。
参照信号生成部１２０は、無線信号の受信電力の大きさの基準を示す参照信号ＲＦＳを生成する。参照信号生成部１２０は、生成した参照信号ＲＦＳを推定部１４０に対して供給する。
相関パターン情報取得部１３０は、記憶部３０から、相関パターン情報ＰＤを取得する。ここで、相関パターン情報ＰＤとは、無線信号の受信電力の大きさと参照信号ＲＦＳが示す基準電力の大きさとの関係を示す電力比と、当該無線信号と参照信号ＲＦＳとの間の周期自己相関のパターンとが対応付けられた情報である。相関パターン情報取得部１３０は、取得した相関パターン情報ＰＤを推定部１４０に対して供給する。
【００２０】
推定部１４０は、観測対象信号（受信信号ＲＸＳ）と参照信号ＲＦＳとの間の周期自己相関のパターン（自己相関信号ＣＡＦ）と、相関パターン情報ＰＤとの比較結果に基づいて、観測対象信号の受信電力の大きさを推定する。ここで、推定部１４０の具体的な機能構成の一例について、図３を参照して説明する。
【００２１】
図３は、本実施形態の推定部１４０の機能構成の一例を示す図である。推定部１４０は、重畳部１４１と、信号遅延部１４２と、自己相関信号生成部１４３と、高速フーリエ変換部１４４と、二乗値算出部１４５と、パラメータ推定部１４６とを備える。
【００２２】
上述したように推定部１４０は、観測対象信号取得部１１０から受信信号ＲＸＳ（観測対象信号）を、参照信号生成部１２０から参照信号ＲＦＳを、相関パターン情報取得部１３０から相関パターン情報ＰＤを、それぞれ取得する。
重畳部１４１は、取得した受信信号ＲＸＳと参照信号ＲＦＳとを重畳して、重畳信号ＳＧを生成する。
信号遅延部１４２は、重畳部１４１が生成した重畳信号ＳＧを遅延させて、遅延重畳信号ＤＳＧを生成する。
自己相関信号生成部１４３は、重畳部１４１が生成した重畳信号ＳＧと、信号遅延部１４２が生成した遅延重畳信号ＤＳＧとに基づいて、時間軸自己相関信号ＡＳを生成する。
高速フーリエ変換部１４４は、自己相関信号生成部１４３が生成した時間軸自己相関信号ＡＳに対して時間軸・周波数軸変換を行い、周波数軸自己相関信号を生成する。
二乗値算出部１４５は、高速フーリエ変換部１４４が生成した周波数軸自己相関信号の絶対値の二乗値を算出する。以下の説明において、この二乗値算出部１４５が算出する値を、自己相関信号ＣＡＦと称する。なお、自己相関信号ＣＡＦは、高速フーリエ変換部１４４が生成する周波数軸自己相関信号、すなわち複素数の信号であってもよい。この場合、二乗値算出部１４５は必須ではない。
【００２３】
パラメータ推定部１４６は、二乗値算出部１４５が算出する自己相関信号ＣＡＦと、相関パターン情報取得部１３０が取得する相関パターン情報ＰＤとを比較する。ここで、参照信号ＲＦＳは、受信信号ＲＸＳの受信電力の大きさの基準（すなわち、基準電力の大きさ）を示す。パラメータ推定部１４６は、自己相関信号ＣＡＦと相関パターン情報ＰＤとの比較の結果を、受信電力情報ＲＤとして生成する。この受信電力情報ＲＤには、観測対象信号の受信電力の大きさの推定結果が含まれる。
【００２４】
すなわち、推定部１４０は、観測対象信号取得部１１０が取得する受信信号ＲＸＳ（観測対象信号）と参照信号生成部１２０が生成する参照信号ＲＦＳとの間の周期自己相関のパターン（自己相関信号ＣＡＦ）と、相関パターン情報取得部１３０が取得する周期自己相関のパターンとが比較された比較結果と、参照信号ＲＦＳが示す基準電力の大きさとに基づいて、観測対象信号の受信電力の大きさを推定する。
【００２５】
受信電力情報出力部１５０は、推定部１４０が推定する受信信号ＲＸＳ（観測対象信号）の受信電力の大きさを示す受信電力情報ＲＤを出力する。
【００２６】
表示装置ＤＳＰは、例えば液晶ディスプレイを備えており、測定装置１０が出力する各種情報を表示する。この一例では、表示装置ＤＳＰは、受信電力情報出力部１５０が出力する受信電力情報ＲＤに基づいて、測定装置１０が存在する通信エリアＡＲの端末装置ＴＭの密度を示す画像を表示する。
