(57)【要約】【解決手段】測定システムが、通信システム内で通信装置により送信されるフィードバック信号をテストするために使用される。測定システムは、アンテナシステム（３０）と、測定装置（３４）とを備えている。測定装置（３４）は、エアー・インターフェースとアンテナシステム（３０）とを介して通信装置（３１）へ信号を送信する。通信装置（３１）は、信号を受信し、通信装置（３１）が判断した信号の送信状態に応じたフィードバック信号を生成し、フィードバック信号を測定装置（３４）に送信する。測定装置（３４）は、通信装置（３１）での信号の実際の受信の質を測定する。ここで、測定システムは、‐送信されるフィードバック信号が、送信状態の改善の可能性がこれ以上はないということを示すように、測定装置（３４）が、通信装置（３１）に送信される信号を修正する工程と、‐測定装置（３４）により、送信される信号および／または通信装置（３１）の位置および／またはアンテナシステム（３０）の位置を修正する工程と、‐測定装置（３４）が、フィードバック信号と実際の受信の質とを比較し、こうしてフィードバック信号の質を判断する工程と、を実行する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム内で通信装置（２１，３１）により送信されるフィードバック信号をテストする方法であって、
前記通信装置（２１，３１）は、エアー・インターフェースを介して受信した信号の、前記通信装置（２１，３１）が判断した送信状態に応じたフィードバック信号を生成し、
前記通信装置（２１，３１）での前記信号の実際の受信の質がさらに測定され、
‐送信される前記フィードバック信号が前記送信状態の改善の可能性がこれ以上はないということを示すように、前記通信装置（２１，３１）に送信される前記信号を修正する工程と、
‐前記通信装置（２１，３１）の位置および／または前記通信装置（２１，３１）に送信される前記信号の送信源の位置を修正し、および／または送信される前記信号を修正する工程と、
‐前記フィードバック信号と前記実際の受信の質とを比較することにより前記フィードバック信号の質を判断する工程と、
を実行する方法。
【請求項２】
前記実際の受信の質は、ビット誤り率および／またはデータ転送速度を判断することにより判断されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記信号は、複数のアンテナ（２０，３０）を用いて前記通信装置（２１，３１）に送信され、
前記通信装置（２１，３１）は、複数のアンテナを用いて前記信号を受信することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ビームパターン（２２，２３，３２）を修正し、および／またはプリコーディングを修正し、および／または多重方式を用いて送信される前記信号の複数のデータストリームを修正することにより、前記通信装置（２１，３１）に送信される前記信号の修正が行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記フィードバック信号は、前記送信状態を改善するために、前記通信装置（２１，３１）に送信される前記信号を修正する指示を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】
前記通信システムはＭＩＭＯ通信システムであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
アンテナシステム（２０，３０）と、測定装置（３４）とを備え、通信システム内で、通信装置（２１，３１）により送信されるフィードバック信号をテストするための測定システムであって、
前記測定装置（３４）は、エアー・インターフェースと、前記アンテナシステム（２０，３０）とを介して通信装置（２１，３１）へ信号を送信し、
前記通信装置（２１，３１）は、前記信号を受信し、前記通信装置（２１，３１）が判断した前記信号の送信状態に応じたフィードバック信号を生成し、該フィードバック信号を前記測定装置（３４）に送信し、
前記測定装置（３４）は、前記通信装置（２１，３１）での前記信号の実際の受信の質を測定し、
前記測定システムは、
‐送信される前記フィードバック信号が前記送信状態の改善の可能性がこれ以上はないということを示すように、前記通信装置（２１，３１）に送信される前記信号を修正する工程と、
‐前記通信装置（２１，３１）の位置、および／または前記アンテナシステムの位置を修正し、および／または送信される前記信号を修正する工程と、
‐前記フィードバック信号と前記実際の受信の質とを比較することにより前記フィードバック信号の質を判断する工程と、
を実行することを特徴とする測定システム。
【請求項８】
前記測定装置（３４）は、前記通信装置（２１，３１）に接続され、
前記測定装置（３４）は、ビット誤り率および／またはデータ転送速度を判断することにより前記実際の受信の質を判断することを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項９】
前記アンテナシステム（２０，３０）は、多重アンテナシステムであり、
