(57)【要約】【課題】少なくとも１つの与干渉無線回線を含む無線通信システムに対する非線形干渉を含む干渉環境下の回線品質特性を推定する回線品質特性評価システムを提供する。【解決手段】回線品質特性評価システムは、無線通信回線と、これに対する与干渉無線回線とが混在するエリア内で、全ての無線回線により影響を受ける、インターセプトポイント入力レベル（ＩＩＰ）で表わされた非線形歪と、インターセプトポイント入力レベル（ＩＩＰ）の減衰量で表される受信等価帯域制限と、無線通信回線の受信側熱雑音と、干渉を与える他無線回線からの受信等価帯域幅内に漏れ込む漏洩電力とに基づいて、非線形干渉無線回線下での無線通信回線の回線品質を推定する回線品質推定手段（７）を備えている。【選択図】      図１
2004254239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間を共用してデジタル信号を無線通信する無線回線と、該無線回線に対して干渉を与える他の無線回線とが混在するエリア内で、前記エリア内の全ての無線回線により影響を受ける、インターセプトポイント入力レベル（ＩＩＰ）で表わされた非線形歪と、インターセプトポイント入力レベル（ＩＩＰ）の減衰量で表される受信等価帯域制限と、無線通信回線の受信側熱雑音と、干渉を与える他無線回線からの受信等価帯域幅内に漏れ込む漏洩電力とに基づいて、非線形干渉無線回線下での無線通信回線の回線品質を推定する回線品質推定手段を備えることを特徴とする、無線通信回線の回線品質特性評価システム。
【請求項２】
前記他の無線回線の数は複数であり、前記回線品質推定手段はさらに、前記エリア内の任意の位置に与干渉複数無線回線が存在する確率に基づいて無線通信回線の回線品質を推定する、請求項１記載の回線品質特性評価システム。
【請求項３】
前記回線品質推定手段は、前記エリア内に、デジタル信号を通信する基地局と移動局とを備え、該基地局から該移動局への下り移動無線回線では、前記エリア内に分布した移動局と下り回線の多重伝搬路による移動局受信レベルと、前記エリア内或いは近傍の無線回線から当該移動局が受ける干渉レベルと、前記エリア内の規定値とに基づいて、前記移動局の面的な分布に対する複数干渉波による非線形干渉下のエリア範囲の無線回線品質を推定することを特徴とする、請求項１又は２記載の回線品質特性評価システム。
【請求項４】
前記回線品質推定手段は、前記移動局から前記基地局への上り移動無線回線では、前記エリア内に分布する複数の移動局からの上り回線の多重伝搬路により前記基地局が受信する受信レベルと、前記エリア内或いは近傍の無線回線から前記基地局が受ける干渉レベルと、前記エリア内に分布した複数の移動局からの同一システム内干渉量と、面的に分布した複数の移動局数とに基づいて、非線形干渉下のエリア範囲内のチャネル容量を推定することを特徴とする請求項１又は２記載の回線品質特性評価システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回線品質特性評価システムに関し、より詳細には、複数の無線通信回線が混在するエリアにおいて、非線形干渉による受信回線品質特性、受信熱雑音電力、隣接チャネルからの漏洩電力等の推定に基づいて、無線通信回線の回線品質を推定する回線品質特性評価システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムには地上系移動無線と地上系固定無線との間に加え、宇宙運用業務無線と移動衛星通信システムとの間の相互干渉が存在する。これらの相互干渉では隣接或いは隣隣接間の漏洩電力による線形干渉あるいは周波数共用による線形干渉と、高いレベルの干渉電力によって相互変調歪が発生する非線形干渉が内在している。サービス範囲が面的な広がりを持ち、システムが共存するエリアでは非線形干渉の検討が重要となってきている。
【０００３】
従来の移動無線通信方式間或いは移動無線通信方式、地上系固定無線通信システム、移動衛星通信システム等の無線方式が混在するエリアでは、干渉波の線形部分の漏洩電力、受信側のフィルタリング、変復調方式等によって回線品質が評価されてきているが、非線形干渉についての評価は充分ではなかった。
【０００４】
また、受信系単独での非線形干渉に関する性能および被干渉無線システムの装置内部の個々の諸元が判っていても、送受信システムにおける受信総合性能として上記諸元を推定する手段が無かった。
【０００５】
非線形干渉については、解析的検証が従来からなされており、数学的アルゴリズムを用いて３次インターセプトポイント入力レベル（ＩＩＰ３）の手法を導入し、変調波による相互変調積（ＩＭ）スペクトルの広がり、ＩＭによる干渉波の発生と感度抑圧量の検討がなされている（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。
