(57)【要約】　　　（修正有）【課題】トランシーバによって送信あるいは受信される信号による無線周波数チャネルの稼動状態によって生成される効果をシミュレーションする方法を提供する。【解決手段】シミュレーションデバイスによる方法は、送信または受信される信号ＴＸＡに対応したデジタル信号ＴＸＤへの変換に適用するためのデジタル処理ステップを備え、この変換は無線周波数チャネルの予想稼動状態に基づいてあらかじめ決められる。この方法は、従来のＲＦチャネルシミュレータを使用する必要なしに、無線周波数によって伝えられる通信のシミュレーションを可能とする。【選択図】　　　　図１
2004096722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランシーバによって送信または受信される信号による無線周波数チャネルの稼動状態によって生成される効果をシミュレートする方法であって、
前記送信または前記受信される信号に対応したデジタル信号への変換に適用するためのデジタル処理ステップを備え、この変換は前記無線周波数チャネルの予想稼動状態に基づいてあらかじめ決められている方法。
【請求項２】
前記トランシーバによって送信あるいは受信される信号の周波数をシフトするための周波数変換ステップをさらに備えた請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記トランシーバによって送信あるいは受信されるアナログ信号を前記デジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル変換ステップをさらに備えた請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記デジタル信号は、前記トランシーバ内に備えられているベースバンドユニットへ、あるいはベースバンドユニットによって送り出される信号から得られる請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記デジタル処理ステップは、デジタルフィルタリングサブステップを備えており、少なくとも１つの、無線周波数チャネルの運転モデルによって提供されるデータに基づいて計算された複合パラメータのセットによって規定される請求項１ないし４に記載の方法。
【請求項６】
前記複合パラメータのセットは、結合損モデル、高速フェージングモデル、そして遅延展開分布モデルによって提供されるデータに基づいて計算され、これらのモデルは無線周波数チャネルの稼動状態を表すために協力し合う請求項５に記載の方法。
【請求項７】
処理ステップに起因した信号を備えた請求項１ないし６に記載の方法。
【請求項８】
トランシーバによって送信または受信される信号による無線周波数チャネルの稼動状態によって生成される効果をシミュレートするシミュレーションデバイスであって、
前記送信または前記受信される信号に対応したデジタル信号への変換に適用するためのデジタル処理手段を備え、この変換は前記無線周波数チャネルの予想稼動状態に基づいて事前に決められているシミュレーションデバイス。
【請求項９】
前記トランシーバによって送信または受信される信号の周波数をシフトするための周波数変換手段をさらに備えた請求項８に記載のシミュレーションデバイス。
【請求項１０】
前記トランシーバによって送信または受信されるためのアナログ信号を前記デジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル変換手段をさらに備えた請求項８または９に記載のシミュレーションデバイス。
【請求項１１】
前記トランシーバに備えられているベースバンドユニットへ、あるいはベースバンドユニットによって送り出される信号から前記デジタル信号を得るための手段をさらに備えた請求項８または９に記載のシミュレーションデバイス。
【請求項１２】
前記デジタル処理手段は、少なくとも１つの、無線周波数チャネルのモデルによって提供されるデータに基づいて少なくとも１つの運転モデルによって計算された複合パラメータのセットによって構成されるデジタルフィルタを備えた請求項８ないし１１に記載のシミュレーションデバイス。
【請求項１３】
前記複合パラメータのセットは結合損モデル、高速フェージングモデル、そして遅延展開分布モデルによって計算され、これらのモデルは無線周波数チャネルの稼動状態を表すために協力し合う請求項１２に記載のシミュレーションデバイス。
【請求項１４】
無線周波数チャネルの稼動状態は、前記シミュレーションデバイスのユーザによってデジタル処理手段に提供される制御信号の内容によって規定される請求項８ないし１３に記載のシミュレーションデバイス。