前記通信装置（２１，３１）は、複数のアンテナを用いて前記信号を受信することを特徴とする請求項７または８に記載の測定システム。
【請求項１０】
前記測定装置（３４）は、ビームパターン（２２，２３，３２）を修正し、および／またはプリコーディングを修正し、および／または多重方式を用いて送信される前記信号の複数のデータストリームを修正することにより、前記通信装置（２１，３１）に送信される前記信号の修正を行うことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載の測定システム。
【請求項１１】
前記フィードバック信号は、前記送信状態を改善するために、前記通信装置（２１，３１）に送信される前記信号を修正する指示を含むことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載の測定システム。
【請求項１２】
前記測定装置（３４）は、送信器（４０）および受信器（４１）を備え、
前記送信器（４０）および前記受信器（４１）は、前記アンテナシステム（２０，３０）に接続されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載の測定システム。
【請求項１３】
前記測定装置（３４）は、表示装置（４４）を備え、
前記表示装置（４４）は、測定の途中結果および／または結果および／またはパラメータを表示することを特徴とする請求項７〜１２のいずれか１つに記載の測定システム。
【請求項１４】
前記通信システムはＭＩＭＯ通信システムであることを特徴とする請求項７〜１３のいずれか１つに記載の測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、特に、ＭＩＭＯ通信システム(Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ通信システム）内で、通信装置により送信される受信信号の質のフィードバックの質を判断するための測定システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳやＷｉＭａｘなどの通信システムでは、従来,チャネルの質を参照して、参加する装置により送信されるフィードバックが、例えば、基地局の送信を調整するために使用されている。例えば、閉ループ方式では、端末装置端での最適な受信を保証するためにプリコーディングが修正される。しかし、この方式は、送信状態または移動無線チャネル特性の、受信端でのできるだけ正確な評価に頼っている。参加する装置は、相応の機能を備えているが、その機能が正しいのを検証するための方法や装置は今のところ知られていない。
【０００３】
例えば、特許文献１は、通信装置から基地局へのこうしたフィードバック情報の送信や受信のための方法や装置を開示している。しかし、このフィードバック情報の検証は開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１８９０４１３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、通信装置からのフィードバック信号を低コストでテストする測定システムおよび測定方法を提供するという目的に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、この目的は、独立請求項１の特徴による方法および独立請求項７の特徴による装置に従って達成される。好ましい更なる態様により、これらの請求項を引用する従属請求項の発明の主題が形成される。
【０００７】
通信システム内で通信装置により送信されるフィードバック信号をテストする測定システムは、アンテナシステムと、測定装置とを備えている。測定装置は、エアー・インターフェースとアンテナシステムとを介して通信装置へ信号を送信する。通信装置は、その信号を受信し、通信システムが判断した送信状態に応じたフィードバック信号を生成し、そのフィードバック信号を測定装置に送信する。測定装置は、通信装置での信号の実際の受信の質を測定する。ここで、測定システムは、
‐送信されるフィードバック信号が送信状態の改善の可能性がこれ以上はないということを示すように、測定システムが、通信装置に送信される信号を修正する工程と、
‐測定装置により、送信される信号および／または通信装置の位置および／またはアンテナシステムの位置を修正する工程と、
‐測定装置が、フィードバック信号と実際の受信の質とを比較し、こうしてフィードバック信号の質を判断する工程と、
を実行する。したがって、フィードバック信号がテストされることが保証される。測定装置のコストは低い。
【０００８】
測定装置は通信装置に接続されていることが好ましい。測定装置は、ビット誤り率および／またはデータ転送速度を判断することにより実際の受信の質を判断することが好ましい。これにより、実際の送信の質を簡単に判断できる。
【０００９】
アンテナシステムは、多重アンテナシステムであることが好ましい。通信装置は数個のアンテナを用いて信号を受信することが好ましい。特に、複雑性の高い通信システムにおいて、フィードバック信号の精度を低コストで判断することができる。
【００１０】