【０００６】
【非特許文献１】
社団法人  電子情報通信学会発行の信学技報（ＲＣＳ２００２−１４０、２００２年８月２２日発行）に掲載の「広帯域移動無線システムと狭帯域移動無線システムにかかわる非線形干渉理論検討」
【非特許文献２】
ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ  ＯＮ  ＶＥＨＩＣＵＬＡＲ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，  ＶＯＬ．ＶＴ３２，  ＮＯ．１，ＦＥＢＵＲ          ＵＡＲＹ１９８３
”Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ  Ｐｏｉｎｔ  ａｎｄ  Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ”
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来は非線形干渉に対する充分な対策がなかったので、受信系の歪と干渉波の電力、希望波と干渉波との周波数間隔等によって発生する非線形干渉が発生するケ−スの分類、発生する分類、発生頻度とサービスエリアでの品質劣化を低減することができないという課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、少なくとも１つの無線回線を含む無線通信システムに対する非線形干渉を含む回線品質特性を推定する回線品質特性評価システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様により提供される回線品質特性評価システムは、空間を共用してデジタル信号を無線通信する無線回線と、この無線回線に対して干渉を与える他の無線回線とが混在するエリア内で、エリア内の全ての無線回線により影響を受ける、インターセプトポイント入力レベル（ＩＩＰ）で表わされた非線形歪と、インターセプトポイント入力レベル（ＩＩＰ）の減衰量で表される受信等価帯域制限と、無線通信回線の受信側熱雑音と、干渉を与える他無線回線からの受信等価帯域幅内に漏れ込む漏洩電力とに基づいて、非線形干渉無線回線下での無線通信回線の回線品質を推定する回線品質推定手段を備えている。
【００１０】
これにより、空間を共用して無線通信をする無線回線と干渉を与える他の無線回線が混在するエリア内であっても、非線形干渉下にある無線通信システムの回線品質の推定が可能になり、それにより回線品質向上のための対策を立てることが可能になる。
【００１１】
本発明の第２の態様によれば、上記第１の態様において、上記他の無線回線の数は複数であり、回線品質推定手段はさらに、エリア内の任意の位置に与干渉複数無線回線が存在する確率に基づいて無線通信回線の回線品質を推定する。
【００１２】
これにより、干渉を与える無線回線が複数であっても、エリア内の全ての無線回線により影響を受ける要素に基づいて非線形干渉下にある無線通信システムの回線品質の推定が可能になるので、回線品質の推定を柔軟に行うことができる。また、干渉を与える無線機が移動する場合であっても、非線形干渉下にある無線通信システムの回線品質の推定が可能になる。
【００１３】
本発明の第３の態様によれば、上記第１又は第２の態様において、回線品質推定手段は、エリア内に、デジタル信号を通信する基地局と移動局とを備え、基地局から移動局への下り移動無線回線では、エリア内に分布した移動局と下り回線の多重伝搬路による移動局受信レベルと、エリア内或いは近傍の無線回線からその移動局が受ける干渉レベルと、エリア内の規定値とに基づいて、移動局の面的な分布に対する複数干渉波による非線形干渉下のエリア範囲の無線回線品質を推定する。
【００１４】
これにより、複数の移動局がエリア内で移動しても非線形干渉下にある無線通信システムの回線品質の推定が可能になる。
【００１５】
本発明の第４の態様によれば、上記第１又は第２の態様において、回線品質推定手段は、移動局から基地局への上り移動無線回線では、エリア内に分布する複数の移動局からの上り回線の多重伝搬路により基地局が受信する受信レベルと、エリア内或いは近傍の無線回線から基地局が受ける干渉レベルと、エリア内に分布した複数の移動局からの同一システム内干渉量と、面的に分布した複数の移動局数とに基づいて、非線形干渉下のエリア範囲内のチャネル容量を推定する。
【００１６】
これにより、非線形干渉下のエリア範囲内のチャネル容量が推定できるので、回線品質が良好で好適な回線を提供できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって詳述する。なお、以下の説明で同一参照符号は同一のものを表している。
実施の形態１