【請求項１５】
前記トランシーバによって送信または受信される信号を処理するためのベースバンドユニットを備えた前記トランシーバであり、前記トランシーバは前記ベースバンドユニットに接続された少なくとも１つのベースバンドターミナルをさらに備えており、そのベースバンドターミナルはシミュレーションデバイスへデジタル信号を送り出す、あるいはシミュレーションデバイスからデジタル信号を受け取るものである請求項８ないし１４に記載のシミュレーションデバイス。
【請求項１６】
デジタル処理手段によって生成された信号を備えた請求項８ないし１４に記載のシミュレーションデバイス。
【請求項１７】
請求項７ないし１６に記載の信号を蓄えるための情報蓄積手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランシーバによって送信あるいは受信される信号による無線周波数チャネルの稼動状態によって生成される効果のシミュレーションを行う方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような方法は、最良の品質のサービスを提供できるシステムを規定するために、実際の物理的な実施の前に遠距離通信システムを最適化する目的で現在用いられている。一般的に知られている遠距離通信システムは、無線周波数チャネルにより通信するための多くのトランシーバを通常備えている。各チャネルは、他のチャネルとの相互作用で組み合わせられた物理的な特性を有し、もしも互いに結ばれたトランシーバが移動性を有するものであれば、前記チャネルの末端が時間により動くことができるという事実は、前記チャネルで伝えられる通信の品質にほとんどの時間悪い方向に及ぼす影響を生成するであろう。前記影響の悪い方向のインパクトを最小限とし、最も高い実行可能な通信品質を遠距離通信システムのエンドユーザに提供できる前記システムの構成を、遠距離通信システムの設計者が規定するために、これらの影響は定量化され研究されなければならない。
【０００３】
現在用いられているシミュレーション方法においては、トランシーバによって送信されるあるいはトランシーバに送信される信号は、アンテナによってピックアップされ、無線周波数チャネルの稼動状態が物理的に再構築される閉じたエンベロープを備えたデバイスであるＲＦチャネルシミュレータに送られる。そして無線周波数チャネルによって伝えられる信号に対応した信号は、前記エンベロープ内で、減衰効果、ドップラ効果、マルチパス効果、そして前記信号に悪い方向に影響する他の物理的効果にさらされることとなる。したがってＲＦチャネルシミュレータは、実際に無線周波数チャネルを出るときの信号に相当する物理的な特性を有する格下げされた信号を出力する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＲＦチャネルシミュレータは大きくて高価な装置であり、シミュレータ単体で大きさはおおよそ０．２５ｍ３、価格は数百万ユーロである。したがって、数百から数千の通信チャネルが任意のポイントで遅れずに同時にシミュレーションを行わなければならない遠距離通信システムの全体の現実的なシミュレーションを実行するために、ＲＦチャネルシミュレータを用いることは不可能である。このことは、現在のシミュレーション方法において、これらのチャネルのとても小さな一部分が実際にシミュレーションされ、他の全てのチャネルの振舞いは、これらのわずかに選択されシミュレーションされたチャネルのシミュレーション結果に基づいて推定されていたことを意味する。したがって、このような現在のシミュレーション方法の結果は不完全であり、遠距離通信システム全体で進行中の通信の品質を正確に表しておらず、その結果として遠距離通信システムはシステムの悪い決定へ、そしてエンドユーザに対して最良の品質のサービスをもたらさないシステムの導入へと至るであろう。
【０００５】
本発明は、遠距離通信システムの稼動状態をシミュレートする方法を提供することにより、上述の課題を解決することを目的とし、従来のＲＦチャネルシミュレータを使用する必要なしに、無線周波数チャネルによって伝えられる通信のシミュレーションを可能とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このために、本発明のソフトウェア志向の側面によれば、序説で記載される方法は、前記送信あるいは前記受信される信号に対応したデジタル信号への変換に適用するためのデジタル処理ステップを備えており、この変換は、前記無線周波数チャネルの予想稼動状態に基づいて事前に決められる。
【０００７】