測定装置は、ビームパターンを修正し、および／またはプリコーディングを修正し、および／または多重方式を用いて送信される信号の複数のデータストリームを修正することにより、通信装置に送信される信号の修正を行うことが好ましい。したがって、フィードバック信号の検証を通じ、信号をより正確に調整することが可能になる。
【００１１】
フィードバック信号は、送信状態を改善するために、通信装置に送信される信号を修正する指示を含むことが好ましい。特に、この種の閉ループシステム内では、フィードバック信号の高い精度が必要とされる。これは、本発明に係る測定システムおよび方法により達成される。
【００１２】
測定装置は、送信器と受信器とを備えることが好ましい。送信器および受信器は、アンテナシステムに接続されていることが好ましい。そのため、更なる要素を用いることが不要である。更に、このようにして、測定システムの簡単な校正が実現される。
【００１３】
測定装置は、表示装置を備えることが好ましい。表示装置は、測定の途中結果および／または結果および／またはパラメータを表示することが好ましい。これにより、直感的な操作、および測定結果を論理的に配置した表示が保証される。
【００１４】
通信システムはＭＩＭＯ通信システムであることが好ましい。特に、複雑性の高い通信システムにおいて、フィードバック信号の精度を低コストで判断することができる。
【００１５】
本発明の好ましい例示的な実施の形態が示された図を参照し、例を用いて本発明を以下に説明する。図面は以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】例示的な通信システムを示す図である。
【図２】第１の例示的な通信リンクを示す図である。
【図３】第２の例示的な通信リンクを示す図である。
【図４】本発明に係る測定システムの第１の例示的な実施形態を示す図である。
【図５】本発明に係る測定システムの第２の例示的な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、図１を参照して、ＭＩＭＯ通信システムの構造および機能を説明する。その後、図２〜５を参照して、本発明に係る測定システムのさまざまな例示的な実施形態の構造および機能を説明する。同様の図における同一の構成要素の提示および説明は繰り返さない場合がある。
【００１８】
図１は、例示的な通信システムを示している。送信器１０は、空間的に互いに離れた数個のアンテナ１１に接続されている。受信器１４も、また、空間的に互いに離れた数個のアンテナ１３に接続されている。送信器１０は、複数のアンテナ１１を介して信号を送信する。ここでは、それらの信号は互いに同一である必要はない。それらの信号は伝播経路１２を渡って伝播し、アンテナ１３を介して受信器１４によって受信される。ここでは、送信器端のＮ個のアンテナ１１および受信器端のＭ個のアンテナ１３によりＮ＊Ｍ個の伝播経路が存在している。送信器１０を介して複数のアンテナ１１に振幅と位相がほんのわずかに異なる信号を供給することにより、アンテナ１１全体に単一のアンテナに対応するビームパターンを与えることができる。図２および図３を参照して、実際の状況をより詳しく説明する。
【００１９】
図２は、例示的な第１の通信リンクを示している。アンテナシステム２０は、通信装置２１に接続されている。ここでは、アンテナシステム２０は、空間的に互いに離して配置されている複数の個別のアンテナから構成されている。各アンテナは、自身のビームパターンを生じさせている。複数のアンテナから送信される信号は、ほんのわずかに振幅と位相が互いに異なっている。そのため、アンテナシステム２０全体で共同のビームパターン２２が得られる。ここでは、最も強い伝播の方向が通信システム２１と一致するように、アンテナシステム２０の模式的に示されているビームパターン２２が方向付けられている。ビームパターンは、アンテナシステム２０の複数のアンテナの振幅および位相ずれを変化させることにより修正できる。これを、図３を参照して説明する。
【００２０】
図３は、第２の例示的な通信リンクを示している。図２に示す通信リンクと比較すると、アンテナシステム２０のアンテナの振幅および位相ずれが修正されている。この結果、異なるビームパターン２３が得られている。ここでは、最も強い伝播の方向はもはや通信装置２１上には配置されておらず、通信装置２１の上方に配置されている。その結果、送信の質は図２のものよりも低くなる。通信装置２１は、受信信号の送信状態を判断し、この送信状態から、通信装置２１が送信器に伝達するフィードバック信号を決定する。この際、可能なかぎり最高の通信状態を達成するために、フィードバック信号は、通信装置２１に送信される信号を修正するための送信器への指示を含んでいる。この結果、送信器は、例えば、ビームパターンに対応して信号を調整する。通信装置２１の最適な受信の質を達成することが目的である。また、アンテナシステム２０を単に回転させることで図２および図３を参照して示すようにビームパターンをずらすことが可能である。
【００２１】
しかしながら、例えば、ビームパターンをトラッキングすることで、ここで説明する信号を調整するためには、できるだけ正確なフィードバック信号が必要となる。通信装置により生成されるフィードバック信号の精度をテストするための測定システムを、図４および図５を用いて説明する。