（請求項１に対応）
図１は本発明の第１の実施の形態による回線品質特性評価システムの構成を示すブロック図である。同図において、１は被干渉デジタル無線送信機、２は被干渉デジタル無線送信機のアンテナ、３は被干渉デジタル無線受信機、４は被干渉デジタル無線受信機のアンテナ、５は与干渉デジタル無線送信機、６は与干渉デジタル無線送信機のアンテナ、７は本発明により提供される回線品質推定手段である。
【００１８】
図において、実線は希望波のルート、破線は干渉波のルートを示している。図１では図面の簡単化のために与干渉デジタル無線送信機は１個しか示していないが、一般には複数の与干渉デジタル無線送信機が存在する。
【００１９】
回線品質推定手段７は、マイクロプロセッサ等の任意の制御装置で実現できる。
【００２０】
本実施の形態では、回線品質推定手段７は、空間を共用してデジタル信号を無線通信する無線回線（アンテナ２−アンテナ４間）と、その無線回線に対して干渉を与える他の無線回線（アンテナ６−アンテナ４間）とが混在するエリア内で、そのエリア内の全ての無線回線により影響を受ける、インターセプトポイント入力レベル（ＩＩＰ）で表わされた非線形歪と、インターセプトポイント入力レベル（ＩＩＰ）の減衰量で表される受信等価帯域制限と、無線通信回線の受信側熱雑音と、干渉を与える他無線回線からの受信等価帯域幅内に漏れ込む漏洩電力とに基づいて、非線形干渉無線回線下での無線通信回線の回線品質を推定する。
【００２１】
回線品質特性の一例としては符号誤り率があるが、回線品質特性はこれに限定されず、フレーム誤り率や、ブロック誤り率や、パッケット誤り率等が適用可能である。
【００２２】
図２は受信側に周波数が接近した２つの同じレベルの信号を入力した場合おける主信号、３次歪信号、５次歪信号のレベルを説明するグラフである。図２において、接近した周波数ｆ１およびｆ２の２つの主信号Ｐｔを入力すると、２ｆ２−ｆ１と２ｆ１−ｆ２の周波数でレベルがＰＩＭ３の３次歪が発生し、３ｆ２−２ｆ１と３ｆ１−２ｆ２の周波数でレベルがＰＩＭ５の５次歪が発生する。
【００２３】
図３は受信側における入力レベルと出力レベルの関係からインターセプトポインントを推定するグラフである。図３において、線ａは２つの主信号の各々の入力レベルと各々の出力レベルの関係を示し、線ｂは主信号の入力レベルに対する３次歪ＩＭ（相互変調積）の出力レベルの関係を示し、線ｃは主信号の入力レベルに対する５次歪ＩＭ（相互変調積）の出力レベルの関係を示している。２つの主信号のレベルを同時に上げていくと、主信号のレベルＰｔと３次歪信号のレベルＰＩＭ３との差ＩＭ３（図３参照）が次第に小さくなる。実際の無線通信システム内での受信側の出力は図に実線で示すように飽和するが、入力レベルに比例して出力レベルが線形で増加していくと仮定すると、３次歪を示す線ｂと主信号の点線で示す部分とが交差する。この交差点における出力レベルを３次インターセプトポイント出力レベルといい、入力レベルを３次インターセプトポイント入力レベルという。本発明は、与干渉波が複数存在する場合におけるこの３次インターセプト出力レベル又は３次インターセプト入力レベルを回線品質推定手段７により推定し、推定された３次インターセプト出力レベル又は３次インターセプト入力レベルで表される非線形歪と、３次インターセプト入力レベルの減衰量で表された受信等価帯域制限と、無線通信回線の受信側等価熱雑音と、干渉を与える他無線回線からの受信等価帯域幅内に漏れ込む漏洩電力とに基づいて、非線形干渉無線回線下での無線通信回線の回線品質を推定するするものである。
【００２４】
以下、その推定手法を説明する。
【００２５】
図４は被干渉デジタル無線受信機３に入力される入力信号（被変調波信号と干渉波信号）のスペクトラムの一例を示す図である。
（１）入力信号と出力信号スペクトラム
干渉側の移動無線のベースバンドを１波変調信号で表現して、被干渉側の移動無線の搬送波を無変調波とすると、増幅器（被干渉デジタル無線受信機３）への入力信号は式１で表される（以降、１変調波モデル）。
【００２６】
【数１】
2004254239.tif 000003
【００２７】
増幅器の入力信号をｘ（ｔ）で、出力信号をｙ（ｔ）とすると、非線形特性を冪級数展開式で表示すると以下となる。
【００２８】
ｙ（ｔ）＝ａ１ｘ（ｔ）＋ａ２ｘ（ｔ）２−ａ３ｘ（ｔ）３  ＋・・                            （２）
ここで、ａ１，ａ２，ａ３・・は非線形係数であり、３次歪の係数ａ３の符号は増幅器の飽和特性から符号をマイナスとしている。式（１）を式（２）に代入すると、出力信号ｙ（ｔ）は、式（３）のようになる。
【００２９】
【数２】
2004254239.tif 000004
【００３０】
（１）非線形干渉特性の推定