本発明による方法において、トランシーバによって送信または受信される信号は、大きくて高価な装置の原因であるＲＦチャネルシミュレータで発生するような、再生成されなければならない実際の物理的な効果をもはや受けない。そのかわり、前記信号のデジタル表現が用いられ、前記効果を再生成するデジタル処理を容易にさせることができ、このデジタル処理の特質はプログラマブルなところにあり、したがって既知のシミュレーション方法の場合よりもはるかに柔軟性を持った方法で調整可能となる。
【０００８】
本発明の第１のソフトウェア志向の実施の形態によれば、上述された方法はトランシーバによって送信または受信される信号の周波数をシフトするための周波数変換ステップをさらに備えている。
【０００９】
第１のソフトウェア志向の実施の形態は、前記信号の周波数を一般的にはギガヘルツオーダーのＲＦ周波数から、より容易にサンプルされ処理される前記信号を与えるより低い周波数へとダウンシフトすることを可能とする。
【００１０】
本発明の第２のソフトウェア志向の実施の形態によれば、上述された方法はトランシーバによって送信または受信されるアナログ信号を前記デジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル変換ステップをさらに備えている。
【００１１】
本発明のこの第２のソフトウェア志向の実施の形態において、送信または受信される信号は、アナログの形で、たとえば送信アンテナからあるいはそのようなアンテナに実際に届く前に前記信号を生成するＲＦ部分の出力からピックアップされ、そして本発明によるデジタル処理が適用されたデジタル信号に変換される。
【００１２】
第２の実施の形態の代替を構成する、本発明の第３のソフトウェア志向の実施の形態によれば、前記デジタル信号は、前記トランシーバに備えられているベースバンドユニットへ、あるいはベースバンドユニットによって送り出される信号から得られる。
【００１３】
本発明のこの第３のソフトウェア志向の実施の形態において、本発明によるデジタル処理ステップが適用されたデジタル信号は、現在の全てのトランシーバでなされているようなアナログに変換される前に、デジタルの形でベースバンドによって送り出される。このことは、処理されるデジタル信号に好ましくないノイズを導くアナログ−デジタルあるいはデジタル−アナログ変換ステップを不要にすることを可能とする。
【００１４】
本発明のソフトウェア志向の特定の実施の形態によれば、デジタル処理ステップはデジタルフィルタリングサブステップを備えており、少なくとも１つの、無線周波数チャネルの運転モデルによって提供されるデータに基づいて計算された複合パラメータのセットによって規定される。
【００１５】
本発明のソフトウェア志向のふさわしい実施の形態によれば、前記複合パラメータのセットは結合損モデル、高速フェージングモデル、そして遅延展開分布モデルによって提供されるデータに基づいて計算され、これらのモデルは無線周波数チャネルの稼動状態を表すために協力し合う。
【００１６】
ハードウェア志向の側面のひとつによれば、本発明はトランシーバによって送信または受信される信号による無線周波数チャネルの稼動状態によって生成される効果をシミュレーションするためのシミュレーションデバイスとさらに関連があり、前記デバイスは、前記送信または前記受信される信号に対応したデジタル信号への変換に適用するためのデジタル処理手段を備えており、この変換は、前記無線周波数チャネルの予想稼動状態に基づいて事前に決められる。
【００１７】
本発明の第１のハードウェア志向の実施の形態によれば、上述されたシミュレーションデバイスは、トランシーバによって送信または受信される信号の周波数をシフトするための周波数変換手段をさらに備えている。
【００１８】
本発明の第２のハードウェア志向の実施の形態によれば、上述されたシミュレーションデバイスは、トランシーバによって送信または受信されるアナログ信号を前記デジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル変換手段をさらに備えている。
【００１９】
第２の実施の形態の代替を構成する、本発明の第３のハードウェア志向の実施の形態によれば、上述のようなシミュレーションデバイスは前記トランシーバに備えられているベースバンドユニットへ、あるいはベースバンドユニットによって送り出される信号から前記デジタル信号を得るための手段をさらに備えている。
【００２０】
本発明のハードウェア志向の特定の実施の形態によれば、前記デジタル処理手段は、少なくとも１つの、無線周波数チャネルのモデルによって提供されるデータに基づいて少なくとも１つの運転モデルによって計算された複合パラメータのセットによって構成されるデジタルフィルタを備えている。