【００２７】
[測定装置１０の動作]
次に、図４を参照して、測定装置１０の動作の一例について説明する。
図４は、本実施形態の測定装置１０の動作の一例を示す図である。
【００２８】
（ステップＳ１０）観測対象信号取得部１１０は、受信部２０から受信信号ＲＸＳを取得する。この一例において、受信信号ＲＸＳは、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式の信号である。以下の説明では、ＯＦＤＭ方式の信号のことを、単にＯＦＤＭ信号とも記載する。この受信信号ＲＸＳの構成の一例について、図５を参照して説明する。
【００２９】
図５は、本実施形態の推定部１４０の動作の一例を模式的に示す図である。ＯＦＤＭ信号においては、ＯＦＤＭシンボル毎に、サイクリックプレフィクスＣＰと、ユーザデータＵＤとが含まれる。ＯＦＤＭシンボルの時間長が時間長ＴＵである場合において、ＯＦＤＭシンボルの末尾の時間長ＴＣＰ分の波形、つまり同図に示すユーザデータＵＤＣＰが、当該ＯＦＤＭシンボルの先頭にサイクリックプレフィクスＣＰとして付加される。
【００３０】
（ステップＳ２０）図４に戻り、参照信号生成部１２０は、参照信号ＲＦＳを生成する。この一例において、参照信号ＲＦＳは、ＯＦＤＭ信号である。この参照信号ＲＦＳのユーザデータＵＤは、受信信号ＲＸＳのユーザデータＵＤとの相関が低いほうが好ましい。参照信号生成部１２０は、例えば、ユーザデータＵＤをランダム値にして参照信号ＲＦＳを生成する。
【００３１】
（ステップＳ３０）推定部１４０は、ステップＳ１０において取得される受信信号ＲＸＳと、ステップＳ２０において生成される参照信号ＲＦＳとに基づいて、自己相関信号ＣＡＦを生成する。より具体的には、図５に示すように、推定部１４０の重畳部１４１は、ステップＳ１０において取得される受信信号ＲＸＳと、ステップＳ２０において生成される参照信号ＲＦＳとを重畳して、重畳信号ＳＧを生成する。
なお、同図に示す一例では、受信信号ＲＸＳが受信されたタイミングと、参照信号ＲＦＳが生成されたタイミングとが、ＯＦＤＭシンボルのシンボル長ＳＬの半分ずれている。これら２つの信号のＯＦＤＭシンボルどうしのずれ時間は、受信信号ＲＸＳが受信されたタイミングと、参照信号ＲＦＳが生成されたタイミングとの相対時刻差により変化する。
信号遅延部１４２は、重畳信号ＳＧを遅延させた遅延重畳信号ＤＳＧを生成する。この遅延重畳信号ＤＳＧには、受信信号ＲＸＳを遅延させた遅延受信信号ＤＲＸＳの成分と、参照信号ＲＦＳを遅延させた遅延参照信号ＤＲＦＳの成分とが含まれる。
自己相関信号生成部１４３は、重畳信号ＳＧと遅延重畳信号ＤＳＧとに基づいて、時間軸自己相関信号ＡＳを生成する。
高速フーリエ変換部１４４及び二乗値算出部１４５は、時間軸自己相関信号ＡＳを時間軸から周波数軸に変換して、その二乗値を算出し、自己相関信号ＣＡＦを生成する。
【００３２】
ここで、ＯＦＤＭ信号ｘ(ｔ)における自己相関信号ＣＡＦは、次の式（１）によって示される。
【００３３】
【数１】
2019176429.tif 000003
【００３４】
ここで、式（１）内のαはサイクリック周波数であり、τはラグパラメータである。
自己相関信号ＣＡＦには、信号の波形の周期性に応じて、様々な特徴が出現する。例えば、ＯＦＤＭ信号ｘ(ｔ)についてのｘ(ｔ)ｘ(ｔ−τ)においては、τ＝±ＴＵにおいて、ＴＵ＋ＴＣＰの周期でピークが出現する。この結果、パラメータτ＝±ＴＵ及びα＝ｎ／（ＴＵ＋ＴＣＰ）（ただし、ｎは整数）において、自己相関信号ＣＡＦはピークを有することとなる。また、これらの値以外のパラメータでは、自己相関信号ＣＡＦは、ピークを有しない（すなわち、自己相関信号ＣＡＦの値は０に近くなる）こととなる。
【００３５】