図４に示す周波数配置でｆｃｎ−ｆＤ＞  ３ｆｍｎの時には、無変調波（周波数ｆｃ１）で表される狭帯域移動無線の非線形干渉特性は、周波数ｆｃ１の感度抑圧量と、周波数ｆｃ１に纏わり付く移動無線の変調信号の２倍成分（２  ｆｍｎ）との電力比（Ｃ／Ｉ３）等で表わされる。
【００３１】
非線形干渉による感度抑圧量（η）はｄＢ表示すると、
【００３２】
【数３】
2004254239.tif 000005
【００３３】
このように、与干渉側に複数の移動無線機がある場合に、それらのすべてが被干渉側に与える感度抑圧量が推定できる。
【００３４】
また、電力比（Ｃ／Ｉ３）は式３のｆＤ成分と相互変調積によるｆＤ  ２倍変調波成分の電力比からＣ／Ｉ３（ｄＢ）は、
【００３５】
【数４】
2004254239.tif 000006
【００３６】
このように、与干渉側に複数の移動無線機がある場合に、それらのすべてが被干渉側の電力比に与える影響を推定できる。
（２）誤り率特性の推定
ア）遅延検波方式の簡易誤り率特性
【００３７】
【数５】
2004254239.tif 000007
【００３８】
ここで、
ＩｉＤ  はＩＩＰ３で正規化した希望波信号レベル、
Ｉｉ１  はＩＩＰ３で正規化した干渉波信号レベル、
である。
信号対雑音電力比をρとすると、
ρ＝Ａ２／２／σ２                                                        （７）
σ２：雑音電力と干渉電力の和
周波数ｆｃ１の受信電力をＣ，感度抑圧をη，固定劣化をδとすると、ρは以下の式となる。
【００３９】
【数６】
2004254239.tif 000008
【００４０】
ここで、
Ｐｎ  ：被干渉無線通信の受信熱雑音電力
ＩＡＣＰ：干渉波電力と軽減係数（ＩＲＦｎ）から計算される、被干渉無線通信に影響する漏洩電力の総電力である。
【００４１】
【数７】
2004254239.tif 000009
【００４２】
ここで、Ｃ／ＩＡＣＰｎはｎ番目の干渉波電力とｎ番目の軽減係数（ＩＲＦｎ）から計算される、被干渉無線通信に影響する各々の漏洩電力である。
【００４３】
Ｃ／Ｉ３は式（４）（Ｃ／Ｉ３）から計算されるｆＤ成分とｆｃｎ  成分の変調波成分の２倍変調成分の電力比（真値）である。
【００４４】
ηは式（３）（η）から計算される感度抑圧量（真値）である。
イ）遅延検波方式の誤り率特性
【００４５】
【数８】
2004254239.tif 000010
【００４６】
ここで
Ｑ：Ｍａｒｃｕｍ  Ｑ−ｆｕｎｃｔｉｏｎ
Ｉ０：第１種０次変形ベッスル関数
【００４７】
【数９】
2004254239.tif 000011
【００４８】
ここで、
Ｅｂ：１ビット当たりのエネルギ
Ｎ０：雑音電力密度
ＩＡＣＰ：干渉波電力と軽減係数（ＩＲＦｎ）から計算される、被干渉無線通信に影響する漏洩電力である。
【００４９】
【数１０】
2004254239.tif 000012
【００５０】
ここで、Ｃ／  ＩＡＣＰｎはｎ番目の干渉波電力とｎ番目の軽減係数（ＩＲＦｎ）から計算される、被干渉無線通信に影響する各々の漏洩電力である。
【００５１】
【数１１】
2004254239.tif 000013
【００５２】
Ｃ／Ｉ３は式（５）（Ｃ／Ｉ３）或いは式（１１）（Ｃ／Ｉ３）から計算されるｆｃ１成分とｆｃ１  に纏わりつく相互変調波成分の電力比（真値）である。
ここで、
Ｂｎ：被干渉無線通信の受信等価雑音帯域幅
Ｔ：シンボル周期に対する時間長
ｋ：シンボル当たりの情報量（ビット）
η：式（３）（η）から計算される感度抑圧量（真値）である。
ウ）ＱＰＳＫ絶対同期検波の誤り率特性
【００５３】
【数１２】
2004254239.tif 000014
【００５４】
ここで、
Ｅｂ：１ビット当たりのエネルギ
Ｎ０：雑音電力密度                                                （１５）
ＩＡＣＰ：干渉波電力と軽減係数（ＩＲＦｎ）から計算される、被干渉無線通信に影響
する漏洩電力である。
【００５５】
【数１３】
2004254239.tif 000015
【００５６】
Ｃ／Ｉ３は式５（Ｃ／Ｉ３）或いは式（１１）（Ｃ／Ｉ３）から計算されるｆｃ１成分とｆｃ１  に纏わりつく相互変調波成分の電力比（真値）である。
ここで、
Ｂｎ：被干渉無線通信の受信等価雑音帯域幅
Ｔ：シンボル周期に対する時間長
ｋ：シンボル当たりの情報量（ビット）
η：式（３）（η）或いは式（９）（η）から計算される感度抑圧量（真値）である。
【００５７】
周波数ｆｃ１の受信電力をＣ，感度抑圧をηとすると、ρは以下の式となる。
【００５８】
【数１４】
2004254239.tif 000016
【００５９】
ここで、
Ｐｎ  ：被干渉無線通信の受信熱雑音電力
ＩＡＣＰ：干渉波電力と軽減係数（ＩＲＦ）から計算される、被干渉無線通信に影
響する漏洩電力の総電力である。