【００２１】
本発明のハードウェア志向のふさわしい実施の形態によれば、前記複合パラメータのセットは結合損モデル、高速フェージングモデル、そして遅延展開分布モデルによって計算され、これらのモデルは無線周波数チャネルの稼動状態を表すために協力し合う。
【００２２】
無線周波数チャネルの稼動状態は、前記シミュレーションデバイスのユーザによってデジタル処理手段に提供される制御信号の内容によって好適に規定される。
【００２３】
したがって、デジタル処理手段は、より柔軟な使用を授けるシミュレーションデバイスのユーザによって容易に変更可能な信号により駆動される。制御信号は例えばデジタル制御命令からなり、したがってシミュレーションデバイスの外部のソフトウェア手段によってプログラマブルとすることができる。
【００２４】
１つの実施の形態の方法として、本発明はトランシーバによって送信または受信される信号を処理するためのベースバンドユニットを備えた前記トランシーバとさらに関連し、前記トランシーバは前記ベースバンドユニットに接続された少なくとも１つのベースバンドターミナルをさらに備えており、そのベースバンドターミナルは上述したようなシミュレーションデバイスへデジタル信号を送り出す、あるいはシミュレーションデバイスからデジタル信号を受け取るものである。
【００２５】
その使用によって直接得られる結果と同じように、本発明は、上述した本発明の側面または実施の形態のいずれかに含まれている処理ステップに起因する信号、またはデジタル処理手段によって生成された信号とさらに関連している。
【００２６】
その副産物の１つと同じように、本発明はそのような信号を蓄えるためのデータ蓄積手段とさらに関連する。
【００２７】
上述された本発明の特性は、その他のものと同じように付随する図面と関連して与えられる以下の記述を読むことによって、より明らかとなるであろう。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態によるシミュレーションデバイスＳＩＭＤを図によって示したものであり、それぞれが第１の位置ＬＯＣ１と第２の位置ＬＯＣ２にある、第１のトランシーバＥＲ１と第２のトランシーバＥＲ２との間に存在する無線周波数チャネルの稼動状態によって生成される効果をシミュレートするものである。本発明によるシミュレーションデバイスＳＩＭＤは、デジタル処理手段ＣＳＩＭを備えており、ＣＳＩＭはこの例では、第１のトランシーバＥＲ１によって第２のトランシーバＥＲ２に送信されるアナログ信号ＴＸＡに対応するデジタル信号ＴＸＤに対する変換に適用される。これらの変換は、前記無線周波数チャネルの予想稼動状態に基づいて制御命令ＣＮＴＷによってあらかじめ設定される。
【００２９】
この例では、第１のトランシーバＴＲ１によって送信されるアナログ信号ＴＸＡは、第１のアンテナＡ１によってピックアップされ、アナログ−デジタル変換手段ＡＤＣに送られる。ＡＤＣは処理されたデジタル信号ＴＸＤを出力し、デジタル処理手段ＣＳＩＭによって実行されるデジタル処理からいわゆるデジタル受信信号ＲＸＤが得られ、デジタル−アナログ処理手段ＤＡＣによってアナログ受信信号ＲＸＡに変換され、第２のアンテナＡ２を経由して第２のトランシーバＥＲ２に供給される。
【００３０】
シミュレーションデバイスＳＩＭＤの端子Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｄ、Ｔ２Ｄ、Ｔ２Ａは、本発明によりシミュレートされた、無線周波数チャネルにより送信される信号による不都合な効果を評価するために、前記デバイスのユーザが上述されたＴＸＡ、ＴＸＤ、ＲＸＤ、ＲＸＡの全てをモニタすることを可能としている。特に、データ蓄積手段ＭＥＭは、デジタル処理手段ＣＳＩＭにより端子Ｔ２Ｄに供給されるデジタル信号ＲＸＤを蓄積するために用いることができ、前記デジタル信号ＲＸＤは、第１の位置ＬＯＣ１と第２の位置ＬＯＣ２との間に規定された無線周波数チャネルの稼動状態の影響を評価するために、第１のトランシーバＥＲ１によって当初送信されたアナログ信号ＴＸＡに対応するデジタル信号ＴＸＤと比較することができる。本発明のこの実施の形態は、特に第１のトランシーバＥＲ１によって用いられる例えば信号電力のような送信パラメータがふさわしい選択をされたかどうかを評価することができ、第１のトランシーバＥＲ１によって送信されたデータの内容と、受信信号ＲＸＤによって実際に伝えられたデータの内容との違いによって、悪い選択は明らかにされる。
【００３１】