ここで、自己相関信号ＣＡＦの値のピークの出現パターンは、参照信号ＲＦＳの生成タイミングを基準にした場合の受信信号ＲＸＳの受信タイミング（すなわち、受信されたＯＦＤＭシンボルのずれ量）や、参照信号ＲＦＳの振幅の大きさを基準にした場合の受信信号ＲＸＳの振幅の大きさ（すなわち、２信号間の電力比）によって変化する。なお、以下の説明において「自己相関信号ＣＡＦの値のピークの出現パターン」のことを「自己相関信号ＣＡＦの出現パターン」又は単に「出現パターン」とも記載する。
上述した記憶部３０には、参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとの間のＯＦＤＭシンボルのずれ量を様々に変化させた場合の様々な出現パターンが、相関パターン情報ＰＤとして記憶されている。また、記憶部３０には、参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとの間の電力比を様々に変化させた場合の様々な出現パターンが、相関パターン情報ＰＤとして記憶されている。換言すれば、相関パターン情報ＰＤには、参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとの様々な組み合わせによって得られる様々な自己相関信号ＣＡＦの出現パターンが、ＯＦＤＭシンボルのずれ量及び電力比に対応付けられて予め記憶されている。
【００３６】
すなわち、記憶部３０には、無線信号の受信電力の大きさと参照信号ＲＦＳが示す基準電力の大きさとの関係を示す電力比と、当該無線信号と参照信号ＲＦＳとの間の周期自己相関のパターンとが対応付けられて相関パターン情報ＰＤとして記憶されている。また、記憶部３０には、無線信号の受信タイミングと、参照信号ＲＦＳが示す基準タイミングとのタイミングの差の大きさと、当該無線信号と参照信号ＲＦＳとの間の周期自己相関のパターンとがさらに対応付けられて相関パターン情報ＰＤとして記憶されている。
【００３７】
（ステップＳ４０）相関パターン情報取得部１３０は、記憶部３０から相関パターン情報ＰＤを取得する。上述したように相関パターン情報ＰＤとは、参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとのＯＦＤＭシンボルのずれ量と、参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとの電力比とをそれぞれ様々に変化させた場合の出現パターンを示す情報である。ここで、受信信号ＲＸＳに基づいて算出された出現パターンが、相関パターン情報ＰＤとして記憶されている出現パターンの中に含まれていれば、推定部１４０が算出した自己相関信号ＣＡＦから、参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとのＯＦＤＭシンボルのずれ量及び参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとの電力比を推定することができる。
【００３８】
（ステップＳ５０）パラメータ推定部１４６は、受信信号ＲＸＳに基づいて算出された自己相関信号ＣＡＦの出現パターンと、相関パターン情報ＰＤとして記憶されている自己相関信号ＣＡＦの出現パターンとをパターンマッチングする。パラメータ推定部１４６は、受信信号ＲＸＳに基づいて算出された自己相関信号ＣＡＦが、相関パターン情報ＰＤとして記憶されている様々な出現パターンのいずれかにマッチングした場合には、マッチングした出現パターンに対応するＯＦＤＭシンボルのずれ量及び電力比を相関パターン情報ＰＤから取得する。
【００３９】
（ステップＳ６０）パラメータ推定部１４６は、ステップＳ５０においてマッチングした場合に取得したＯＦＤＭシンボルのずれ量及び電力比を、推定ずれ量及び推定電力比として算出する。
【００４０】
［測定装置１０による測定例］