【００６０】
【数１５】
2004254239.tif 000017
【００６１】
ここで、Ｃ／ＩＡＣＰｎはｎ番目の干渉波電力とｎ番目の軽減係数（ＩＲＦｎ）から計算される、被干渉無線通信に影響する各々の漏洩電力である。
【００６２】
Ｃ／Ｉ３は式４（Ｃ／Ｉ３）から計算されるｆＤ成分とｆｃｎ  ２倍変調波成分の電力比（真値）である。
【００６３】
ηは式３（η）から計算される感度抑圧（真値）である。
【００６４】
【数１６】
2004254239.tif 000018
【００６５】
Ｃ／Ｉ３は式（５）の（Ｃ／Ｉ３）或いは式（１１）の（Ｃ／Ｉ３）から計算されるｆＤ成分とｆＤ  に纏わりつく相互変調波成分の電力比（真値）である。
【００６６】
Ｂｎ：被干渉無線通信の受信等価雑音帯域幅
Ｔ：シンボル周期に対する時間長
ｋ：シンボル当たりの情報量（ビット）
ηは式３（η）或いは式９（η）から計算される感度抑圧（真値）である。
エ）ＱＰＳＫ差動同期検波の誤り率特性
ＱＰＳＫ絶対同期検波の誤り率特性の約２倍で求められる。
【００６７】
【数１７】
2004254239.tif 000019
【００６８】
次に干渉波と被干渉波の周波数間隔が相対的に狭い時の干渉波相互変調積による隣接漏洩電力の増加について説明する。
【００６９】
図５の（Ａ）は被干渉デジタル無線受信機３の入力信号スペクトラムの一例を示す図で、図５の（Ｂ）はこれに応じて受信機３から出力される出力信号スペクトラムを示す図である。図５の（Ｂ）に点線で示すように、被干渉波に接近した近傍干渉側の被変調波の変調周波数の３倍が干渉波と被干渉波の周波数間隔程度かより広いときには、干渉波成分が被干渉側の無線受信機の３次歪により隣接漏洩電力が増加する。
【００７０】
この相互変調積で増加する隣接漏洩電力を近傍干渉波の無線帯での電力との比をＩＲＦ３とすると以下で表される。
【００７１】
【数１８】
2004254239.tif 000020
【００７２】
ここで、Ｂは周波数ｆｃ２の周波数スペクトラム分布と最大変調周波数と周波数ｆｃ１の等価受信帯域幅（ＢＷ）と、周波数ｆｃ１と周波数ｆｃ２の周波数間隔で決まる定数である。
【００７３】
周波数ｆｃ２成分の３次歪による成分（ｙｆｃ２）は、
【００７４】
【数１９】
2004254239.tif 000021
【００７５】
【数２０】
2004254239.tif 000022
【００７６】
で表される。式（２２）を展開して周波数ｆｃ２成分は以下で表される。
【００７７】
【数２１】
2004254239.tif 000023
【００７８】
式（１８）を変調周波数の組み合わせで、Ａ＋Ｂ＋Ｃ型、Ａ＋Ｂ−Ｃ型、Ａ−Ｂ＋Ｃ型、Ａ−Ｂ−Ｃ型で表し、ｋ，ｌ，ｍ成分の３変調波の合成周波数をＬで、ｌ，ｍ成分の２変調波の合成周波数をＳで表し、式（２３）を変調周波数をＬ，Ｓ，ｍに変換して、ｆＬ＝  Ｌ・Δｆｍに対する電力は以下で表される。
【００７９】
【数２２】
2004254239.tif 000024
【００８０】
ここで“｜”は左側の条件式と右側の条件式の「ｏｒ」を表わす。
【００８１】
ａ３／ａ１＝１／（３／２・ＩＩＰ３・Ｒ）を適用して、周波数ｆｃ１  の受信通過帯域をＢＷ＜＜Ｆｍとすると，電力ｐｆｃ２（ｆＬ）からｆＣ１−ＢＷ／２≦ｆｍ≦ｆＣ１＋ＢＷ／２  の範囲にある電力（ＰＢＷ）は式（２４）を積分して、周波数ｆｃ２成分の無線帯の総電力で割り、ＩＲＦ３を求めると以下となる。
【００８２】
【数２３】
2004254239.tif 000025
【００８３】
ただし、
周波数ｆｃ１とｆｃ２の各電力を入力３次インターセプトポイントＩＩＰ３で正規化し、
【００８４】
【数２４】
2004254239.tif 000026
【００８５】
と置いている。
で表され、式（２５）−１〜１８の和のｄＢ値が式（１６）のＢである。
（２）誤り率特性
式（２５）によって表されたＩＲＦ３  （ｄＢ値）を真値に変換したＩＲＦ３を式（９）、或いは式（１２）、或いは式（１８）のｎ番目の干渉電力と干渉軽減係数を用いて誤り率特性が求められる。
【００８６】
以上に概略説明した本発明による回線品質特性評価システムにより、以下の作用が得られる。
【００８７】
被干渉受信系の非線形特性としてインターセプトポイント入力レベル（ＩＩＰ）と受信系熱雑音と隣接チャネルからの複数干渉漏洩電力からＢＥＲ特性との関係付けを、被変調波受信に入力される希望波の信号と複数の干渉波の信号を離散的なスペクトラムで表現した時の式（４）〜（５）を用いて、ＱＰＳＫ遅延検波方式の簡易誤り率特性を表す式（６）〜（９）、あるいはＱＰＳＫ遅延検波方式の誤り率特性式を表す（１０）〜（１３）、或いはＱＰＳＫ絶対同期検波の誤り率特性を表す式（１４）〜（１９）、或いはＱＰＳＫ差動同期検波の誤り率特性を表す式（２０）等を用いて表現を出来ることが明らかになり、受信総合のＩＩＰ３特性、受信系熱雑音と隣接チャネルからの複数の干渉漏洩電力からの非線形干渉下での回線品質をより精度良く且つ柔軟に提供することができる。