図２は、上述されたような本発明の同じ実施の形態によるシミュレーションデバイスＳＩＭＤを図によって示したものであり、第１のトランシーバＥＲ１により受信される信号に対して上述の無線周波数チャネルにより生成された効果をシミュレートするものである。この例では、アナログ信号ＴＸＡが第２のトランシーバＴＲ２によって送信され、第２のアンテナＡ２でピックアップされ、アナログ−デジタル変換手段ＡＤＣに送られる。ＡＤＣは、処理されたデジタル信号ＴＸＤを出力し、デジタル処理手段ＣＳＩＭによって実行されるデジタル処理からデジタル受信信号ＲＸＤが得られ、デジタル−アナログ処理手段ＤＡＣによってアナログ受信信号ＲＸＡに変換され、第１のアンテナＡ１を経由して第１のトランシーバＥＲ１に供給される。
【００３２】
この例では、データ蓄積手段ＭＥＭは、デジタル処理手段ＣＳＩＭにより端子Ｔ１Ｄに供給されるデジタル信号ＲＸＤを蓄積するために用いることができ、前記デジタル信号ＲＸＤは、第２の位置ＬＯＣ２と第１の位置ＬＯＣ１との間に規定された無線周波数チャネルの稼動状態の影響を評価するために、第２のトランシーバＥＲ２によって当初送信されたアナログ信号ＴＸＡに対応するデジタル信号ＴＸＤと比較することができる。本発明のこの実施の形態は、さらに第１のトランシーバＥＲ１によって用いられる受信パラメータがふさわしい選択をされたかどうかを評価することができ、第２のトランシーバＥＲ２によって送信されたデータの内容と、第１のトランシーバＥＲ１のエンドユーザデータに実際に表示された内容との違いによって、悪い選択は明らかにされる。
【００３３】
シミュレーションデバイスＳＩＭＤに備えられたアナログ−デジタル変換手段ＡＤＣは、アンテナＡ１またはＡ２によってピックアップされた信号に影響を及ぼす電磁ノイズをキャンセルするためのフロントエンドフィルタを備えている。このようなフロントエンドフィルタは、デジタル信号ＴＸＤに電気ノイズを持ち込み、デジタル処理手段ＣＳＩＭによって後に好適に抑圧される。
【００３４】
図３は、本発明の別の実施の形態によるシミュレーションデバイスＳＩＭＤを図によって示したものであり、図１に示されたシミュレーションデバイスのものについては同じ目的のものである。このシミュレーションデバイスＳＩＭＤは、一般的にはギガヘルツオーダーであるアナログ信号ＴＸＡ及びＲＸＡの周波数を、それぞれダウンシフトしたりアップシフトしたりするための第１の周波数変換手段ＦＣ１と第２の周波数変換手段ＦＣ２をさらに備えている。第１の周波数変換手段ＦＣ１で実行される周波数のダウンシフトは、その技術分野における当業者によく知られた技術によって、アナログ送信信号ＴＸＡに対してアナログ−デジタル変換手段ＡＤＣによって実行されるサンプリング処理を簡単にすることができ、デジタル信号ＴＸＤに対してデジタル処理手段ＣＳＩＭによって実行される演算処理に課される時間の制約を減らすことができる。
【００３５】
図４は、本発明のこの別の実施の形態によるシミュレーションデバイスＳＩＭＤを図によって示したものであり、図２に示されたシミュレーションデバイスのものについては同じ目的のものである。ここで、第２の周波数変換手段ＦＣ２と第１の周波数変換手段ＦＣ１は、アナログ信号ＴＸＡ及びＲＸＡの周波数をそれぞれダウンシフト及びアップシフトするものであり、上述と同じような利点を提供する。
【００３６】
ここで、このような周波数変換は、周波数をアップまたはダウンシフトされねばならない受信信号を参照発信信号と混合することにより通常は実行されるので、アナログ信号ＴＸＡに欠陥を導くことに注意すべきである。このような欠陥はデジタルに変換され、後にデジタル処理手段ＣＳＩＭによって打ち消される。
【００３７】
図５は、本発明のさらに別の実施の形態によるシミュレーションデバイスＳＩＭＤを図によって示したものであり、図１と図３に示されたシミュレーションデバイスのものについては同じ目的のものである。この実施の形態によれば、第１のトランシーバＥＲ１または第２のトランシーバＥＲ２の少なくとも一方が、そしてこの場合にはそれらのそれぞれが、前記トランシーバＥＲ１またはＥＲ２によって送信または受信される信号を処理するためのベースバンドユニットＢＢＵ１、ＢＢＵ２を備えており、前記ベースバンドユニットＢＢＵ１またはＢＢＵ２に接続されたベースバンド端子ＢＴ１またはＢＴ２を少なくとも１つさらに備えている。このベースバンド端子ＢＴ１またはＢＴ２は、上述されたシミュレーションデバイスＳＩＭＤへあるいはＳＩＭＤからデジタル信号ＢＢＳ１、ＢＢＳ２を送り出すあるいは受け取るものである。トランシーバＥＲ１とＥＲ２のそれぞれは、この例ではベースバンドデジタル信号ＢＢＳ１、ＢＢＳ２を受信あるいは送信するための、そして第１のアンテナＡ１と第２のアンテナＡ２を経由して前記信号を送信前または受信後にそれぞれ周波数のアップシフトまたはダウンシフトを実行するための、ＲＦユニットＲＦＵ１、ＲＦＵ２を備えている。