図６は、電力比が０である場合の自己相関信号ＣＡＦの一例を示す図である。同図には横軸を周波数とし縦軸を振幅とした場合の自己相関信号ＣＡＦの一例を示す。測定装置１０は、受信部２０が無線信号を受信していない場合には、参照信号ＲＦＳのみによって自己相関信号ＣＡＦを生成する。この場合、自己相関信号ＣＡＦには、高調波ｈｍ１１〜高調波ｈｍ１８の各高調波ｈｍが出現する。換言すれば、この図６に示す自己相関信号ＣＡＦの出現パターンは、測定装置１０が無線信号を受信していない場合の出現パターンである。
ここで、参照信号生成部１２０が生成する参照信号ＲＦＳの電力の大きさを基準にした、観測対象信号取得部１１０が取得する受信信号ＲＸＳの電力の大きさを「２信号間の電力比」とすると、測定装置１０が無線信号を受信していない場合とは、２信号間の電力比が０である場合ともいえる。すなわち、この図６に示す自己相関信号ＣＡＦの出現パターンは、２信号間の電力比が０である場合の出現パターンであるともいえる。
パラメータ推定部１４６は、相関パターン情報ＰＤとのパターンマッチング（上述したステップＳ５０）の結果、この図６に示す出現パターンにマッチングした場合には、電力比が０であると推定する。
【００４１】
図７は、電力比が１である場合の自己相関信号ＣＡＦの一例を示す図である。ここで、電力比が１である場合とは、参照信号ＲＦＳの電力の大きさと受信信号ＲＸＳの電力の大きさとが等しい場合をいう。同図には、参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとの間のＯＦＤＭシンボルのずれ量がシンボル長ＳＬの半分であり、参照信号ＲＦＳの電力の大きさと、受信信号ＲＸＳの電力の大きさとが等しい場合の自己相関信号ＣＡＦの一例を示す。この一例の場合には、自己相関信号ＣＡＦには、奇数次の高調波ｈｍ（例えば、図６に示した高調波ｈｍ１１、高調波ｈｍ１３、高調波ｈｍ１５及び高調波ｈｍ１７に相当する高調波ｈｍ）が出現しない。
パラメータ推定部１４６は、相関パターン情報ＰＤとのパターンマッチング（上述したステップＳ５０）の結果、この図７に示す出現パターンにマッチングした場合には、電力比が１であり、ＯＦＤＭシンボルのずれ量がシンボル長ＳＬの半分であると推定する。
【００４２】
図８は、電力比が０．７である場合の自己相関信号ＣＡＦの一例を示す図である。ここで、電力比が０．７である場合とは、参照信号ＲＦＳの電力の大きさと受信信号ＲＸＳの電力の大きさとの比が０．７である場合をいう。同図には、参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとの間のＯＦＤＭシンボルのずれ量がシンボル長ＳＬの半分であり、参照信号ＲＦＳの電力の大きさと受信信号ＲＸＳの電力の大きさとの比が０．７である場合の自己相関信号ＣＡＦの一例を示す。この一例の場合には、自己相関信号ＣＡＦは、偶数次の高調波ｈｍ（高調波ｈｍ３２、高調波ｈｍ３４、高調波ｈｍ３６及び高調波ｈｍ３８）の振幅に対して非常に小さい振幅の奇数次の高調波ｈｍ（高調波ｈｍ３１、高調波ｈｍ３３及び高調波ｈｍ３５）が出現する。なお、この一例の場合、高調波ｈｍ３６と高調波ｈｍ３８との間の奇数次の高調波ｈｍ（図６の高調波ｈｍ１７に相当する高調波ｈｍ）は出現しない。
この場合、パラメータ推定部１４６は、相関パターン情報ＰＤとのパターンマッチング（上述したステップＳ５０）の結果、この図８に示す出現パターンにマッチングした場合には、電力比が０．７であり、ＯＦＤＭシンボルのずれ量がシンボル長ＳＬの半分であると推定する。
【００４３】
図９は、電力比が０．５である場合の自己相関信号ＣＡＦの一例を示す図である。ここで、電力比が０．５である場合とは、参照信号ＲＦＳの電力の大きさと受信信号ＲＸＳの電力の大きさとの比が０．５である場合をいう。同図には、参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとの間のＯＦＤＭシンボルのずれ量がシンボル長ＳＬの半分であり、参照信号ＲＦＳの電力の大きさと受信信号ＲＸＳの電力の大きさとの比が０．５である場合の自己相関信号ＣＡＦの一例を示す。この一例の場合には、自己相関信号ＣＡＦは、偶数次の高調波ｈｍ（高調波ｈｍ４２、高調波ｈｍ４４、高調波ｈｍ４６及び高調波ｈｍ４８）の振幅に対して小さい振幅の奇数次の高調波ｈｍ（高調波ｈｍ４１、高調波ｈｍ４３及び高調波ｈｍ４５）が出現する。なお、この一例の場合、高調波ｈｍ４６と高調波ｈｍ４８との間の奇数次の高調波ｈｍ（図６の高調波ｈｍ１７に相当する高調波ｈｍ）は出現しない。
