(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの携帯端末からの複数チャンネルを多重化した通信信号を受信するステップと、
受信した上記通信信号をデジタル・データに変換して記憶するステップと、
上記デジタル・データから上記通信信号に多重化された上記複数チャンネル夫々の電力を算出するステップと、
時間軸上で所定時間毎の上記通信信号の総電力を上記複数チャンネル夫々の電力を積み上げることで、上記１つの携帯端末における上記複数チャンネル間の時間に応じた関係の変化を表すグラフを表示するステップと
を具える通信信号の電力表示方法。
【請求項２】
表示手段と、
１つの携帯端末からの複数チャンネルを多重化した通信信号を受信する受信手段と、
受信した上記通信信号をデジタル・データに変換して記憶する記憶手段と、
上記デジタル・データから上記通信信号に多重化された上記複数チャンネル夫々の電力を算出し、時間軸上で所定時間毎の上記通信信号の総電力を上記複数チャンネル夫々の電力を積み上げることで、上記１つの携帯端末における上記複数チャンネル間の時間に応じた関係の変化を表すグラフを上記表示手段に表示させる演算手段と
を具える信号分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信信号の状態を測定するための表示及び信号分析装置に関し、特に通信信号に多重化された複数チャンネル間の電力の時間変化を容易に測定できる表示及び信号分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡ方式による携帯電話システムなどで用いられる通信信号では、１つのキャリアに複数チャンネルが多重化されて送受信される。こうした通信信号の状態を観測及び測定するための信号分析装置として、例えば、米国テクトロニクス社によるＷＣＡ２００Ａ型ワイヤレス・コミュニケーション・アナライザが知られている。これは、スペクトラム・アナライザをベースとするハードウェアに、パソコン用として汎用されている基本ソフト（ＯＳ）を採用し、複数のウィンドウを開いて複数のアプリケーション・ソフトウェアを同時に動作せることができる。そして、これらインストールされたアプリケーション・ソフトウェアによって、通信信号の信号分析に適した種々の機能を実現している。図１は、こうした信号分析装置で従来から実現されているグラフ表示の一例である。図１の上半分は、コード・ドメイン・パワー（Code Domain Power）表示であり、下半分はコードグラム（Codogram）表示である。
【０００３】
コード・ドメイン・パワー表示については、例えば、米国特許第６２１９３４０号明細書に開示されている。これは、各バーがアクティブな１つのチャンネルを示し、その幅は、そのチャンネルがどの符号層（Code Layer）にいるかに応じて変化する。例えば、そのチャンネルが符号層２にあれば８個の符号チャンネル（Code Channel）を使用し、符号層３にあれば１６個の符号チャンネルを使用する。よって、符号層３にあるチャンネルは、符号層２にあるものより、２倍の幅で示される。バーの高さは電力を示し、ｄＢを用いて表示される。
【０００４】
コードグラム表示については、例えば、米国特許公開第２００４／００３２８９７号明細書に開示されている。コードグラム表示は、コード・ドメイン・パワー表示で得られる情報に加えて、時間変化による情報を付加したものと考えることができる。縦軸は時間軸であり、コード・ドメイン・パワー表示と同様に、バーの１つはチャンネルを示し、どの符号層にいるかに応じて幅が変化する。電力は、色の変化を用いて表示される。
【０００５】
コード・ドメイン・パワー表示及びコードグラム表示では、マーカ６及び８が夫々用いられ、マーカの表示位置に対応するチャンネル名、電力の数値が示され、コードグラム表示では更に時間情報も表示される。これら表示により、どのチャンネルがアクティブか、アクティブならどの符号層にいるか、電力がどのくらいか、といった情報を得ることができる。
【特許文献１】米国特許第６２１９３４０号明細書