【００３８】
本発明のこの実施の形態によれば、デジタル処理がデジタル処理手段ＣＳＩＭによって適用されるデジタル信号ＴＸＤは、全ての現行のトランシーバで行われているようなアナログへの変換をする必要なしに、ベースバンドユニットＢＢＵ１によってデジタルの形で送り出される。このことは、シミュレーション方法において、処理されるデジタル信号ＴＸＤに好ましくないノイズをもたらすアナログ−デジタルあるいはデジタル−アナログの変換ステップを不要とすることができる。
【００３９】
この特別な実施の形態においては、デジタル方式によってノイズを正確にシミュレートするために、第１の周波数変換器ＦＣ１と第２の周波数変換器ＦＣ２が提供され、ＲＦユニットＲＦＵ１とＲＦＵ２は、その技術分野における当業者によく知られている周波数変換不完全モデルにより、ベースバンド信号ＢＢＳ１とＢＢＳ２に付加される。
【００４０】
図６は、本発明の特定の実施の形態によるシミュレーションデバイスに備えられたデジタル処理手段ＣＳＩＭの好適な実施の形態を図によって示したものである。この実施の形態では、デジタル処理手段ＣＳＩＭは入力信号ＴＸＤを受信するためのものであり、お互いを９０度位相シフトすることを特徴とするＩＴＤとＱＴＤの２つのコンポーネントからなる。そしてデジタル処理手段ＣＳＩＭは出力信号ＲＸＤを送り出すためのものであり、お互いを９０度位相シフトすることを特徴とするＩＲＤとＱＲＤの２つのコンポーネントからなる。与えられた信号のＩコンポーネントとＱコンポーネントの２つへの分離は、位相直角変調技術としてその技術分野の当業者にとってはよく知られたものである。
【００４１】
デジタル処理手段ＣＳＩＭは、入力信号ＴＸＤを受け取るための、そして先のフィルタ、アナログ−デジタル変換、及び周波数変換によって持ち込まれる可能性のある前記入力信号ＴＸＤの全ての不完全を濾過するための、少なくとも１つの補償モジュールＣＭＤ１を好適に備える。補償モジュールＣＭＤ１は、制御レジスタＣＲＥＧに蓄積された制御命令ＣＮＴＷの内容の一部により事前に決められるフィルタ制御信号Ｆｃｓ１によって調整可能なデジタルフィルタを備えることができる。
【００４２】
ここで記載される本発明の実施の形態においては、第２のフィルタ制御信号Ｆｃｓ２によって調整可能な第２の補償モジュールＣＭＤ２が提供され、デジタル処理手段ＣＳＩＭの逆の使用を可能とする。
【００４３】
デジタル処理手段ＣＳＩＭは、この実施の形態では、前記入力信号ＴＸＤと前記出力信号ＲＸＤをそれぞれ受け取り、提供するためのマルチパス有限インパルス応答フィルタＭＦＩＲＦを備えている。このフィルタは前記入力信号ＴＸＤに対してデジタル処理を実行する。この処理の特質は、制御命令ＣＮＴＷによってあらかじめ決められる複合パラメータＮ＋１のセットＣ［０：Ｎ］によって規定される。このパラメータのセットＣ［０：Ｎ］は実際には、モバイル環境においてシミュレートされた無線周波数チャネルの不安定を反映するために時間に関して好適に変更されるベクトルである。フィルタＭＦＩＲＦの出力信号ＲＸＤと入力信号ＴＸＤはデジタル信号であるために、前記信号間の関係を規定する式は、次のように書くことができる。
【００４４】
【数１】
2004096722.tif 000003
【００４５】
複合パラメータのセットＣ［０：Ｎ］の値は、この例では、シミュレートされた無線周波数チャネルの稼動状態によって生成される次の効果を反映する。
シミュレーション内に含まれる種々のトランシーバ間の距離の関数として、動的結合損モジュールＤＣＬＭＤによってモデル化された信号電力の減衰と、シミュレーション内に含まれる種々のモバイルトランシーバの相対速度にリンクしたドップラ効果により潜在的に異なった位相を持って同時刻に到来する多重電波の干渉を表し、チャネルタップモジュールＣＴＭＤを用いた高速フェージングモジュールＦＦＭＤによってモデル化される高速フェージング効果と、長期間のフェージングとして知られ、時間に依存したマルチパス環境を規定し、遅延展開分布モジュールＤＳＭＤによってモデル化されるローカルな電波伝搬に関するストリートコーナー効果、ブリッジなどの影響を表すシャドウイング効果である。
【００４６】