この場合、パラメータ推定部１４６は、相関パターン情報ＰＤとのパターンマッチング（上述したステップＳ５０）の結果、この図９に示す出現パターンにマッチングした場合には、電力比が０．５であり、ＯＦＤＭシンボルのずれ量がシンボル長ＳＬの半分であると推定する。
【００４４】
上述したように、自己相関信号ＣＡＦの奇数次高調波ｈｍの出現パターンは、参照信号ＲＦＳと受信信号ＲＸＳとの間の電力比を示す。換言すれば、参照信号生成部１２０が生成する参照信号ＲＦＳの波形が、奇数次高調波ｈｍの出現パターンによって受信信号ＲＸＳとの間の電力比を示すことができる波形にして定められている。すなわち、本実施形態の参照信号生成部１２０が生成する参照信号ＲＦＳは、受信信号ＲＸＳとの間の周期自己相関を示す自己相関信号ＣＡＦの奇数次高調波ｈｍの出現パターンに基づいて定められている。
【００４５】
［実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の測定装置１０は、受信信号ＲＸＳと参照信号ＲＦＳとの様々な組み合わせによる自己相関信号ＣＡＦの出現パターンを示す相関パターン情報ＰＤに基づいて、参照信号ＲＦＳに対する受信信号ＲＸＳの電力比を推定する。ここで、測定装置１０は、参照信号生成部１２０を備えており、参照信号ＲＦＳを自ら生成する。したがって、測定装置１０は、参照信号ＲＦＳの信号強度（すなわち、基準電力）を既知として、受信信号ＲＸＳの電力比を推定する。つまり、本実施形態の測定装置１０は、参照信号ＲＦＳを絶対基準にして受信信号ＲＸＳの電力比を推定することができる。一例として、測定装置１０がアップリンクＵＬを受信信号ＲＸＳとして受信するように設定される場合、受信信号ＲＸＳ（すなわちアップリンクＵＬ）の電力比を推定することにより、測定装置１０が存在する位置の通信エリアＡＲにおけるアップリンクＵＬの電波の量を推定することができる。このように構成された測定装置１０によれば、端末装置ＴＭによる電波利用状況を推定することができる。この測定装置１０が推定する端末装置ＴＭの電波利用状況に基づいて、通信エリアＡＲ内において通信中の端末装置ＴＭの密度を求めることができるため、例えば、基地局ＢＳの新設などの設備投資計画を立てることができる。
また、本実施形態の一例においては、測定装置１０は、受信信号ＲＸＳを受信すると同時に推定部１４０における推定を行うものとして説明したが、これに限られない。受信信号ＲＸＳの受信タイミング及び受信振幅が記憶されていれば、測定装置１０は、この記憶された受信信号ＲＸＳの情報に基づいて推定してもよい。
【００４６】
また、上述したように自己相関信号ＣＡＦの高調波ｈｍの出現パターンは、受信信号ＲＸＳと参照信号ＲＦＳとの電力比に応じている。本実施形態の参照信号ＲＦＳは、受信信号ＲＸＳとの間の自己相関信号ＣＡＦの高調波ｈｍ（例えば、奇数次高調波ｈｍ）の出現パターンに基づいて定められている。このため本実施形態の測定装置１０によれば、相関パターン情報ＰＤとして自己相関信号ＣＡＦの高調波ｈｍの出現パターンを記憶させておくことにより、受信信号ＲＸＳと参照信号ＲＦＳとの間の電力比を容易に推定することができる。
【００４７】
また、上述したように測定装置１０は、参照信号ＲＦＳに対する受信信号ＲＸＳの電力比に加えて、ＯＦＤＭシンボルのずれ量、すなわち、受信信号ＲＸＳの受信遅れ時間を推定することもできる。
【００４８】