【特許文献１】米国特許公開第２００４／００３２８９７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コード・ドメイン・パワー表示及びコードグラム表示では、複数チャンネル夫々の電力がどのような状態か、また、時間に応じてどのように変化するかという情報は得られる。しかし、１つの携帯端末から送信される通信信号の複数チャンネル間の関係を把握するのが難しかった。具体的には、通信信号の総電力に対して、各チャンネルがどの程度の電力を使用しているか、そしてそれが時間に応じてチャンネル間の関係でどのように変化していくかが容易に把握できなかった。こうしたことから、通信信号の複数チャンネル間の関係を、時間的要素も含めて容易に把握できる表示及び信号分析装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、１つの携帯端末からの複数チャンネルを多重化した通信信号の複数チャンネルの電力の時間変化を表示する通信信号の電力（パワー）表示に関する。このとき、本発明では、時間軸上で所定時間毎の通信信号の総電力を複数チャンネル夫々の電力を積み上げることで表すグラフを表示する。このため、１つの携帯端末からの複数チャンネルを多重化した通信信号を受信し、複数チャンネルを多重化した通信信号を表すデジタル・データに変換されて記憶され、このデジタル・データから通信信号に多重化された複数チャンネル夫々の電力を算出する。これは、従来からあるＷＣＡ２００Ａ型等の信号分析装置に、本発明の機能を実現するアプリケーション・ソフトウェアをインストールすることで実現できる。所定時間は、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ等では、タイム・スロットと呼ばれるものである。<BR>
【０００８】
また、グラフ上にマーカを表示すると共に、所定時間毎の通信信号のパラメータの状態を示す表を表示しても良い。このとき、マーカの表示位置が変更されても、マーカの表示位置に対応する所定時間における通信信号のパラメータの状態が表中に示されるよう、マーカの表示位置に、表におけるパラメータの表示範囲が連動して変更される。
【０００９】
更に、グラフ上にマーカを表示すると共に、マーカに連動して、マーカの表示位置に対応する所定時間の複数チャンネル夫々の電力の情報を数値で表示しても良い。電力の情報は、例えば、ｄＢｍ、総電力に対する各チャンネルの電力比（パーセント又はｄＢ）などである。
【００１０】
別の見方によれば、本発明は信号分析装置であって、次の構成要素を具えている。受信手段は、１つの携帯端末からの複数チャンネルを多重化した通信信号を受信する。受信した通信信号はデジタル・データに変換され、ＲＡＭ、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等からなる記憶手段は、複数チャンネルを多重化した通信信号を表すデジタル・データを記憶する。演算手段は、このデジタル・データから通信信号に多重化された複数チャンネル夫々の電力を算出し、時間軸上で所定時間毎の上記通信信号の総電力を複数チャンネル夫々の電力を積み上げることで、１つの携帯端末から送信される通信信号中の複数チャンネル間の時間に応じた関係の変化を表すグラフを表示手段に表示させる。
【００１１】
本発明によれば、通信信号における複数チャンネル間の電力の関係を一目瞭然に把握できる。よって、複数チャンネル間の電力配分の最適化を検討するなどの用途にきわめて有用である。例えば、送信に使用する最大電力が規格で決まっているときに、もしその総電力が最大値を超えてしまう現象が現れるならば、弱くしても影響の小さいチャンネルの電力を減少させる、といったことが本発明を用いた測定により容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図２は、信号分析装置を用いた無線信号分析システムの機能ブロック図である。本発明を実施するには、信号分析装置のハードウェア自身は、既存のものでも良い。信号分析装置１４は、パソコンと同等の機能及びハードウェアを有しており、図示せずも、パソコンで汎用のＣＰＵを採用し、キーボード及びマウスを用いたグラフィカル・ユーザ・インターフェースによる各種設定、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を用いた大量のデータやソフトウェアの記憶などが可能である。そして本発明は、その機能を実現するアプリケーション・ソフトウェアを既存の信号分析装置にインストールすることで実現できる。
【００１３】