【００２２】
図４は、本発明にかかる測定システムの第１の例示的な実施形態を示している。空間的に互いに離れた数個のアンテナから構成されているアンテナシステム３０が、測定装置３４に接続されている。更に、測定装置３４は、通信装置３１に接続されている。
【００２３】
測定装置３４は、アンテナ装置３０を介してビームパターン３２を通信装置３１に送信する。通信装置３１は、信号を受信し、送信状態を内部で判断する。通信装置３１は、エアー・インターフェースおよびアンテナシステム３０を介して測定装置３４にフィードバック信号を送信する。ここでは、フィードバック信号は、判断された送信状態に応じたものである。フィードバック信号は、送信状態を改善するために送信信号をどのように修正すべきかに関する指示を含んでいる。または、フィードバック信号は、信号の受信の質を直接反映するものとすることもできる。このフィードバック信号は、測定装置３４により記録される。これは、継続的に、または所定の間隔で行うことができる。フィードバック信号をケーブル接続で伝達することも考えられる。例えば、例示的な実施形態の通信装置３１は、エアー・インターフェースおよびアンテナシステム３０を介して測定装置３４にフィードバック信号を送信するのではなく、直説的な接続を介して伝達する。
【００２４】
同時に、測定装置３４は、通信装置３１への直接的なリンクを介して実際の受信の質を判断する。これは、例えば、送信データ容量を測定したり、ビット誤り率を判断したりすることにより行われる。フィードバック信号の質は、フィードバック信号と実際の受信の質を比較することで評価することができる。
【００２５】
測定の精度を更に上げるために、下記の方法を利用することができる。測定装置３４は、送信状態の改善の可能性がこれ以上はないということを示すフィードバック信号を通信装置３１が送信するまで、アンテナシステム３０を介して送信される信号を調整する。これは、それ以上の信号の調整指示がなくなるまで、または最高の受信の質が示されるまで、既に説明したように、信号調整指示の実行を繰り返すことによって行うことができる。同時に、測定装置３４は、上記のように実際の受信の質を測定する。これに続いて、測定装置３４は、アンテナ３０を介して送信される信号を修正する。通信装置３１のフィードバック信号によって送信状態がそれ以上改善できない場合、信号へのどんな変化によっても実際に測定される受信の質は低下すると考えられる。そうでなければ、フィードバック信号は実際の受信の質からずれていることになる。この最適ではないフィードバックでは送信信号を最適に調整できない。
【００２６】
図５は、本発明に係る測定システムの第２の例示的な実施形態を示している。ここでは、測定システムの構造がより詳しく示されている。処理装置４２が、表示装置４４と、送信器４０と、受信器４１と、インターフェース４３とに接続されている。インターフェース４３は、通信装置３１に接続されている。
【００２７】
処理装置４２は、送信器４０と、アンテナシステム３０と、エアー・インターフェースとを介して通信装置３１に送信される信号を生成する。通信装置３１は、エアー・インターフェースと、アンテナシステム３０と、受信器４１とを介して、処理部４２によって処理される信号を送信する。これらの信号は、通信装置３１によって判断された送信状態に応じて生成されるフィードバック信号を含んでいる。フィードバック信号もインターフェース４３を介して処理装置４２に送信される場合、受信器は省略できる。処理装置４２は、送信器４０を介して送信される信号を修正し、したがって、信号、ここでは、例えば、アンテナシステム３０により送信される信号のビームパターン３２を変更する。
【００２８】
処理装置４２は、インターフェース４３を介して通信装置３１に接続されている。処理装置４２は、このリンクを用いて、例えば、通信装置３１により達成される送信速度やビット誤り率に基づいて、実際の送信の質を判断する。処理装置４２は、フィードバック信号と、インターフェース４３を介して測定された送信の質とを比較する。こうして、通信装置により生成されるフィードバック信号の質を評価することができる。
【００２９】
本発明は、ここに示した例示的な実施形態に制限されない。既に述べたように、様々な通信システムを用いることができる。例えば、ＭＩＭＯシステム、および、送信器端および／または受信器端に１つのみのアンテナを備えたシステムを用いることもできる。測定装置とアンテナシステムを統合して１つの装置にすることも考えられる。上記のまたは図に示した特徴は全て本発明の範囲内において必要に応じて互いに好ましく組み合わせることもできる。
【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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【国際調査報告】
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2011519532.tif 000009
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