図１０は、端末装置ＴＭと基地局ＢＳとの間の無線波の伝搬路の一例を示す図である。同図の一例において、測定装置１０は、基地局ＢＳの位置においてアップリンクＵＬである直接波ＤＷと、直接波ＤＷが壁Ｗにおいて反射された反射波ＲＷとを受信する。この一例の場合、測定装置１０は、直接波ＤＷと反射波ＲＷとを受信信号ＲＸＳとして受信する。測定装置１０は、受信した直接波ＤＷ及び反射波ＲＷと、参照信号生成部１２０において生成される参照信号ＲＦＳとに基づいて自己相関信号ＣＡＦを生成することにより、直接波ＤＷに対する反射波ＲＷの遅れ時間を推定することができる。また、測定装置１０は、直接波ＤＷの電力の大きさに対する反射波ＲＷの電力の大きさ、すなわち直接波ＤＷと反射波ＲＷとの間の電力比を推定することができる。この一例のように測定装置１０は、複数の種類の無線波を受信信号ＲＸＳとして受信することにより、無線波の伝播路を推定することができる。
【００４９】
なお、参照信号生成部１２０は、自己相関信号ＣＡＦの比較結果（例えば、上述したパターンマッチングの結果）に基づいて、参照信号ＲＦＳが示す基準電力の大きさを可変に制御してもよい。一例として、受信信号ＲＸＳと参照信号ＲＦＳとの電力比が非常に小さい又は非常に大きい場合など、相関パターン情報ＰＤに予め記憶されている出現パターンが示す電力比の範囲に含まれない場合がある。この場合には、上述したパターンマッチングにおいて、相関パターン情報ＰＤにマッチングしないことがある。相関パターン情報ＰＤにマッチングしない場合には、参照信号生成部１２０は、相関パターン情報ＰＤに予め記憶されている出現パターンが示す電力比の範囲に含まれるように、参照信号ＲＦＳが示す基準電力の大きさを変更する。なお、この場合には、推定部１４０は、参照信号生成部１２０によって制御された基準電力の大きさに基づいて、観測対象信号の受信電力の大きさを推定する。
【００５０】
このように構成された測定装置１０によれば、相関パターン情報ＰＤにあらゆる出現パターンを記憶させておかなくても、受信信号ＲＸＳについての自己相関信号ＣＡＦの出現パターンを、相関パターン情報ＰＤにマッチングさせることができる。したがって、測定装置１０によれば、記憶部３０に記憶される相関パターン情報ＰＤの情報量を低減することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態及びその変形を説明したが、これらの実施形態及びその変形は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態及びその変形は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５２】
なお、上述の各装置は内部にコンピュータを有している。そして、上述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
【００５３】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０…測定装置、１１０…観測対象信号取得部、１２０…参照信号生成部、１３０…相関パターン情報取得部、１４０…推定部、１４１…重畳部、１４２…信号遅延部、１４３…自己相関信号生成部、１４４…高速フーリエ変換部、１４５…二乗値算出部、１４６…パラメータ推定部、１５０…受信電力情報出力部、２０…受信部、３０…記憶部、ＡＲ…通信エリア、ＢＳ…基地局、ＤＬ…ダウンリンク、ＵＬ…アップリンク、ＳＤＬ…サイドリンク、ＴＭ…端末装置、ＳＧ…重畳信号、ＤＳＧ…遅延重畳信号、ＡＳ…時間軸自己相関信号、ＣＡＦ…自己相関信号、ＤＳＰ…表示装置、ＡＮＴ…アンテナ、ＲＸＳ…受信信号、ＲＦＳ…参照信号、ＰＤ…相関パターン情報、ＲＤ…受信電力情報、ＳＬ…シンボル長、ｈｍ…高調波
【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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