図３は、本発明による表示を実現する処理の一例を示すフローチャートである。図２及び図３を参照して、本発明によるデータ処理の一例を以下に説明する。受信回路１２は、アンテナ１０で受けた被測定信号である通信信号（ここでは無線信号）を電気信号に変換し、測定装置１４の入力端子を介して前置増幅回路（ＡＴＴ）１６に供給する。前置増幅回路１６は、入力信号を適切な振幅に調整し、ダウン・コンバータ２３に供給する（ステップ４２）。ダウン・コンバータ２３は、ミキサ１８、局部発振器２０及びバンドパス・フィルタ２２から構成され、入力信号の周波数をアナログ的に周波数変換（ダウン・コンバート）し、中間周波数（ＩＦ）信号に変換する（ステップ４４）。図２では、ダウン・コンバータ２３を１段だけ示したが、必要に応じて２〜３段設けても良い。ＩＦ信号は、アナログ・デジタル変換回路（ＡＤＣ）２４でデジタル・データ（時間領域データ）に変換される（ステップ４６）。
【００１４】
ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）２８は、チャンネル毎に異なる拡散ファクターに基づいて逆拡散を行いシンボル・データを得る（ステップ４８）。このシンボル・データから更に送信に使われている総電力、各チャンネルの電力を算出する（ステップ５０）。これらデータはＨＤＤに記憶され、以下に説明するグラフ、表及びマーカ表示（ステップ５４）で使用される。また、本発明では、マーカの表示位置にグラフと表が連動して、グラフ上のマーカ表示位置に対応するタイム・スロット（ＴＳ）に関するパラメータの状態が、表示装置２９の画面上に表示された表中に示される（ステップ５６）。もしマーカが、現在、表中に示されていないタイム・スロットに表示された場合には、表中に対応するタイム・スロットを含めて表示するように表の表示範囲が変更される。なお、表示に使用するデータは、必ずしも毎回無線信号を受信する必要はない。予め作成したデータを信号分析装置にコピーして使用しても良い。
【００１５】
図４は、本発明による表示の一例である。積み上げバー・グラフ１００は、タイム・スロット毎にアクティブなチャンネルの電力を積み上げることで、通信信号が送信に使用している総電力をグラフとして表示する。横軸は時間軸、縦軸は総電力の値をｄＢｍで示す。各チャンネルは、異なる色又はパターンで識別可能に表示され、ここでは４チャンネルがアクティブな例を示す。積み上げバー・グラフ１００上には、更に破線１０２に示す基準線を示しても良い。この基準線１０２は、例えば、規格で定められた許容最大送信電力であり、Ｗ−ＣＤＭＡ（アップリンク  パワークラス３）の場合であれば２４ｄＢｍである。これによって、バー１０４及び１０６のような許容最大送信電力を超えたタイム・スロットを容易に特定できる。各色又はパターンがどのチャンネルに対応しているかを示すため、注釈欄１０８が設けられる。グラフ１００上には、更にマーカ１１０が表示される。マーカ１１０は、例えば、ユーザがマウスを用いて操作することにより、グラフ上の表示位置を変更できる。
【００１６】
加えて、表示装置２９の画面上には、各タイム・スロットにおける通信信号のパラメータを示す表１１２が表示される。「ＴＳ  ＳＮ」は、信号分析装置が各タイム・スロット（ＴＳ）に割り当てた通し番号（Serial Number）であり、信号分析装置の測定データの管理に使用される。もし１００個のタイム・スロットがあれば、例えば、−９９から０の通し番号を信号分析装置が割り当てる。「ＴＳ＃」はタイム・スロット番号を意味し、タイム・スロット固有の値であり、０〜１４の値を順繰りに繰り返す。表１１２には、このほかの通信信号のパラメータも示される。いくつか例を示すと、「ＡＣＫ」は、携帯端末が正常にデータを受信できた場合に基地局に送信する信号で、正常でない場合は「ＮＡＣＫ」が送信される。「ＣＱＩ」は、Channel Quality Indicator の略であり、変調方式等に応じたパラメータである。「Ｏｆｆｓｅｔ」は、タイム・スロットの先頭からの信号のオフセット量を示す値である。これらは数タイム・スロット毎に現れる。表１１２には、表示するタイム・スロット及びパラメータが表に入りきれないときに、必要に応じて水平及び垂直スライダ１１４及び１１６が表示される。ユーザがマウスを用いて水平及び垂直スライダ１１４及び１１６を画面上で動かすことで、表中のパラメータの表示範囲が変更される。
【００１７】
マーカ１１０の表示位置と、表１１２の表示範囲は連動している。図４の例では、マーカ１１０は、グラフ１００上のタイム・スロット通し番号（ＴＳ  ＳＮ）が「−１７」のバー上に表示されている。そこでこれに対応し、表１１２ではタイム・スロット通し番号が「−１７」の欄が反転表示されている。また、例えば、マーカ１１０が、もし表１１２内に表示されていないタイム・スロット通し番号である「−１２」のバー上にグラフ１００内で移動すると、タイム・スロット通し番号が「−１２」のパラメータに関する情報が表示できるよう表１１２の表示範囲が変わり、同時にタイム・スロット通し番号「−１２」の欄が反転表示によって指示される。反転表示の代わりに点滅や色の変更などによって、識別可能に表示しても良い。