結合損パラメータＣＬは、無線周波数チャネルの平均グローバル減衰を表している。このパラメータＣＬは、トランシーバ間で交換される信号の２００倍以上の波長でトランシーバの移動にしたがって時間で変化する。したがって結合損パラメータＣＬは、あらかじめ決められた定数Ｃｌｓと、あらかじめ決められたモバイルトランシーバの速度Ｍｓｖの値に依存するリフレッシュ率を考慮してあらかじめ決められた結合損動的修正値Ｃｌｄｍとに基づいて、動的結合損モジュールＤＣＬＭＤによって計算される。あらかじめ決められた値ＣｌｓとＣｌｄｍは、たとえばマックスウェルの方程式に基づいて種々のトランシーバ間の結合損の予測値をそれぞれの位置に対して与えるラジオプランニングマップの検討から、シミュレーションデバイスのユーザによって事前に導き出され得る。
【００４７】
無線周波数チャネルは、そのインパルス応答が１つ以上のノンゼロエレメントを含むときには、周波数選択性があると言える。このことはマルチパス環境を特徴付け、その環境においては同じ電波のマルチパスが、１つのアンテナに著しく異なった時間に到着する。高速フェージング効果を平均化するとき、異なる遅延タップの貢献が、遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］の形で記述でき、このベクトルはおおよそ２０の波長の移動性に対して、チャネルの出力でのトータルパワーと比較された遅延タップのパワー貢献の平均化された実数値を示している。したがって、遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］は遅延展開を特徴付け、次の条件を満たす。
【００４８】
【数２】
2004096722.tif 000004
【００４９】
本発明のこの実施の形態において、遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］は遅延展開分布モジュールＤＳＭＤによって自動的に生成される。遅延展開Ｐ［０：Ｎ］はパス発生／消滅モデルＢＤＭＤとパスドリフトモデルＰＤＭＤによって規定された時間に依存した変動を被る。
【００５０】
遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］は、一般的なストリートコーナー効果のために、非常に突然変化し、光学的なパスは物理的な傷害の発生または消滅により突然壊されたり開かれたりする。発生／消滅の出現として知られるこのような現象は、しばしばは発生しないが、それらが発生したときはそれらの出現はすぐに効果を生成する。発生／消滅の出現は、結合損の突然の変化とともにおこる遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］の突然の変更により、パス発生／消滅モデルＢＤＭＤによってモデル化される。しかしながら、発生／消滅の出現がシミュレートされた進行中の通信のいくつかだけに、あるときに影響を与えるために、遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］は、その全てが変えられるのではない。
【００５１】
遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］のノンゼロコンポーネントは、時間の経過とともに位置を変え、したがって関連した電波の到着時間のドリフトを反映する。パスのドリフトは、一般的にはゆっくりした現象であり、時間に関する前記伝搬パスの長さの進化に依存する。１つ以上のサンプル期間のドリフト、すなわち遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］のある１つの列と連続した列との順列は、少なくとも以下の期間を要する。
【００５２】
Ｔｄｒａｆｔ＝Ｃ／Ｖ×Ｔｓａｍｐｌｅ
【００５３】
ここで、Ｃは光速（３×１０８ｍ／ｓ）、Ｖは与えられたモバイルトランシーバのスピード、そしてＴｓａｍｐｌｅは２つの連続したサンプル間の期間である。Ｖ＝１２０ｋｍ／ｈでオーバーサンプリングを２とすると、これは１．２秒毎のドリフトとなる。任意方向からパスが来るため、［−π、π］に渡って一様に選ばれたランダム変数θの値に依存して、各パスはそれ自身のドリフトスピードを特徴として備えている。
【００５４】
パスドリフトモデルＰＤＭＤは、（Ｃ／Ｖ）ｃｏｓ（θ）として定義された信号サンプルＮｓａｍｐｌｅを用いることにより、このようなドリフトを表すことができる。いくつかの連続する信号サンプリングの後に、パスの時間に関連づけられた位置は、遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］の１つのインデックスによりドリフトする。タイミングドリフトの方向は、ｓｉｎ（θ）の符号により与えられる。パスが右方向そして左方向にドリフトしたときに、これはそれぞれ次式によって表される。