【００８８】
再び図１に戻り、希望波の被干渉デジタル無線受信機３側のアンテナ４の後のＩＩＰ３で正規化した受信信号レベルをＩｉＤ、与干渉デジタル無線送信機５から被干渉デジタル無線受信機３のアンテナ４に受信された受信信号のレベルをＩＩＰ３で正規化した受信信号レベルをＩｉ１として、各々のレベルの発生確率をＰ（ＩｉＤ），Ｐ（Ｉｉ１）とする。
【００８９】
ここで、非線形干渉下の被干渉デジタル無線の平均的な符号誤り率特性は以下となる。
【００９０】
【数２５】
2004254239.tif 000027
【００９１】
ここで、｛ｂｅｒ（ＩｉＤ，Ｉｉ１，）は式（６）〜（８）、あるいは式（１０）〜（１３）、或いは式（１４）〜（１６）、或いは式（１７）で計算される符号誤り率である。
実施の形態２
（請求項１に対応）
図６は本発明の第２の実施の形態による回線品質特性評価システムの構成を示すブロック図である。図１との相違点は、本実施の形態においては、与干渉デジタル無線送信機が複数個（図示例では送信機５及び送信機８の２個）同時に存在することである。９は送信機８のアンテナである。
【００９２】
希望波の被干渉デジタル無線受信機３側のアンテナ後のＩＩＰ３で正規化した受信信号レベルをＩｉＤ、与干渉デジタル無線送信機５及び７から被干渉デジタル無線受信機３側のアンテナ４に受信された受信信号のレベルをＩＩＰ３で正規化した受信信号レベルをＩｉ１、Ｉｉ２として、各々のレベルの発生確率をＰ（ＩｉＤ），Ｐ（Ｉｉ１），Ｐ（Ｉｉ２）とする。
【００９３】
ここで、非線形干渉下の被干渉デジタル無線の平均的な符号誤り率特性は以下となる。
【００９４】
【数２６】
2004254239.tif 000028
【００９５】
ここで、｛ｂｅｒ（ＩｉＤ，Ｉｉ１，）は第１の実施の形態と同様に、式（６）〜（８）、あるいは式（１０）〜（１３）、或いは式（１４）〜（１６）、或いは式（１７）で計算される符号誤り率である。
【００９６】
また、回線品質特性としては第１の実施の形態と同様に、符号誤り率特性、パッケト誤り率特性等が適用可能である。
実施の形態３
（請求項２に対応）
図７は本発明の第３の実施の形態による回線品質特性評価システムの構成を示すブロック図である。図６との相違点は、本実施の形態においては、与干渉デジタル無線送信機５及び８がサービスエリア１０内で移動することである。この場合は、与干渉デジタル無線送信機５及び８がサービスエリア内の（ｘ，ｙ）座標で表わされる場所に存在する確率に基づいて回線品質を推定する。
【００９７】
説明を簡単にするために、与干渉デジタル無線送信機５のみがサービスエリア１０内に存在し、サービスエリア１０内を移動するとする。希望波の被干渉デジタル無線受信機３側のアンテナ４の後の受信レベルをＩＩＰ３で正規化したレベルをＩｉＤとし、レベルＩｉＤの発生確率をＰ（ＩｉＤ）とし，、干渉波の被干渉デジタル無線受信側がサービスエリア内の（ｘ，ｙ）座標に存在する確率をＰ（ｘ，ｙ）とし、与干渉デジタル無線送信機５から被干渉デジタル無線受信機３側のアンテナ４に受信された受信信号レベルをＩＩＰ３で正規化したレベルをＩｉ１とする。
【００９８】
ここで、非線形干渉下の被干渉デジタル無線の平均的な符号誤り率特性は以下となる。
【００９９】
【数２７】
2004254239.tif 000029
【０１００】
ここで、｛ｂｅｒ（ＩｉＤ，Ｉｉ１，）は式（６）〜（８）、あるいは式（１０）〜（１３）、或いは式（１４）〜（１６）、或いは式（１７）で計算される符号誤り率である。
【０１０１】
また、回線品質特性としては符号誤り率特性、パッケト誤り率特性等が適用可能であることは上記各実施の形態と同様である。
【０１０２】
ここで、サービスエリアの面積をＳとし、ＢＥＲが規定値Ｑを上回る（ｘ，ｙ）座標、
【０１０３】
【数２８】
2004254239.tif 000030
【０１０４】
から計算される面積をｓとすると、ＢＥＲが規定値Ｑを上回る位置に無線回線が存在する確率（Ｖ）は、
Ｖ＝ｓ／Ｓ×１００％
となる。
【０１０５】
サービスエリア１０内に複数の与干渉デジタル無線送信機が移動する場合は、上記式（２８）、（２９）に第２の実施の形態における式（２７）を適用すればよい。
実施の形態４
（請求項３に対応）
図８は本発明の第４の実施の形態による回線品質特性評価システムの構成を示すブロック図である。同図において、８１は被干渉デジタル無線基地局（送信側）、８２は被干渉デジタル無線基地局（送信側）８１のアンテナ、８３は被干渉デジタル無線移動局（受信側）、８４は被干渉デジタル無線移動局（受信側）８３のアンテナ、８５は与干渉デジタル無線基地局（送信側）、８６は与干渉デジタル無線基地局（送信側）８５のアンテナ、８７はデジタル無線基地局（送信側）８１のサービスエリア、８８はデジタル無線基地局（送信側）８５のサービスエリア、８９は回線品質推定手段である。