【００１８】
更に表示装置２９の画面上には、更にマーカ１１０の表示位置に対応するタイム・スロットにおける電力関係の値を数値で表示する電力値情報欄１１２が設けられる。図４の例では、タイム・スロット通し番号「−１７」の位置にマーカ１１０が表示されているので、電力値情報欄１１２内には、タイム・スロット通し番号「−１７」における総電力及び各チャンネルの電力の値がｄＢｍで示される。また、各チャンネルの総電力に対する比率を、パーセント又はｄＢで示しても良い。
【００１９】
図５は、本発明による別の実施例による表示例である。図４と対応するオブジェクトには同じ番号を付して説明する。図５の表示例では、積み上げバー・グラフ１００の代わりに、積み上げ面グラフ１２０を使用する。このグラフは、積層グラフと呼ぶこともある。タイム・スロットの区切りは、例えば、区切り線１２２を用いて示しても良い。各チャンネルに対応する層は、互いに異なる色又はパターンで識別可能に表示すると良い。または、単に層の境界を示す折れ線（境界線）だけを示しても良い。マーカ１１０が図４と同様に表示され、マーカの表示位置に応じて、表１１２及び電力関係情報欄１１８が連動してその表示が変更される。
【００２０】
図６は、本発明による更に別の実施例による表示例である。図４と同じ対応するオブジェクトには同じ符号を付して説明する。図５の表示例では、積み上げバー・グラフ１００の代わりに、１００％積み上げバー・グラフ１２４を使用する。これは、各タイム・スロットにおける総電力を１００％として、総電力に対する各チャンネルの電力比の時間に応じた変化を特に重視して測定したい場合に使用する。マーカ１１０の機能については図４と同様である。
【００２１】
以上、好適な実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば、本発明の趣旨を沿って種々の変更が可能であろう。例えば、電力関係情報表示欄１１８には、更に、ミリワットで電力を表示しても良い。また、コード・ドメイン・パワー及びコードグラムを、本発明による表示と同時に表示し、マーカがこれらの表示とも連動するようにしても良い。上述の例では、グラフ上のマーカの位置に連動して表１１２の表示範囲が変更されたが、逆に表１１２で指定したタイム・スロットに対応するバーが表示されるように、グラフの表示範囲を変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】通信信号の測定のための従来のグラフの表示例である。
【図２】信号分析装置を用いた無線信号分析システムの機能ブロック図である。
【図３】本発明による表示のデータ処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明による一実施例による表示例である。
【図５】本発明による別の実施例による表示例である。
【図６】本発明による更に別の実施例による表示例である。
【符号の説明】
【００２３】
１０      アンテナ
１２      受信回路
１４      測定装置
１６      前置増幅回路
１８      ミキサ
２０      局部発振器
２２      バンドパス・フィルタ
２３      ダウン・コンバータ
２４      アナログ・デジタル変換回路
２６      メモリ（記憶手段）
２８      ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）
２９      表示装置
１００      積み上げバー・グラフ
１１０      マーカ
１１２      パラメータ情報表示の表
１１４      水平スライダ
１１６      垂直スライダ
１１８      電力関係情報表示欄
１２０      積み上げ面グラフ（積層グラフ）
１２２      タイム・スロットの区切り
１２４      １００％積み上げバー・グラフ
【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１】
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