【００５５】
右方向にドリフトし、
ｉ＜Ｎ−１のとき
Ｐｉ＋１＝Ｐｉ＋１＋Ｐｉ　　ただしθは遅延タップに対して上書きされる。
その他のときは、θは遅延タップに対して上書きされるだけである。
左方向にドリフトし
ｉ＞１のとき
Ｐｉ−１＝Ｐｉ−１＋Ｐｉ　　ただしθは遅延タップに対して上書きされる。
その他のときは、θは遅延タップに対して上書きされるだけである。
【００５６】
遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］は平均化された値であるコンポーネントＰｉを有する。各々の平均値Ｐｉは、前記平均値Ｐｉの変調を実行するモデルであるチャネルタップモデルＣＴＭＤの使用により複合パラメータのセットＣ［０：Ｎ］のコンポーネントの瞬時値Ｃｉに変換される。
【００５７】
マルチパス有限インパルス応答フィルタＭＦＩＲＦの適切な構成を保証するために高速フェージングモジュールＦＦＤＭにより生成される複合パラメータのセットＣ［０：Ｎ］は、上述の種々の効果に影響を及ぼす。したがって結合損パラメータＣＬの値と遅延展開ベクトルＰ［０：Ｎ］の内容は定期的に、例えば２０ｍｓ毎の更新により、リフレッシュされるべきである。無線周波数チャネルの長期間の進化の安定性のこのような時間帯内で、各パラメータＣｉはよく知られたジャックモデルに基づいた高速フェージングにより上記のパラメータから得られ、以下のようにインプリメントされる。
【００５８】
複素ガウスランダム変数ＧＶは、Ｘ秒ごとに独立したチャネル実現を選択するために用いることができる。値Ｘは、モバイルトランシーバ速度Ｍｓｖにしたがって選択される。ドップラ分布を用いてこのようなチャネル実現の統計データを適合させるために、ガウス変数ＧＶは一般的なドップラカーブで構成されているＩＩＲフィルタを通過する。さらに、連続して独立した観測点の間のチャネル応答を成形するために補間技術が適用されうる。この目的のために、いわゆるｓｉｎｃ補間技術が用いられ、これはスムーズな補間をもたらす一方で計算が複雑となり、信号サンプリング率に適合するために、直線補間技術が用いられている理由はここにある。
【００５９】
上述された動的結合損モジュールＤＣＭＤ、高速フェージングモジュールＦＦＭＤ、そして遅延展開分布モジュールＤＳＭＤの連携は、チャネルにより送信される電波に起因する実際の無線周波数チャネルの稼動状態を表すデジタル信号ＴＸＤへの変換に、デジタル処理手段ＣＳＩＭを適用することを可能とする。本発明の上述の実施の形態に含まれているデジタル処理手段は、デジタルシグナルプロセッサを介してインプリメントされることができ、本発明によるシミュレーションデバイスは、このようなプロセッサやいくつかの周辺回路を備えたプリント回路基板から実質的には構成される。したがって、現在用いられているＲＦチャネルシミュレータよりも安く、大きくないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】送信される信号による無線周波数チャネルによって生成される効果をシミュレーションするための本発明の実施の形態にしたがったシミュレーション方法を用いたシミュレーションデバイスを表す機能図である。
【図２】受信される信号による無線周波数チャネルによって生成される効果をシミュレーションするための本発明のこの実施の形態にしたがったシミュレーション方法を用いたシミュレーションデバイスを表す機能図である。
【図３】送信される信号による無線周波数チャネルによって生成される効果をシミュレーションするための本発明の別の実施の形態にしたがったシミュレーション方法を用いたシミュレーションデバイスを表す機能図である。
【図４】受信される信号による無線周波数チャネルによって生成される効果をシミュレーションするための本発明のこの別の実施の形態にしたがったシミュレーション方法を用いたシミュレーションデバイスを表す機能図である。
【図５】送信される信号による無線周波数チャネルによって生成される効果をシミュレーションするための本発明のさらに別の実施の形態にしたがったシミュレーション方法を用いたシミュレーションデバイスを表す機能図である。
【図６】本発明の特定した実施の形態によるシミュレーションデバイス内に備えられたデジタル処理手段の機能図である。
【図１】
2004096722.tif 000005
【図２】
2004096722.tif 000006
【図３】
2004096722.tif 000007
【図４】
2004096722.tif 000008
【図５】
2004096722.tif 000009
【図６】
2004096722.tif 000010