【０１０６】
ここで、実線は希望波ルート、破線は干渉波のルートを各々示している。
【０１０７】
本実施の形態では、空間を共用して無線通信する複数の無線回線が混在するエリア内で、デジタル信号を通信する基地局と移動局とを備え、基地局から移動局への下り移動無線回線では、エリア内に一様に分布した移動局と下り回線の多重伝搬路による移動局受信レベルと、同じサービスエリア内或いは近傍の無線回線から当該移動局が受ける干渉レベルと、上記各実施の形態における無線通信回線の回線品質特性推定手段を用いてエリア内の規定値とに基づいて、移動局の面的な分布に対する複数干渉波による非線形干渉下のエリア範囲の無線回線品質を推定する。
【０１０８】
希望波の被干渉デジタル無線基地局８１のサービスエリア８７内で移動局８３が（ｘ，ｙ）座標に存在する確率をＰ（ｘ，ｙ）とし、その場所での被干渉デジタル無線移動局（受信側）８３のアンテナ８４に受信された受信信号レベルをＩＩＰ３で正規化した平均的レベルをＩｉＤとし、与干渉デジタル無線基地局８５からサービスエリア８７内の（ｘ，ｙ）座標に存在する被干渉デジタル無線移動局（受信側）８３のアンテナ８４に受信された受信信号レベルをＩＩＰ３で正規化したレベルをＩｉ１とし、そのレベルの発生確率をＰ（Ｉｉｉ）とする。
【０１０９】
ここで、非線形干渉下の被干渉デジタル無線の平均的な符号誤り率特性は以下となる。
【０１１０】
【数２９】
2004254239.tif 000031
【０１１１】
ここで、｛ｂｅｒ（ＩｉＤ，Ｉｉ１，）は式（６）〜（８）、あるいは式（１０）〜（１３）、或いは式（１４）〜（１６）、或いは式（１７）で計算される符号誤り率である。
【０１１２】
また、上記各実施の形態と同様に回線品質特性としては符号誤り率特性、パッケト誤り率特性等が適用可能である。
【０１１３】
ここで、サービスエリアの面積をＳとし、ＢＥＲが規定値Ｑを上回るｘ，ｙ座標、
【０１１４】
【数３０】
2004254239.tif 000032
【０１１５】
から計算される面積をｓとすると、ＢＥＲが規定値Ｑを上回る場所率（Ｖ）は、
Ｖ＝ｓ／Ｓ×１００％
となる。
実施の形態５
（請求項４に対応）
図９は本発明の第５の実施の形態による回線品質特性評価システムの構成を示すブロック図である。同図において、９１は被干渉デジタル無線基地局（受信側）、９２は被干渉デジタル無線基地局（受信側）９１のアンテナ、９３は被干渉デジタル無線移動局（送信側）、９４は被干渉デジタル無線移動局（送信側）９３のアンテナ、９５は与干渉デジタル無線移動局（送信側）、９６は与干渉デジタル無線移動局（送信側）９５のアンテナ、９７はデジタル無線基地局（受信側）９１のサービスエリア、９８はデジタル無線移動局（送信側）９５のサービスエリアである。図においては、エリア９７内にある与干渉デジタル無線移動局（送信側）は一個であるが、複数個の与干渉デジタル無線移動局（送信側）が存在してもよい。
【０１１６】
ここで、実線は希望波ルート、破線は干渉波のルートを各々示している。
【０１１７】
本実施の形態では、空間を共用して無線通信する複数の無線回線が混在するエリア内で、デジタル信号を通信する基地局と移動局からなる移動無線通信において、移動局から基地局への上り移動無線回線では、エリア内に分布する移動局からの上り回線の多重伝搬路による基地局受信レベルと、同じエリア内或いは近傍の無線回線から当該基地局が受ける干渉レベルと、エリア内に一様に分布した複数移動局からの同一システム内干渉量と、上記実施の形態１〜３による無線通信回線の回線品質特性推定手段から得られるエリア内の規定値と、面的に一様分布した複数の移動局数から非線形干渉下のエリア範囲内のチャネル容量を推定する。
【０１１８】
希望波の被干渉デジタル無線基地局（受信側）９１のサービスエリア９７内で移動局９３が送信した被変調搬送波が、被干渉デジタル無線基地局（受信側）９１のアンテナ９２に受信された受信信号レベルをＩＩＰ３で正規化したレベルをＩｉＤとし、そのレベルの発生確率をＰ（ＩｉＤ）とし、サービスエリア９７内の（ｘ，ｙ）座標に存在する与干渉デジタル無線移動局（送信側）９５の各々から送信され、被干渉デジタル無線基地局（受信側）９１のアンテナ９２に受信された受信信号レベルをＩＩＰ３で正規化したレベルをＩｉ１、・・・、Ｉｉｎとし、そのレベルの発生確率をＰ（Ｉｉｎ）とする。
【０１１９】
ここで、非線形干渉下の被干渉デジタル無線の平均的な符号誤り率特性は以下となる。
【０１２０】
【数３１】
2004254239.tif 000033
【０１２１】
ここで、｛ｂｅｒ（ＩｉＤ，Ｉｉ１，）は式（６）〜（８）、あるいは式（１０）〜（１３）、或いは式（１４）〜（１６）、或いは式（１７）で計算される符号誤り率である。
【０１２２】
また、回線品質特性としては、上記各実施の形態と同様に、符号誤り率特性、パッケト誤り率特性等が適用可能である。
【０１２３】
ここで、サービスエリアの面積をＳとし、ＢＥＲが規定値Ｑを上回るｘ，ｙ座標、
【０１２４】
【数３２】
2004254239.tif 000034
【０１２５】
から計算される面積をｓとすると、ＢＥＲが規定値Ｑを上回る場所率（Ｖ）は、
Ｖ＝ｓ／Ｓ×１００％
となる。
【０１２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、非線形干渉下の受信特性を受信熱雑音特性、非線形干渉による３次相互変調と、線形干渉である漏洩電力から受信回線品質特性を関係付ける非線形干渉下での理論式および理論曲線の推定手段と、この理論式および理論曲線から空間を共用して無線通信する無線回線と干渉を与える他無線回線が混在するサービス内で、非線形干渉下にある無線通信システムの回線品質の評価が可能になる。
【０１２７】
このため、主として移動無線通信方式間或いは移動無線通信方式、地上系固定無線通信システム、移動衛星通信システム等の無線方式が混在するエリアに、新しく無線回線を計画する段階で、非線形干渉により回線品質を劣化させるケースを非線形干渉の発生を数量化することにより予め的確に評価し、被干渉無線通信の回線品質が良好で且つ効率的な無線通信回線を提供可能となる。
【０１２８】
この評価手段は受信系の非線形干渉に関する性能および被干渉無線システムの装置内部の諸元が不明な状態で在っても受信総合性能として、発明された非線形干渉理論或いは理論曲線から的確に推定出来る手法であり、実環境を想定した非線形干渉下に対して柔軟に予め評価して、効率的な対策と非線形干渉による品質劣化を防ぐ手段の提供を可能とする。
【０１２９】
また、回線を開通後に発生する無線通信回線の増大により発生する非線形干渉の発生を予め回線品質を評価でき、その評価に基づいて非線形干渉による回線品質の劣化に対する対策を施すことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による回線品質特性評価システムの構成を示すブロック図である。
【図２】受信側に周波数が接近した２つの同じレベルの信号を入力した場合おける主信号、３次歪信号、５次歪信号のレベルを説明するグラフである。
【図３】受信側における入力レベルと出力レベルの関係からインターセプトポインントを推定するグラフである。
【図４】被干渉デジタル無線受信機３に入力される入力信号（被変調波信号）のスペクトラムの一例を示す図である。
【図５】（Ａ）は受信機に入力される入力信号（被変調波信号）のスペクトラムの一例を示し、（Ｂ）は（Ａ）に示した入力信号に応答して受信機から出力される干渉波相互変調積による隣接漏洩電力の増加を説明する出力信号のスペクトラムを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による回線品質特性評価システムの構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態による干渉測定評価システムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態による回線品質特性評価システムの構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態による回線品質特性評価システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…被干渉デジタル無線送信機
２…被干渉デジタル無線送信機のアンテナ
３…被干渉デジタル無線受信機
４…被干渉デジタル無線受信機のアンテナ
５…与干渉デジタル無線送信機
６…与干渉デジタル無線送信機のアンテナ
７…回線品質推定手段
８…与干渉デジタル無線送信機
９…与干渉デジタル無線送信機８のアンテナ
１０…与干渉デジタル無線送信機５及び９の移動サービスエリア
８７…基地局８１のサービスエリア
８８…基地局８５のサービスエリア
９７…基地局９１のサービスエリア
９８…移動局９５のサービスエリア
【図１】
2004254239.tif 000035
【図２】
2004254239.tif 000036
【図３】
2004254239.tif 000037
【図４】
2004254239.tif 000038
【図５】
2004254239.tif 000039
【図６】
2004254239.tif 000040
【図７】
2004254239.tif 000041
【図８】
2004254239.tif 000042
【図９】
2004254239.tif 000043